8_Системы_боросодержащей_воды_TB30_и_борного_концентрата_TB10

1. Системы боросодержащей воды (TB30) и борного концентрата (TB10)

TB30
TB10

2.

1. Назначение и состав систем боросодержащей воды и борного
концентрата
Для получения приемлемой длительности работы реактора (так называемой “кампании”
реактора) в него необходимо загрузить сверхкритическое количество ядерного топлива.
Созданный при этом в реакторе запас реактивности необходимо компенсировать.
В современных реакторах типа ВВЭР (начиная с реакторов ВВЭР - 440) созданный запас
реактивности компенсируется механическими органами регулирования и жидким поглотителем
- борной кислотой, растворенной в воде 1 контура. Такая форма управления реактивностью
называется “жидкостным регулированием”.
Исторически начиная с 1963 года борное регулирование используется практически на всех мощных
энергетических реакторах с водой под давлением. Борное регулирование состоит в том, что избыточная
реактивность при пуске РУ после перегрузки компенсировалась вводом в теплоноситель 1 контура
жидкого поглотителя нейтронов - борной кислоты. В ходе работы реакторной установки на мощности
производится постепенное, плавное уменьшение концентрации борной кислоты в теплоносителе 1
контура путем водообмена для компенсации выгорания ядерного топлива.
Имеется много причин для использования растворенных в теплоносителе поглотителей.
При этом уменьшается количество поглощающих стержней вместе с приводами и электрооборудованием
схемы
управления, что приводит к экономии затрат. Борная кислота равномерно распределяется в
теплоносителе 1 контура, и поэтому при изменении ее концентрации не нарушается распределение
энерговыделения в активной зоне.

3.

Естественный бор состоит из двух изотопов (19% бора-10 и 81% бора-11), первый из которых имеет очень
высокое сечение поглощения тепловых нейтронов (3838 барн). Естественный бор имеет более низкую
поглощающую способность (750 б) из-за разбавления бора-10 бором-11. Борная кислота обладает целым
рядом важных преимуществ по сравнению с другими растворимыми в воде поглотителями нейтронов “нейтронными ядами”: борная кислота хорошо растворима в воде и ее растворимость растет с
повышением температуры; она практически не реагирует с материалами 1 контура, причем ее
инертность растет с повышением температуры; она не откладывается и не дает соединений, способных
откладываться на внутренних поверхностях конструкционных элементов реакторной установки.
Различные операции, связанные с изменением концентрации борной кислоты в теплоносителе I
контура, условно называют “борным регулированием”. Для увеличения концентрации РБК в I
контуре концентрированный раствор борной кислоты подается в I контур подпиточными насосами.
Чтобы уменьшить концентрацию, можно использовать систему продувки-подпитки (слив
теплоносителя I контура с текущим содержанием бора и замену его чистым дистиллатом), или
поглощение борной кислоты анионитными фильтрами СВО-2. Соответственно для осуществления
борного регулирования в составе оборудования реакторного отделения должны иметься баки для
хранения раствора борной кислоты и насосы для его подачи к потребителям. Для выполнения
указанных выше задач имеются системы боросодержащей воды и борного концентрата. Оборудование
систем боросодержащей воды и борного концентрата маркируется латинскими буквами TB.
Системы боросодержащей воды и борного концентрата обеспечивают определенную гибкость и
автономность в работе с применяемым в технологических процессах раствором борной кислоты
(РБК), а также создают оперативный резервный объем РБК, использующегося при регулировании
мощности и останове РУ.

4.

Система борного концентрата TB10
Борный концентрат от СВО-6
TВ10D01
На
очистку
на СВО-6
TВ10В01
TВ10D04
TВ10D03
TВ10В02
TВ10D02
Упрощенная схема
системы борного
концентрата
На всас подпиточных насосов

5.

Система боросодержащей воды TB30
От ДП ТК10В01
Борный концентрат
от СВО-6
TВ30D03
На
заполнение
1 контура
TВ30В01
TВ30D02
TВ30В02
TВ30D01
От насосов
TY21-23D01
На
заполнение
БВ
На заполнение
ГА-201, TQ10,20,30В01
На СВО-6
Упрощенная схема
системы боросодержащей
воды

6.

Борный концентрат от СВО-6
Система борного
концентрата
TB10
предназначена
для:
TВ10D01
На
очистку
на СВО-6
• создания запаса и хранения
TВ10В01
TВ10В02
борного концентрата в баках
TB10B01,02;
• подачи борного концентрата
TВ10D04
TВ10D03
TВ10D02
в 1 контур насосами TB10D0204 при борном регулировании
в режиме нормальной
эксплуатации и аварийных
режимах энергоблока;
• подачи борного концентрата
для очистки на СВО-6 насосом
TB10D01.
На всас подпиточных насосов
Упрощенная схема системы борного концентрата

7.

От ДП ТК10В01
Борный концентрат
от СВО-6
Система боросодержащей
воды TB30 предназначена
для:
• создания запаса и хранения
боросодержащей воды в баках
TB30B01,02;
TВ30D03
На
заполнение
1 контура
• заполнение 1 контура, подпитки
TВ30В01
TВ30В02
бассейна выдержки (БВ) и баков
TQ10,20,30B01 насосом TB30D03;
• прием воды при дренировании
1 контура, баков TQ10,20,30B01,
БВ или ведении водообмена;
TВ30D02
TВ30D01
• прием воды после отмывки
концевых уплотнений ГЦН;
• подачи боросодержащей воды
От насосов
TY21-23D01
На
заполнение
БВ
На заполнение
ГА-201, TQ10,20,30В01
На СВО-6
Упрощенная схема системы боросодержащей воды
для очистки на СВО-6 насосами
TB30D01,02.
Насосы TB30D01,02 также
могут быть использованы для
подпитки
БВ и баков TQ10,20,30B01.

8.

Система продувки-подпитки

9.

Все оборудование систем
боросодержащей воды и
борного концентрата
расположено на отметках 4.2 и 0.0 в обстройке
реакторного отделения.
Расположение оборудования систем боросодержащей
воды и борного концентрата
6 - насосыТВ10D02-
1 - бак ТВ30В01;
04;
2 - бак ТВ30В02;
7 - насос ТВ10D01;
3 - бак ТВ10В01;
8 - насос ТВ30D03;
4 - бак ТВ10В02;
5 - монжюс ТВ10В03; 9 - насосы
ТВ30D01,02.
1
1
2
9
8
5
3
4
7
6
2
При выборе
конструкционных
материалов, из которых
изготовлено оборудование
систем, учитывались:
- рабочие параметры
систем;
- свойства среды;
- коррозионная стойкость
материалов в рабочей
среде и
дезактивирующих
растворах.
Исходя из условий
работы оборудования,
трубопроводов и арматуры
в качестве основного
конструкционного материала принята
коррозионно-стойкая
нержавеющая сталь типа
08Х18Н10Т или ей
подобная.

10.

Насос борного концентрата ТВ10D01
Насос ТB10D01 предназначен для подачи борного концентрата на очистку на ионообменные
фильтры СВО-6 или в систему подпитки-продувки 1 контура (на всас подпиточных агрегатов).
Насос расположен в помещении А-034 обстройки РО.
Борный концентрат от СВО-6
TВ10D01
На
очистку
на СВО-6
TВ10В01
TВ10D04
TВ10D03
TВ10D02
На всас подпиточных насосов
TВ10В02

11.

Насос борного концентрата ТB10D01 типа Х8/90-Е-2Г - унифицированный химический
центробежный насос с опорой на корпусе, горизонтальный, одноступенчатый, с приводом от
асинхронного двигателя через упругую муфту. Буква “Е” в условном обозначении насоса обозначает,
что проточная часть насоса изготавливается из хромоникель-молибденовой стали типа
10Х17Н13М2Т.
Технические характеристики
насоса TB10D01
Марка насоса
Разрез насоса типа Х: 1 - крышка
4 - корпус;
5 - вал;
6 - опорный
корпуса;
2 - рабочее колесо;
кронштейн.
3 - гайка;
Х8/90-Е-2Г
Производительность,
м3/час
8
Напор, м.в.ст.
90
Допустимое давление
на всасе, кгс/см2
5
Допустимый
кавитацион-ный запас,
м.в.ст.
4
Мощность насоса, кВт
10
Число оборотов,
об/мин
2900
Масса, кг
150

12.

Насосы борного концентрата ТВ10D02,03,04
Насосы ТB10D02,03,04 предназначены для подачи борного концентрата в систему подпиткипродувки 1 контура (на всас подпиточных агрегатов) ТК21-23D01,02. Насосы расположены в помещении
А-034 обстройки РО.
Борный концентрат от СВО-6
TВ10D01
На
очистку
на СВО-6
TВ10В01
TВ10D04
TВ10D03
TВ10D02
На всас подпиточных насосов
TВ10В02

13.

Насосы TB10D02,03,04 конструктивно аналогичны насосу ТB10D01, рассмотренному ранее .
Технические характеристики
насосов ТB10D02,03,04
Марка насоса
Разрез насоса типа Х : 1 - крышка
4 - корпус;
5 - вал;
6 - опорный
корпуса;
2 - рабочее колесо;
кронштейн.
3 - гайка;
ХО45/31-Е2Г
Производительность,
м3/час
45
Напор, м.в.ст.
31
Допустимое давление
на
всасе, кгс/см2
5
Допустимый
кавитационный запас,
м.в.ст.
5
Мощность насоса, кВт
6
Число оборотов, об/мин
2900
Масса, кг
69

14.

Баки борного концентрата ТВ10В01,02
Баки борного концентрата ТB10В01,02 предназначены для создания и хранения запаса борного
концентрата. Запас борного концентрата необходим для его подачи в первый контур при переходных
режимах работы энергоблока.
Баки ТB10В01,02 соответственно установлены в помещениях А-124/1 и А-124/2 обстройки РО.
Баки борного концентрата ТB10В01,02 представляют собой цилиндрические емкости, изготовленные из
нержавеющей стали. Для осмотра и очистки внутренней поверхности бак оборудован люк- лазом диаметром
800 мм, расположенным на цилиндрической поверхности бака
Технические
характеристики баков
ТB10В01,02
1
1
2
2
9
8
Полней объем, м3
209
Рабочий объем,
м3
192
Материал
5
3
4
7
6
3 - бак ТВ10В01; 4 - бак
ТВ10В02.
Сталь
08Х18Н10Т
Высота бака, мм
5500
Диаметр бака, мм
7300
Толщина стенок
бака, мм
5
Удельный объем,
м3/м
41,85
Рабочее давление
атмосферно
е
Концентрация
РБК, не менее,
гр./литр
40

15.

Из баков ТB10В01,02 борный концентрат подается насосами TB10D02,03,04 во всасывающий коллектор
насосов TK21-23D01,02, а также насосом TB10D01 на СВО-6. Запас борного концентрата в ТB10В01,02
восполняется свежим борным концентратом от узла приготовления раствора борной кислоты, а также
борным концентратом, очищенным на установке СВО-6.
Перелив и дренирование баков ТB10В01,02 производится через монжюс TB10B03 в баки TB30B01,02
боросодержащей воды.
Слово МОНЖЮС происходит от французского "monte - jus" (monte - подниматься, jus - сок), буквально:
сокоподъемник, устройство для подачи жидкости на высоту. На АЭС монжюсы нашли применение для безнасосной
перекачки (путем выдавливания) загрязненных, радиоактивных, агрессивных жидкостей сжатым воздухом.
Предназначен для отсоса за счет вакуумирования и его последующего выдавливания в другую емкость сжатым
воздухом.
Борный концентрат от СВО-6
TВ10D01
На
очистку
на СВО-6
TВ10В01
TВ10D04
TВ10D03
TВ10В02
TВ10D02
В монжюс
TВ10В03
На всас подпиточных насосов

16.

Насосы боросодержащей воды ТВ30D01,02
Насосы боросодержащей воды ТB30D01,02 используются для подачи боросодержащей воды на
выпарные аппарата СВО-6 для концентрирования и очистки РБК, для подпитки деаэратора
TK10B01, для заполнения бачков на всасе насосов системы оргпротечек, для заполнения
гидрозатвора системы оргпротечек.
Насосы расположены в помещении А-024 обстройки РО.
От ДП ТК10В01
Борный концентрат
от СВО-6
TВ30D03
На
заполнение
1 контура
TВ30В01
TВ30D02
TВ30В02
TВ30D01
От насосов
TY21-23D01
На
заполнение
БВ
На заполнение
ГА-201 (TQ10,20,30В01)
На СВО-6

17.

Насосы боросодержащей воды ТB30D01,02 типа Х8/60-Е-2Г - унифицированные химические центробежные
насосы с опорой на корпусе, горизонтальные, одноступенчатые, с приводом от асинхронного двигателя через
упругую муфту. Буква “Е” в условном обозначении насоса обозначает, что проточная часть насоса
изготавливается из хромоникельмолибденовой стали типа 10Х17Н13М2Т.
Технические характеристики
насосов TB30D01,02
Марка насоса
Разрез насоса,
где:
1 - крышка корпуса;
2 - рабочее колесо;
3 - гайка;
4 - корпус;
5 - вал;
6 - опорный кронштейн.
Х8/60-Е-2Г
Производительность,
м3/час
8
Напор, м.в.ст.
60
Допустимое давление
на всасе, кгс/см2
5
Допустимый
кавитационный
запас, м.в.ст.
4
Мощность насоса, кВт
8
Число оборотов, об/мин
2900
Масса, кг
140
Насосы ТB30D01,02 конструктивно
насосу ТB10D01, рассмотренному ранее.

18.

Насос боросодержащей воды ТВ30D03
Насос ТB30Д03 предназначен для заполнения первого контура через ДП с последующей подачей РБК в
первый контур подпиточными насосами TK21-23D01,02, а также для заполнения и подпитки БВ и баков
аварийного запаса РБК TQ10,20,30B01. Насос расположен в помещении А-024 обстройки РО.
От ДП ТК10В01
Борный концентрат
от СВО-6
TВ30D03
На
заполнение
1 контура
TВ30В01
TВ30D02
TВ30В02
TВ30D01
От насосов
TY21-23D01
На
заполнение
БВ
На заполнение
ГА-201, TQ10,20,30В01
На СВО-6

19.

Насос заполнения первого контура ТB30Д03 типа 3ХГ-6К-14-2 - центробежный, герметичный, моноблочный,
бессальниковый насос с трехфазным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором. Особенностью
электронасосов этой группы является система смазки подшипников и охлаждения встроенного двигателя
перекачиваемой жидкостью, отбираемой от насосной части. После прохождения через двигатель жидкость из
задней крышки насоса отводится во всасывающий трубопровод. На данном электронасосе также
предусмотрено охлаждение спинки статора при помощи техводы группы “В”.
Предприятие - изготовитель насосов - ПО “Молдавгидромаш”(г. Кишинев).
Технические характеристики
насоса ТB30D03
Тип насоса
Разрез насоса,
где:
1 - корпус;
2 - рабочее колесо;
3 - передний подшипник;
4,7 - упорные подшипники (пяты);
5 - ротор;
6 - статор;
8 - задний подшипник; 9 - задняя
крышка.
3ХГ-6К-142
Производительность,
м3/час
45
Напор, м.в.ст.
54
Допустимый
кавитационный
запас, м.в.ст.
4
Номинальная частота
вращения, об/мин
2900
Мощность двигателя, кВт
14
Напряжение двигателя, В
380
Тип электродвигателя
Масса, кг
встроенны
й
275

20.

Баки ТB30В01,02 предназначены для приема и хранения боросодержащей воды. В баки ТB30В01,02 РБК может
поступать :
•от узла приготовления раствора борной кислоты;
•от установки СВО-6;
•при дренировании первого контура через ДП TK10B01;
•при дренировании или переливе ДП TK10B01;
•при дренировании или переливе баков борного концентрата TB10B01,02;
•при дренировании баков TQ14-24B01 в монжюс TB10B03.
Баки ТB30В01,02 соответственно установлены в помещениях А-023/1 и А-023/2 обстройки РО.
От ДП ТК10В01
Борный концентрат
от СВО-6
TВ30D03
На
заполнение
1 контура
TВ30В01
TВ30D02
TВ30В02
TВ30D01
От насосов
TY21-23D01
На
заполнение
БВ
На заполнение
ГА-201 (TQ10,20,30В01)
На СВО-6

21.

Баки боросодержащей воды ТВ30В01,02
Технические характеристики баков ТB30В01,02
Полный объем, м3
500
Рабочий объем, м3
482
Материал
Сталь 08Х18Н10Т
Высота бака, мм
8650
Диаметр бака, мм
8600
Толщина стенок бака, мм
5
Удельный объем, м3/м
41,85
Рабочее давление
Концентрация РБК, не менее,
гр./литр
атмосферное
40