Модуль отбора проб

МОДУЛЬ ОТБОРА И РАЗБАВЛЕНИЯ ПРОБ СИСТЕМЫ АВАРИЙНОГО И ПОСТАВАРИЙНОГО ПРОБООТБОРА ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ РЕАКТОРА

модуль отбора и разбавления проб

Модуль отбора и разбавления проб является оборудованием системы аварийного и поставарийного пробоотбора теплоносителя реактора и предназначен для получения представительных проб: теплоносителя из корпуса реактора, воды из бассейна выдержки и перегрузки, воды из аварийного приямка гермооболочки, с целью снижения активности исходной пробы, биологической защиты оператора от радиоактивного излучения, изоляции пробы от окружающей среды.

Присутствующие радионуклиды и их активность, а также состав газа в атмосфере под защитной оболочкой во время аварии могут служить индикатором изменения температуры ядерного топлива в активной зоне.

Своевременное получение информации о степени повреждения активной зоны и условиях, преобладающих под защитной оболочкой во время аварии, очень важно для управления аварией.

Режимы работы модуля

  • В режимах нормальной эксплуатации блока модуль находится в режиме ожидания. Модуль проходит ежемесячные проверки с целью подтверждения работоспособности оборудования путем отбора пробы теплоносителя первого контура из реактора.
  • В режимах с нарушением нормальной эксплуатации блока требования к работе модуля не предъявляются.
  • В аварийных режимах модуль функционирует как средство отбора и разбавления проб для дальнейшего управления аварией при тяжелых запроектных авариях.

Типы отбираемых проб оборудованием модуля

При работе оборудования модуля возможен отбор четырех типов проб:

  • Первый тип пробы — это неразбавленная проба, которая отбирается во время тестирования при нормальных условиях работы энергоблока (проба без давления при нормальных условиях). Конструкция блока отбора и разбавления пробы обеспечивает снижение давления в случае высокого давления (до 20 МПа) поступающей пробы с помощью редуцирующего вентиля.
  • Второй тип пробы — это неразбавленная проба, которая отбирается во время тестирования при нормальных условиях работы энергоблока без снижения давления (проба под давлением при нормальных условиях).
  • Третий тип пробы — это разбавленная (дегазированная) жидкая проба в пропорции 1:10/1:100/1:1000, которая отбирается в аварийных и пост-аварийных условиях.
  • Четвертый тип пробы — это неразбавленная дегазированная жидкая проба (4 мл), которая отбирается в аварийных и пост-аварийных условиях.

Характеристики отбираемых модулем проб при аварийной и пост-аварийной ситуации

Наименование

точки отбора

Параметры анализируемых сред

Максимальная

температура, °С

Максимальная объемная

активность рабочей

среды, Бк/м3

Рабочее давление

Рабочей среды на

входе, МПа

Максимальный расход

пробы, м3

Минимальный расход

пробы, м3

Отбор из реактора (2 точки)

365

3,6·1013

От 0 до 19

0,1

0,05

Отбор из

аварийного

приямка (2 точки)

150

3,6·1013

От 0 до 2

0,1

0,05

Отбор из бассейна

Выдержки и перегрузки

150

3,6·1013

От 0 до 0,8

0,1

0,05

Резервный канал

365

3,6·1013

От 0 до 19

0,1

0,05

Условия работы оборудования модуля

При нормальных условиях эксплуатации оборудования модуля штатные системы вентиляции должны поддерживать следующие параметры окружающей среды:

Температура, °С от +5 до +40;
Относительная влажность, % до 100%;
Давление, МПа разрежение (от 3 до 5)х10-5.

В случае аварийной ситуации, когда штатные системы вентиляции не функционируют, температура не должна превышать 60 °С, а влажность не нормируется.

Требования к станционным системам для работы оборудования модуля

Для обеспечения работоспособности модуля в режимах нормальной и аварийной эксплуатации необходимо функционирование следующих систем:

  • Подачи дистиллированной или химобессоленной воды (Д 25х2,5 мм) для:
    • периодического пополнения бака запаса охлаждающей воды в составе гидромодуля локального контура охлаждения (объем бака 0,5 м3). Пополнение происходит в периодическом режиме, а также в случае опорожнения локального контура охлаждения при проведении ремонтных работ;
    • периодического пополнения бака накопления дистиллята в блоке накопления и подачи дистиллированной воды (бак объемом 50 л). Пополнение производится после проведения не менее пяти отборов проб оборудованием модуля. Температура дистиллята не более 40 – 45 °С.
  • Приема излишков пробы и дистиллята в баки сбора ЖРО и/или возврата в приямок гермооболочки реактора.
  • Слив в систему спецканализации для проведения ремонтных работ для опорожнения бака дистиллированной воды, локального контура охлаждения и бака запаса охлаждающей или дистиллированной воды в составе гидромодуля. Температура сбрасываемых сливов не более 70 °С.
  • Общеобменной вентиляции.
  • Электроснабжения нормальной эксплуатации.

Обеспечение безопасности при работе модуля

В целях минимизации выхода активности в помещение с работающим персоналом, а также снижения дозовых нагрузок в блоке отбора и разбавления проб предусмотрено:

  • специальный шлюз для изъятия пробосодержащей тары;
  • специальный контейнер для изъятия неразбавленной пробы теплоносителя 1 контура;
  • устройство для принудительного удаления паровоздушной среды и выделившихся из проб газов с очисткой;
  • устройство для отведения (сброса) излишков проб;
  • изъятие пробы шприцеванием (радиозащитным шприцом);
  • насос/внутренний пробоотборник для принудительного взятия и транспортировки пробы;
  • насос возврата отбираемых проб.

Для защиты обслуживающего персонала две части модуля, контактирующие с радиоактивной средой, имеют биологическую защиту в виде свинцовых блоков, защитных экранов и свинцовой дроби.

Свинцовая дробь
Свинцовые блоки

В 2016-2018 годах модуль отбора и разбавления проб системы аварийного и поставарийного пробоотбора теплоносителя реактора был поставлен и установлен на Нововоронежской АЭС -2 (блоки №1 и №2).

В 2019 году планируется поставка модуля на действующую Балаковской АЭС (блок №1).

Состав модуля

Модуль состоит из следующих составных частей:

  • Стойка охлаждения проб (СОП).
  • Система отбора и разбавления проб (СОРП).
  • Блок накопления и подачи дистиллированной воды (БНПДВ).
  • Панель контроля и управления (ПКУ).

К вспомогательному оборудования модуля относится оборудования локального контура охлаждения, баллоны с азотом в защитном шкафу, щит распределительный, трубопроводы, арматура и КИПиА.

Все оборудование модуля соответствует требованиям, предъявляемым к оборудованию 3 класса по НП-001-15, классификационное обозначение 3Т по НП-001-15, группе С по НП-089-15, I категории сейсмостойкости по НП-031-01.

Состав модуля отбора проб

Стойка охлаждения проб и локальный контур охлаждения

Система охлаждения проб состоит из стойки охлаждения, в которой размещен охладитель пробы, и локального контура охлаждения, состоящего из чиллера, гидромодуля с баком и насосом и выносным конденсаторным блоком воздушного охлаждения.

Охладитель (холодильник) представляет собой змеевик в цилиндрическом корпусе с противотоком пробы и охлаждающей воды. Охладитель проб рассчитан на охлаждение пробы не более чем до 50 °С.

Стойка охлаждения проб

Для прокачки пробы без давления в первом контуре в стойке охлаждения предусмотрен дополнительно бустерный дозировочный насос с клапанной группой.

Система отбора и разбавления проб – основная часть оборудования модуля

Система отбора и разбавления проб

Способы взятия неразбавленной пробы при нормальных условиях эксплуатации

Конструкция модуля обеспечивает отбор неразбавленной пробы при нормальных условиях работы энергоблока в двух вариантах:

  • Отбор неразбавленной пробы в колбу при снижении давления редуцирующим вентилем (проба без давления при Н.У.).
  • Отбор неразбавленной пробы без снижения давления в специальный металлический цилиндр (проба под давлением при Н.У.).
Взятие неразбавленной пробы

Способы взятия разбавленной и неразбавленной пробы в аварийных и пост-аварийных условиях

Модуль обеспечивает автоматическое взятие разбавленной пробы в соотношениях 1:1000, 1:100, 1:10 и неразбавленной пробы (4 мл) при аварийной ситуации, тяжелой запроектной аварии и в пост-аварийных условиях.

Отбор разбавленной пробы осуществляется вручную с помощью радиозащитного шприца из камеры смешения.

Отбор неразбавленной пробы происходит дистанционно с применением автоматизированных средств для наполнения ампулы малым объемом пробы и специального контейнера, установленного на тележке, для транспортировки неразбавленной пробы в лабораторию.

Отбор разбавленной пробы с помощью радиозащитного шприца
Отбор неразбавленной пробы с применением автоматизированных средств для наполнения ампулы и специального контейнера, установленного на тележке

Управление модулем

Управление всем оборудованием модуля осуществляется по месту установки оборудования, для чего предусмотрены:

- блоки индикации на лицевой панели стойки охлаждения, системы отбора и разбавления проб и блока подачи дистиллированной воды;
- панель контроля и управления;
- блок управления гидромодулем и чиллером холодильной установки.

Управление модулем
Управление модулем

Фото модуля

Лицевая панель системы отбора и разбавления проб

Лицевая панель системы отбора и разбавления проб

Система отбора и разбавления проб

Система отбора и разбавления проб

Стойка охлаждения проб

Стойка охлаждения проб

Блок накопления и подачи дистиллированной воды

Блок накопления и подачи дистиллированной воды