научная статья по теме ДИАГНОСТИКА СОСТОЯНИЯ АКТИВНОЙ ЗОНЫ И ПОЯВЛЕНИЯ МЕЖКОНТУРНОЙ ТЕЧИ В ПАРОГЕНЕРАТОРЕ КОРАБЕЛЬНОЙ РЕАКТОРНОЙ УСТАНОВКИ С ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМ Машиностроение

Текст научной статьи на тему «ДИАГНОСТИКА СОСТОЯНИЯ АКТИВНОЙ ЗОНЫ И ПОЯВЛЕНИЯ МЕЖКОНТУРНОЙ ТЕЧИ В ПАРОГЕНЕРАТОРЕ КОРАБЕЛЬНОЙ РЕАКТОРНОЙ УСТАНОВКИ С ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМ»

судовые энергетические установки

СУДОСТРОЕНИЕ 6'2008

8 ноября 1905 г. на заседании IV отдела Императорского русского технического общества Н. Н. Беклемишев обратился к присутствующим с предложением образовать новое общество. Его целью было провозглашено всемерное содействие развитию русских морских сил и средств до степени, соответствующей требованиям безопасности и пользы Отечества, и поддержание их на уровне мирового прогресса. Собравшиеся 20 декабря

1905 г. избрали должностных лиц для выработки устава Общества «Лига обновления флота». 22 июля

1906 г. устав был зарегистрирован Санкт-Петербургским градоначальником [14]. В 1915 г. Лига обновления флота была переименована в Морскую лигу [15].

В годы Великой Отечественной войны добровольные пожертвования способствовали строительству как кораблей, так и самолетов и танков.

В наши дни, чтобы поднять народ на великое дело защиты и подъема экономики арктической зоны, Сибири и Дальнего Востока России, нужны авторитетные люди и организации, способные гарантированно защитить собранные средства от

В настоящее время при разработке новых паропроизводящих установок для перспективных кораблей и судов с атомными энергетическими установками (АЭУ) все острее ставится вопрос о необходимости использования не только систем оперативного контроля параметров и управления протекающими процессами, но и разветвленной системы функциональной диагностики, позволяющей в режиме реального времени отслеживать состояние оборудования, накапливать эту информацию

разграбления и неэффективного использования.

Было бы неплохо, если бы иерархи конфессий, как в годы великих испытаний Родины, выступили перед своей паствой с призывами о добровольных пожертвованиях на строительство кораблей, ледоколов, судов для Северного морского пути.

Большую роль в инвестиционной программе могут и должны сыграть наши крупнейшие национальные компании. И все же, на наш взгляд, по объему задач и финансовым затратам возрождение арктической зоны России должно стать национальной программой.

Литература

1. Нигматулин Р. И., Нигматулин Б. И. Нефть, газ, энергия, мир, Россия: состояние и перс-пективы//Атомная стратегия. 2006, январь.

2. Евдокимов Ю. Северный морской путь от прошлого — к будущему//Морская политика России. 2005, сентябрь.

3. Гранков Л. М. Русское судоходство. История и современность. Т. 1. Коммерческий флот России, страницы истории. М., 2004.

4. Инновационная ядерная технология на базе унифицированных быстрых реакторов с теплоносителем свинец-висмут для модульных атомных станций различной мощности и назначения. Реакторная установка СВБР 75/100. ФА по атомной энергии. ФГУП ОКБ «Гидропресс», 2006.

5. Степанов В. С. Реализация новых конструктивных решений с использованием жидкоме-

и на основе ее анализа прогнозировать оставшийся ресурс до профилактического обслуживания или ремонта. Развитие систем функциональной диагностики направлено не на отказ от тестовой диагностики, реализация которой возможна исключительно в базовых и заводских условиях, а на уменьшение риска аварии при эксплуатации транспортной АЭУ. Цель функциональной диагностики — контроль за состоянием установки в режиме реального времени и заблаговременное выявле-

таллических теплоносителей в атомных судовых и стационарных энергетических установках. Современное состояние по проектам реакторов со свинцово-висмутовым теплоносителем. Доклад в Российском научно-техническом обществе судостроителей им. А. Н. Крылова. ФГУП ОКБ «Гидропресс», 2006.

6. Дяченко С. А., Козырев Г. А., Сембиев А. У., Сычиков В. И. Способ получения механической энергии в турбине. Турбина и сегнерово колесо для его реализации//Патент на изобретение. АС 2280168, РФ, 2004.

7. Наумов В. В., Сычиков В. И. Перспективные энергетические установки для ледоколов/судостроение. 2006. № 3.

8. Степанов A. M, Федоров А. Л. Энергетические перспективы водометных движите-лей//Судостроение. 1999. № 6.

9. Степанов A. M, Федоров А. Л. Щелевая кавитация в судовых осевых насосах//Судо-строение. 2001. № 3.

10. Степанов A. M, Федоров А. Л. Снижение уровня шумоизлучения водометных движите-лей//Судостроение. 2002. № 5.

11. Федоров А. Л., Питулайнин Н. М, Степанов A. M. Гидрореактивная пропульсивная установка. Патент на изобретение. АС №252379, РФ, 1987 г.

12. Степанов A. M, Федоров А. Л. Вихреге-нераторы в системе водометных движителей и судовых гидравлических устройств//Судост-роение. 2004. № 2.

13. Газета «Яхта». СПб., 1878. № 16, 23 апреля.

14. Лига обновления флота//Море. СПб., 1905. №45.

15. Десятилетие Лиги обновления фло-та//Море. СПб., 1915. № 10.

ние приближения к пределу безопасной эксплуатации, позволяющее принять меры для предотвращения аварийной ситуации.

Причин обострившегося внимания к системам функциональной диагностики несколько. К основным можно отнести: значительное (в разы) увеличение заданного ресурса паропроизводящих установок и отдельного оборудования; стремление отказаться от плановых ремонтов систем и оборудования и перейти к ремонту по фактическому состоянию, которое для реализации данного положения необходимо знать; тенденцию к сокращению численности обслуживающего персонала.

Согласно нормативным документам, предел безопасной эксплуатации АЭУ определяется радиоактивностью технологических сред и выходом радиоактивности из технологических контуров в реакторное помещение в количествах, при которых создаваемая ими радиационная обстановка не превышает установленных пределов, что обеспечивается системой защитных барьеров на пути распрост-

ДИАГНОСТИКА СОСТОЯНИЯ АКТИВНОЙ ЗОНЫ И ПОЯВЛЕНИЯ МЕЖКОНТУРНОЙ ТЕЧИ В ПАРОГЕНЕРАТОРЕ КОРАБЕЛЬНОЙ РЕАКТОРНОЙ УСТАНОВКИ С ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМ

Н. И. Гончар, Д. В. Панкратов, докт. техн. наук, Л. А. Трыков, докт. физ.-мат. наук (ГНЦ РФ-ФЭИ),

A. В. Дедуль, канд. техн. наук, В. В. Кальченко, М. В. Колик,

B. В. Усенков (ФГУП ОКБ «Гидропресс»)

удк 620.179.15:[629.5.03—81:629.039.5]

СУДОСТРОЕНИЕ 6'2008

судовые энергетические установки

ранения радионуклидов. Для безаварийной эксплуатации АЭУ важно знать степень и скорость приближения к пределу безопасной эксплуатации (ПБЭ). Это возможно при наличии системы диагностирования барьеров безопасности.

Наибольшую сложность для контроля состояния в режиме реального времени представляют оболочки тепловыделяющих элементов (твэлов) активной зоны (АЗ) — первый герметичный барьер на пути распространения радиоактивности. Сложность контроля заключается в том, что поверхность оболочек твэлов при тесной решетке их размещения в АЗ весьма значительна, а условия работы достаточно жесткие (высокие температуры, тепловые потоки, давления, большая повреждающая доза от нейтронного облучения). Вследствие этого разместить какие-либо устройства для контроля состояния оболочек в АЗ практически невозможно. Кроме того, введение любого дополнительного устройства в состав АЗ отрицательно влияет на ее физические характеристики, что крайне нежелательно. Следовательно, контролировать состояние оболочки каждого конкретного твэла в процессе эксплуатации невозможно. Однако можно было бы попытаться средствами функциональной диагностики получить интегральную оценку герметичности оболочек твэлов и газонеплотности I контура в целом, не вмешиваясь в работу АЭУ и получая информацию в режиме реального времени. Детальное обследование состояния АЭУ методами тестовой диагностики, в том числе и пробоотбо-ром, может быть выполнено в процессе плановых профилактических работ.

Требования к системе функционального диагностирования. Согласно требованиям нормативных документов, предел безопасной эксплуатации корабельной реакторной установки (РУ) определяется состоянием АЗ, активностью рабочих сред I контура и радиационной обстановкой в реакторном отсеке. Для обеспечения условий нормальной эксплуатации РУ и устранения возможности переоблучения экипажа важно знать как степень, так и скорость приближения к ПБЭ. Иными словами, процесс разгерметизации оболочки твэла желательно обнаружить на ранней стадии, до начала размывания топливной композиции и выхода делящегося вещества в теплоноситель. Для РУ со

свинцово-висмутовым теплоносителем (СВТ) контакт теплоносителя с топливом считается пределом безопасной эксплуатации не из-за увеличения активности рабочих сред I контура, а потому, что неизвестно, с какой скоростью будет развиваться процесс разрушения твэла. Ранняя диагностика повреждений оболочек твэлов дает возможность оценить ситуацию, а также определить запас времени и условия продолжения эксплуатации РУ, что особенно важно для атомных подводных лодок. Оценка скорости приближения к ПБЭ и прогнозирование радиационной обстановки в реакторном отсеке возможны при наличии системы оперативного диагностирования герметичности поверхностей I контура.

На эксплуатировавшихся в 1963—1997 гг. корабельных АЭУ с СВТ впервые была опробована система контроля герметичности оболочек в режиме реального времени. Контроль осуществлялся путем измерений экспозиционной дозы гамма-излучения защитного газа в специальном измерительном объеме, а также с помощью регистрации запаздывающих нейтронов. Появление запаздывающих нейтронов в теплоносителе является признаком возникновения его контакта с топливной композицией, иными словами, сигналом о необходимости прекращения эксплуатации установки. Увеличение мощности дозы гамма-излучения позволяло зафиксировать рост активности защитного газа, но не давало возможности идентифицировать причину. Исходным событием могли оказаться как разгерметизация оболочки твэла, так и появление малой течи парогенератора (ПГ). Измерительный объем не был защищен от аэрозоля, оседавшего на чехлах датчиков системы контроля герметичности оболочек (КГО). Поэтому создаваемый аэрозолем гамма-фон мог заметно превысить полезный сигнал. Система КГО была первой попыткой оперативного контроля герметичности оболочек твэлов. Была доказана возможность реализации такого контроля для РУ с СВТ и определены пути ее усовершенствования. Следует заметить, что к аналогичной системе для моноблочных РУ с большим ресурсом предъявляются более высокие

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком