Арматура АЭС

Все трубопроводы тепловых электростанций снабжают арматурой. Назначение ее — включать или отключать поток, регулировать расход, температуру или давление потока и предохранять от нерасчетных режимов.

Все трубопроводы тепловых электростанций снабжают арматурой. Назначение ее — включать или отключать поток, регулировать расход, температуру или давление потока и предохранять от нерасчетных режимов. Соответственно назначению различают арматуру: запорную (включение и отключение потока), регулирующую (изменение или поддержание заданного расхода, давления, температуры), предохранительную (предупреждение чрезмерного повышения давления, недопущение изменения направления расхода), контрольную (указатели уровня) и конденсатоотводчики (автоматический отвод конденсата). Перечисленная арматура может устанавливаться как на трубопроводах, так и на отдельных агрегатах. Кроме того, есть арматура приводная (с ручным, электрическим, гидравлическим, пневматическим приводами) и самодействующая, в том числе импульсная, приводимая в действие самой средой. К приводной относятся вентили (рис.1, а), задвижки (рис. 1, б) и краны (рис.1, в), к само-действующей — обратные (рис. 2, а) и предохранительные (рис.2, б) клапаны.

В вентилях запирающий орган садится на седло, передвигаясь в направлении потока; в задвижках он движется перпендикулярно направлению движения жидкости; в кранах вращается вокруг своей оси. В обратных клапанах запирающий орган открывается потоком среды в одном направлении и запирается в противоположном. Предохранительный клапан открывается под воздействием избыточного сверх установленного давления и закрывается при его восстановлении.

Одно из назначений арматуры — способствовать большей гибкости и надежности эксплуатации, давая возможность отключать аварийные участки. Однако при высоких давлениях и особенно при больших диаметрах трубопроводов сама арматура становится источником нарушений эксплуатации, поэтому главное направление в развитии основных трубопроводов на атомных станциях — применение возможно более простых и надежных трубопроводов с минимальным количеством арматуры.

Задвижки

Наиболее употребительны задвижки с клиновым затвором. Такая задвижка может иметь один клин, соединенный со шпинделем (рис. 3). В этой конструкции для создания плотного контакта с двусторонним седлом клапана, установленным в корпусе, при опускании шпинделя с клином требуется подгонка клина к двум поверхностям, что выполнить полностью не удается. Более совершенна конструкция, приведенная на рисунке 4, в которой сидящий на шпинделе клин состоит из двух уплотняющих дисков (тарелок).

Вентили

На трубопроводах АЭС применяют большое количество вентилей различного назначения. На рисунке 5 показан запорный вентиль высокого давления. При его закрытии сидящий на шпинделе клапан 3 опускается на седло.

Запорный проходной вентиль высокого давления:

Обратные и предохранительные клапаны

На всех питательных магистралях перед питаемым агрегатом (парогенератор, реактор, испаритель и т. д ) . Это, кстати, актуально для одноконтурных установок, когда есть риск так называемого заброса теплоносителя в обратную сторону..

Чтобы не допустить существенного превышения давления в системе, обязательно устанавливают не менее двух предохранительных клапанов. На трубопроводах больших диаметров применяют импульсные предохранительные клапаны, в которых при превышении давления открывается сначала вспомогательный клапан, а вслед за ним — основной. Предохранительные клапаны на парогенераторах двухконтурных атомных станций, казалось бы, могут не устанавливаться, так как давление в них не может подняться выше того, которое отвечает температуре кипения, равной максимальной температуре теплоносителя. Однако расчет парогенератора на это давление не снимает требования установки предохранительных клапанов на случай (хотя и маловероятный) аварии, когда в результате прямого разрыва трубки парогенератора давление в нем может возрасти до рабочего давления реактора. Предохранительные клапаны используют и в первых контурах двухконтурных атомных станций (обычно на компенсаторах объема) со сбросом образующегося при их открытии пара в барботер под уровень воды. Кроме основных предохранительных клапанов первого контура устанавливают дополнительные предохранительные клапаны меньшего проходного сечения на каждой из петель многопетлевого водо-водяного реактора в их отключаемых частях. Для одноконтурной АЭС предохранительные клапаны могут быть или на барабанах, или на паропроводах. Обязателен сброс из них в барботажные устройства. По конструкциям кроме импульсных различают рычажные и пружинные (рис.10) предохранительные клапаны.

Другая арматура

Для вывода дренажей, спуска воды из контуров и непрерывной и периодической продувок также существуют свои конструкции арматуры. Общее правило для них — последовательная установка двух вентилей: запорного и вслед за ним соответствующего регулировочного, причем запорный должен открываться полностью. Для автоматического удаления конденсата пара, периодически скапливающегося в паропроводах, применяют конденсато-отводчики, через которые отводится только конденсат. Особенно внимательно следует подходить к проектированию трубопроводов и соответствующему выбору количества и мест размещения арматуры в одноконтурных атомных станциях. Необходимо иметь в виду, что абсолютная плотность в длительной эксплуатации недостижима, причем наиболее трудноуплотняемой средой по началу пропуска является вода, а затем насыщенный и перегретый пар. В особо ответственных местах с большой радиоактивностью среды применяют иногда сложную систему уплотнений. Так, например, на атомной установке Арагонской национальной лаборатории (США) с одноконтурным реактором шпиндели арматуры имеют уплотнение из трех частей. После первой части протечка отводится в дренажное устройство с давлением 0,114 МПа; после второй—в систему с разрежением 150 мм вод. ст..; в третьей части давление превышает атмосферное на 150 мм вод. ст. Необходимость тщательного уплотнения часто вызывается не только тем, что первичный теплоноситель сильно радиоак-тивен и агрессивен, но иногда также и его дороговизной (например, D2O). Промежуточное положение между арматурой и контрольно-измерительными приборами занимают указатели уровня, как устанавливаемые непосредственно на оборудовании, так и вынесенные за его пределы. Контроль уровня практически во всех аппаратах производится для условий барботажа пара через водяной объем. При этом действительный уровень воды в аппарате будет тем больше превышать уровень воды по водоуказательному прибору, чем ниже по высоте аппарата сделан отвод к измерителю в области водяного объема. Необходимо делать этот отвод возможно выше, но не превышая минимального уровня воды в аппарате. Вся арматура, как снимаемая для ремонта, так и ремонтируемая на месте, после ремонта должна проходить гидравлическое испытание на давление, превышающее рабочее на 25%. При исполнении схем трубопроводов используют условные обозначения для арматуры

Как видите, ничем не отличается арматура АЭС от, скажем так, простой котельной. Поражают только размеры:

Впечатляет, а это только крышка, там внутри яибу сколько труб, вентилей, задвижек, каналов и этим всем надо управлять.. Не.. я пас