RU2244349C2 - Контур охлаждения каналов системы управления и защиты ядерного уран-графитового реактора - Google Patents
Контур охлаждения каналов системы управления и защиты ядерного уран-графитового реактора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2244349C2 RU2244349C2 RU2003108260/06A RU2003108260A RU2244349C2 RU 2244349 C2 RU2244349 C2 RU 2244349C2 RU 2003108260/06 A RU2003108260/06 A RU 2003108260/06A RU 2003108260 A RU2003108260 A RU 2003108260A RU 2244349 C2 RU2244349 C2 RU 2244349C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channels
- reactor
- cooling circuit
- uranium
- radiolytic
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности, к охлаждению каналов активной зоны ядерных уран-графитовых реакторов и может быть использовано для повышения уровня безопасности реакторов типа РБМК. Сущность заявляемого технического решения состоит в том, что в контуре охлаждения каналов системы охлаждения и защиты ядерного уран-графитового реактора, включающем циркуляционные насосы, теплообменники, узел подачи азота в каналы быстродействующей аварийной защиты, предложено контур охлаждения снабдить узлом ввода в теплоноситель ингибитора образования радиолитических кислот, причем в качестве ингибитора предложено использовать соединения азота с отрицательной степенью окисления, например, гидроксиламин или гидразин-гидрат или их смесь. Техническим результатом является использование предлагаемого решения, которое позволяет существенно снизить образование радиолитических кислот в контуре охлаждения каналов СУЗ, поддерживать рН на допустимом уровне (4,5-6,5), повысить коррозионную стойкость конструкционных материалов контура, увеличить фильтроцикл байпасной очистки, избежать необходимости снижения мощности реактора. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности, к охлаждению каналов активной зоны ядерных уран-графитовых реакторов и может быть использовано для повышения уровня безопасности реакторов типа РБМК.
Для обеспечения заданного температурного режима каналов системы управления и защиты (СУЗ), камер деления, датчиков контроля энерговыделения, отражателя и быстродействующей аварийной защиты (БАЗ) ядерного уран-графитового реактора предусмотрено их охлаждение водой, причем каналы БАЗ охлаждаются в пленочном режиме. Для удаления радиолитических газов (водорода, кислорода), каналы БАЗ продувают азотом. Опыт эксплуатации энергоблоков АЭС с РБМК показал, что продувка каналов БАЗ азотом ведет к образованию азотной, азотистой кислот и, как следствие, к превышению нормируемых значений рН охлаждающей воды и увеличению коррозии конструкционных материалов [1].
Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является контур охлаждения каналов системы управления и защиты реактора, включающий циркуляционные насосы, теплообменники, узел подачи азота в каналы быстродействующей аварийной защиты [2]. Контур представляет собой циркуляционную систему, работающую с принудительной циркуляцией.
Недостатками наиболее близкого аналога являются:
- образование в каналах БАЗ значительного количества радиолитических кислот (азотной и азотистой) и, как следствие, возможность превышения нормируемых значений рН. Азотная и азотистая кислоты образуются за счет радиационно-химических реакций растворенного в воде каналов БАЗ азота с продуктами радиолиза воды: ОН-радикалами, перекисью водорода, кислородом (концентрация Н2O2 в контуре достигает 8 мг/л, O2 – 10 мг/л):
- увеличение коррозии конструкционных материалов в результате образования радиолитических кислот;
- необходимость снижения мощности реактора при рН ниже допустимых значений;
- уменьшение фильтроцикла анионитового фильтра за счет сорбции нитрат и нитрит-ионов.
Задача, решаемая изобретением, заключается в снижении коррозионного воздействия продуктов радиолиза водной среды контура охлаждения системы управления и защиты на конструкционные материалы.
Сущность заявляемого технического решения состоит в том, что в контуре охлаждения каналов системы охлаждения и защиты ядерного уран-графитового реактора, включающем циркуляционные насосы, теплообменники, узел подачи азота в каналы быстродействующей аварийной защиты, предложено, контур охлаждения снабдить узлом ввода в теплоноситель ингибитора образования радиолитических кислот, причем в качестве ингибитора предложено использовать соединения азота с отрицательной степенью окисления, например, гидроксиламин или гидразин-гидрат или их смесь.
Основным существенным отличительным признаком предлагаемого изобретения является наличие в контуре узла ввода ингибитора процесса образования радиолитических кислот. В порядке обоснования соответствия заявленного признака критериям новизна, изобретательский уровень приводим следующее: предлагаемое изобретение предусматривает возможность введения в теплоноситель контура ингибитора (например, гидроксиламин или гидразин-гидрат или их смесь), который уменьшает скорость образования азотной и азотистой кислот, образующихся по реакциям 1-4, а также нейтрализовывает HNO3, HNO2. Так, гидроксиламин (степень окисления азота: -1), являясь сильным восстановителем, взаимодействует с ОН-радикалами, перекисью водорода, кислородом по реакциям:
Аналогичным образом с ОН-радикалами, перекисью водорода, кислородом взаимодействует гидразин-гидрат (степень окисления азота: -2):
Так как скорость реакций (5-10) значительно превышает скорость реакций (1-4), ОН-радикалы, Н2O2, O2 расходуются, в основном, на взаимодействие с гироксиламином или гидразин-гидратом, что позволяет избежать образования азотной кислоты и значительно снизить в воде контура стационарные концентрации перекиси водорода, кислорода. В отсутствие кислорода и перекиси водорода растворенный в воде азот реагирует с водородом, образующимся в результате радиолиза воды по реакции:
Кроме того, гидроксиламин, гидразин-гидрат, аммиак нейтрализуют образующуюся в незначительных количествах по реакциям 1-3 азотную кислоту
За счет гидролиза азотнокислых солей, образующихся по реакциям 12-14, рН в контуре поддерживается на уровне 5-6.
Предлагаемое техническое решение проиллюстрировано графическим материалом. На чертеже представлена принципиальная схема контура охлаждения каналов системы управления и защиты реактора, состоящая из намывных перлитных фильтров 1, катионитового фильтра 2, анионитового фильтра 3, ловушки ионитов 4, насосов 5, циркуляционного бака 6, аварийного бака 7, теплообменников 8, напорного коллектора 9, канала СУЗ 10, ловушки 11, емкости 12 с ингибитором, например, гидроксиламином или гидразин-гидритом или их смесью, насоса дозатора 13, каналов БАЗ 14, узла 15 подачи азота.
Охлаждение каналов осуществляется следующим образом. Из циркуляционного бака 6 вода по трубопроводу подается насосами 5 к теплообменникам 8, где охлаждается водой промконтура. Из теплообменников 8 вода подается в напорный коллектор 9, откуда распределяется по каналам 10, 14 и далее поступает в циркуляционный бак 6. Для поддержания норм качества воды контура предусмотрена байпасная очистка. Забор воды на очистку осуществляется по трубопроводу, врезанному в трубопровод подачи воды от теплообменников в напорный коллектор. Вода контура последовательно поступает на намывной перлитный фильтр 1, где происходит очистка от нефтепродуктов и нерастворимых продуктов коррозии конструкционных материалов, затем на катионитовый 2, анионитовый 3 фильтры и сбрасывается в циркуляционный бак 6. Азот в каналы БАЗ поступает из узла подачи азота 15. Для подачи в каналы БАЗ, например, гидроксиламина или гидразин-гидрата или их смеси предусмотрена емкость 12 с ингибитором, дозируемым в теплоноситель контура с помощью насосов 13. Подача ингибитора проводится при рН воды 4,8-5,0, замер рН проводят перед намывными фильтрами 1. При рН 6 дозировку ингибитора прекращают.
Таким образом, использование предлагаемого технического решения позволяет существенно снизить образование радиолитических кислот в контуре охлаждения каналов СУЗ, поддерживать рН на допустимом уровне (4,5-6,5), повысить коррозионную стойкость конструкционных материалов контура, увеличить фильтроцикл байпасной очистки, избежать необходимости снижения мощности реактора.
Список использованной литературы:
1. В.В.Герасимов, А.И.Касперович, О.И.Мартынова “Водный режим атомных электростанций”, Москва, Атомиздат, 1976 г.
2. Л.А.Белянин, В.И.Лебедев, Л.В.Шмаков, Ю.Г.Скок “Безопасность АЭС в изобретениях”, Москва, Энергоатомиздат, 1998 г.
Claims (3)
1. Контур охлаждения каналов системы управления и защиты ядерного уран-графитового реактора, включающий циркуляционные насосы, теплообменники, узел подачи азота в каналы быстродействующей аварийной защиты, отличающийся тем, что контур охлаждения содержит узел ввода в теплоноситель ингибитора образования радиолитических кислот.
2. Контур по п.1, отличающийся тем, что в качестве ингибитора используются соединения азота с отрицательной степенью окисления.
3. Контур по п.2, отличающийся тем, что в качестве соединений азота с отрицательной степенью окисления используют гироксиламин, или гидразин-гидрат, или их смесь.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003108260/06A RU2244349C2 (ru) | 2003-03-26 | 2003-03-26 | Контур охлаждения каналов системы управления и защиты ядерного уран-графитового реактора |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003108260/06A RU2244349C2 (ru) | 2003-03-26 | 2003-03-26 | Контур охлаждения каналов системы управления и защиты ядерного уран-графитового реактора |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003108260A RU2003108260A (ru) | 2004-10-20 |
| RU2244349C2 true RU2244349C2 (ru) | 2005-01-10 |
Family
ID=34880990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003108260/06A RU2244349C2 (ru) | 2003-03-26 | 2003-03-26 | Контур охлаждения каналов системы управления и защиты ядерного уран-графитового реактора |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2244349C2 (ru) |
-
2003
- 2003-03-26 RU RU2003108260/06A patent/RU2244349C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| БЕЛЯНИН Л.А. и др. Безопасность АЭС в изобретениях. - М.: Энергоатомиздат, 1998, с. 128-132. * |
| ГЕРАСИМОВ В.В. и др. Водный режим атомных электростанций. - М.: Атомиздат, 1976, с.310-336. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6752358B2 (ja) | 原子力施設の金属表面の除染方法 | |
| FI84118C (fi) | Foerfarande foer kemisk dekontaminering av metalliska byggdelar av kaernreaktoranlaeggningar. | |
| KR102122164B1 (ko) | 원자력 발전소의 금속면을 제염하는 방법 | |
| JP4105052B2 (ja) | 原子力プラント構造材料の応力腐食割れを緩和する方法 | |
| JPS61110100A (ja) | 原子炉構造部品の化学的汚染除去方法 | |
| CN102502936A (zh) | 一种去除废水低浓度氨氮的复合脱氮剂及脱氮方法 | |
| US5603840A (en) | Method of achieving microbiological control in open recirculating cooling water | |
| RU2244349C2 (ru) | Контур охлаждения каналов системы управления и защиты ядерного уран-графитового реактора | |
| RU32629U1 (ru) | Контур охлаждения каналов системы управления и защиты ядерного уран-графитового реактора | |
| JPWO2015098348A1 (ja) | アニオン交換体、アニオン交換体とカチオン交換体の混合物、アニオン交換体とカチオン交換体とからなる混合床、それらの製造方法、及び過酸化水素水の精製方法 | |
| KR102295937B1 (ko) | 금속 산화물 내에 방사성 핵종을 함유하는 원자력 발전소 컴포넌트 표면의 상온 제염 | |
| KR102478346B1 (ko) | 방사능 오염 산화막 제거를 위한 제염방법 | |
| JP4125953B2 (ja) | 原子力プラント内で発生する金属廃棄物の表面処理剤及び方法並びに化学的研削装置 | |
| RU2216701C1 (ru) | Способ отмывки парогенератора | |
| JP4668152B2 (ja) | 原子炉構造材料の応力腐食割れ緩和方法及び沸騰水型原子力発電プラント | |
| CN108780669B (zh) | 用于处理来自金属表面的净化的废水的方法、废水处理装置和废水处理装置的用途 | |
| RU2332733C1 (ru) | Комплекс для очистки воды контура охлаждения каналов системы управления и защиты реактора | |
| JPH0763893A (ja) | 放射性クラッドの化学除染方法 | |
| RU63589U1 (ru) | Комплекс для очистки воды контура охлаждения каналов системы управления и защиты реактора | |
| JP7281393B2 (ja) | 有機よう素除去剤および有機よう素除去装置 | |
| JPS61157539A (ja) | イオン交換樹脂の分解処理方法 | |
| JP2009109318A (ja) | タービン系の線量低減方法および原子力発電プラント | |
| JPH041599A (ja) | 原子力発電プラントの放射性物質低減方法 | |
| RU2475872C2 (ru) | Способ эксплуатации парогенератора типа "натрий-вода" атомной электростанции | |
| BG96718A (bg) | Метод за обработване на първичното охлаждащо средство на реактори с водно налягане |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160327 |