Ремонт оборудования АЭС с реактором РБМК-1000

Если в случае неплотности обратного клапана насос вращается в обратном направлении, то надо немедленно закрыть нагнетательную задвижку у насоса и вывести его в ремонт.

Необходимо оборудовать АВР - автоматическое устройство для запуска резервного насоса при снижении давления в напорной магистрали и периодически, по графику, проверять его действие (обязательно для всех питательных насосов с электроприводом).

Кроме того, устанавливают от каждого питательного насоса отдельную рециркуляционную (разгрузочную) линию с ограничительной шайбой, подключенную к деаэратору или питательному баку (но не во всасывающую линию питательных насосов). Отвод в линию разгрузки делается до обратного клапана насоса. Если разгрузочные линии для однотипных насосов объединены, то на каждой из них устанавливается обратный клапан.

Объединение разгрузочных линий электро- и турбонасосов запрещается!

Нельзя допускать при работе питательных насосов повышения температуры подшипников и их приводов выше 70oС, при необходимости заменить смазку в подшипниках или в системе смазки.

Шум и удары в насосе наблюдаются при:

-при неправильной расточке соединительных полумуфт;

-статическом прогибе вала;

-стуке подшипников;

-витковом замыкании в электродвигателе;

-задевании рабочего колеса за уплотнения;

-при недопустимом нагревании подшипников;

- при появлении кавитации.

Заметное снижение производительности насоса через некоторое время его нормальной работы может быть вызвано:

-увеличением щелевых потерь внутри насоса;

-повышением температуры воды;

-большим сопротивлением трубопровода на всасе (запаривание насоса);

-засорением рабочего колеса и его износом;

-попаданием воздуха в насос и всасывающий трубопровод.

Питательные насосы размещают ниже баков питательной воды деаэраторов во избежание разрыва потока горячей воды вследствие ее вскипания. Образование паровых пузырей во всасывающем патрубке насоса приводит к гидравлическим ударам в питательных трубопроводах и срыву подачи воды насосом, что может вызвать аварию.

 

 

 

 

 

 

 

 

 Вывод в ремонт неисправное оборудование

6.5.1. На производство ремонтных  работ с разгерметизацией оборудования оформляется наряд-допуск по форме приложения 13. Ответственные за подготовку к ремонту и выполнению ремонтных работ указываются в наряде-допуске.

6.5.2. Лицо, ответственное за  выполнение ремонтных работ в насосной, обязано систематически наблюдать за их ходом и соблюдением мер безопасности.

6.5.3. Перед проведением  работ по ремонту насосов работники  должны пройти инструктаж и  проверку знаний по охране труда, технике безопасности и методам оказания первой помощи.

6.5.4. Состав бригады и  отметка о проведении инструктажа  вносятся в наряд-допуск лицами, ответственными за проведение  подготовительных и ремонтных  работ.

6.5.5. Ремонт насосных агрегатов и трубопроводов во время их работы не допускается.

6.5.6. Для разбираемых деталей  насосов должны быть подготовлены  стеллажи.

6.5.7. Перед ремонтом насосов  и их технологической обвязки  электродвигатель должен быть  отключен от сети выключателем  и разъединителем, и приняты меры против их случайного включения.

На приводах пусковых устройств должны быть вывешены запрещающие знаки: «НЕ ВКЛЮЧАТЬ - РАБОТАЮТ ЛЮДИ!».

6.5.8. Установку снятых предохранителей, включение отключенных цепей  и открытие задвижек при подаче воздуха, а также снятие на время работы на коммутационном аппарате плакатов «НЕ ВКЛЮЧАТЬ - РАБОТАЮТ ЛЮДИ!» и «НЕ ОТКРЫВАТЬ - РАБОТАЮТ ЛЮДИ!» осуществляет оперативный (электротехнический) персонал или по его разрешению производитель работ.

Дистанционно включать или отключать коммутационный аппарат для апробирования разрешается электротехническому персоналу.

6.5.9. При остановке насосов  в автоматизированных насосных в случае несрабатывания автоматики на всасывающем и нагнетательном трубопроводах следует немедленно закрыть задвижки.

6.5.10. При кратковременном  ремонте насосов, не требующем  вскрытия, следует выключить насос, отключить его от действующих трубопроводов задвижками, вывесить запрещающий плакат и принять меры против случайного открытия задвижек.

6.5.11. Насос, подлежащий разборке, должен быть остановлен, отсоединен  от электродвигателя, отключен от  трубопроводов задвижками и заглушками и полностью освобожден от нефтепродукта путем слива его в специальную емкость через сливной кран.

На электродвигателе должны быть вывешены запрещающие знаки: «НЕ ВКЛЮЧАТЬ - РАБОТАЮТ ЛЮДИ!» и другие необходимые.

6.5.12. Нефтепродукты, разлитые при вскрытии насоса, должны быть убраны, а место, залитое нефтепродуктами, засыпано песком или промыто водой из шланга.

6.5.13. Насосы для токсичных, горючих и легковоспламеняющихся  жидкостей должны быть снабжены  специальным инструментом и приспособлениями, обеспечивающими безопасность ведения ремонтных работ, связанных с разборкой и сборкой насосов.

6.5.14. При ремонте насосов  в действующей насосной необходимо  проводить контроль воздушной  среды на содержание паров  нефтепродуктов согласно срокам, указанным в регламенте ремонтных работ. Если во время ремонта будет обнаружено превышение ПДК паров нефтепродуктов, работа должна быть прекращена, а работники выведены из опасной зоны

6.5.15. Если при проведении  ремонтных работ насосного оборудования и технологических трубопроводов необходимо проводить огневые работы, они проводятся после оформления акта по форме приложения 15 и наряда-допуска по форме приложения 13.

6.5.16. Электросварочные и  газопламенные работы следует  производить с учетом требований подраздела 6.2.

6.5.17. Включать в электросеть  и отключать от нее сварочные  агрегаты, а также ремонтировать  их должен только электротехнический  персонал.

На время прекращения работ необходимо обесточить сварочный агрегат, а при продолжительных перерывах смотать кабель и сложить в отведенное для этого место.

6.5.18. После окончания работ  место их проведения должно  быть тщательно проверено и  очищено от раскаленных частиц  металла, окалины или тлеющих  предметов, а при необходимости  полито водой.

6.5.19. Ремонт технологических трубопроводов и арматуры, находящихся в колодцах, следует выполнять с учетов требований подраздела 6.1.

 

 

 

 

 

Испытание насосных агрегатов

Качество и надежность насосов АЭС обеспечивается на стадиях проектирования, изготовления, монтажа и эксплуатации. Каждая стадия одинаково важна, некачественное выполнение любой из них влечет за собой преждевременный выход насоса из строя. Учитывая высокие требования, предъявляемые к основному оборудованию АЭС, для насосов первого и второго контуров АЭС введены специальные нормативно-технические документы, которые являются обязательными для организаций, занимающихся проектированием, изготовлением и эксплуатацией насосов. К числу таких документов относятся: 
Правила устройства и безопасной эксплуатации оборудования атомных электростанций, опытных и исследовательских ядерных реакторов и установок [1]; 
Нормы расчета на прочность элементов реакторов, парогенераторов, сосудов и трубопроводов атомных электростанций, опытных и исследовательских ядерных реакторов и установок [21; 
Правила контроля сварных соединений и наплавки узлов и конструкций атомных электростанций, опытных и исследовательских ядерных реакторов и установок (ПК 1514-72) [3]; 
Основные положения по сварке и наплавке узлов и конструкций атомных электростанций, опытных и исследовательских ядерных реакторов и установок (ОП 1513-72) [4]; 
Правила контроля стальных отливок для атомных энергетических установок (ПГА 05-82) [5]. 
Кроме того, насосы первого и второго контуров АЭС и некоторых специальных систем подлежат контролю 
со стороны органов Госатомэнергонадзора СССР. 
Ниже приводится изложение основных правил и норм проектирования насосов АЭС, обеспечивающих их высокое качество и надежность. 
Проектирование нового насосного оборудования для АЭС осуществляется на основании технического задания (ТЗ), разрабатываемого в соответствии с ГОСТ 15.001—73, который устанавливает объем ТЗ и порядок его оформления. Техническое задание состоит из нескольких разделов, основными из которых являются наименование и область применения разработки, цель и назначение, технические требования, экономические показатели, порядок приемки, контроля и др. 
Наименование и условное обозначение насосного агрегата устанавливается в соответствии с действующими ГОСТ или по техническим условиям на аналогичные изделия. Наименование определяется функциональным назначением насосного агрегата (питательный — для подачи питательной воды, конденсатный — для подачи конденсата и т. д.). 
Конструктивное исполнение насосов с учетом климатических условий размещения АЭС определяется требованиями ГОСТ 15150—69. Насосы первого контура и его основных систем проектируются с учетом условий среды под защитной оболочкой реактора, соответствующих как нормальным условиям эксплуатации, так и аварийным режимам. 
Насосы второго контура проектируются с учетом условий, соответствующих районам с умеренным и холодным климатом (УХЛ). К районам с умеренным климатом относятся районы, где средняя ежегодных максимальных температур воздуха не выше 40 °С, а средняя ежегодных минимальных температур воздуха не ниже — 45 °С. В зависимости от места установки насосов при эксплуатации они делятся по категориям размещения. Насосы второго контура и их вспомогательных систем проектируются для закрытых отапливаемых помещений с искусственно регулируемыми климатическими условиями и относятся к 4-й категории размещения. 
Насосное оборудование первого и второго контура, а также других систем АЭС должно противостоять сейсмическим воздействиям при землетрясении силой 9 баллов (по сейсмической шкале МСК64). 
В ТЗ указывается базовый аналог отечественного насосного агрегата или, если такого нет, указывается, что агрегат разрабатывается впервые. Аналог необходим для того, чтобы определить технический уровень разрабатываемого насоса и рассчитать экономический эффект. 
В разделе технических требований указываются нормы и правила, определяющие показатели качества и эксплуатационные характеристики, а также состав и конструкцию насоса и агрегата. Конструктивные требования предъявляются к типу привода (электродвигатель или паровая турбина), габаритным и присоединительным размерам, исполнению насосного агрегата (вертикальное или горизонтальное), способам крепления агрегата (подвижное или жесткое), исполнению проточной части (однокорпусная или двухкорпусная), способам расположения (вверх, вниз, вбок) и присоединения (фланцевое или сварное) входного и напорного патрубков, типу опорно-упорных подшипников (встроенные или выносные) и к типу уплотнения вала (щелевое, сальниковое или торцовое) или к допустимой внешней утечке. 
Конструкция насоса, как правило, должна обеспечивать замену узла уплотнения вала без демонтажа привода. Быстроизнашивающиеся детали, поставляемые в качестве запасных частей, должны быть взаимозаменяемыми. Для обеспечения надежной работы концевых уплотнений вала и опорно-упорных подшипников ротора указываются допустимые значения расхода, давления и температуры запирающей и охлаждающей воды и масла, а для охлаждения отдельных деталей насоса— параметры воды промежуточного контура. Перерывы в подаче охлаждающей и запирающей воды до 3 мин, а масла до 15 с не должны нарушать работоспособность насосов АЭС. 
В ТЗ определяется нормативная документация, согласно которой должен разрабатываться насос. Все насосное оборудование первого, второго контуров и их основных систем разрабатывается, изготавливается и эксплуатируется в соответствии с правилами [1]. Для выбора материалов проточной части и уплотнений вала указывается вид жидкости, перекачиваемой насосным агрегатом, ее температура, агрессивность, радиоактивность, загрязненность по содержанию взвесей, давление и температура воды на входе и диапазон их изменения при всех режимах работы насоса. Подача, напор, потребляемая мощность и КПД задаются для номинального режима. Указывается допустимый диапазон и время работы в режимах, отличных от номинального. 
Допустимый кавитационный запас задается, как правило, для номинального режима. Однако он должен обеспечивать надежную работу насоса в перегрузочных и недогрузочных режимах. Предъявляются также требования к форме и крутизне напорной характеристики насоса. Если на сеть работают два или больше насосов, то для их устойчивой работы напорная характеристика должна иметь вид постоянно уменьшающейся зависимости от подачи во всем диапазоне работы насоса. Крутизна напорной характеристики оговаривается для того, чтобы правильно рассчитать толщину стенок напорных трубопроводов и правильно выбрать запорную арматуру. 
Требования к надежности насоса назначаются в зависимости от режима его работы. В энергоблоках АЭС устанавливаются насосы постоянного и периодического действия. Для насосов постоянного действия указывается ресурс до капитального ремонта, наработка на отказ и установленный срок службы насоса до списания. Для насосов периодического действия указывается ресурс между ремонтами, вероятность безотказной работы за определенное время эксплуатации насоса, а также установленный срок службы до списания. Для АЭС установленный срок службы до списания корпусных деталей насосов составляет 30 лет, ресурс до капитального ремонта — 20 000—25 000 ч, а наработка на отказ — 6300—8000 ч. 
Роторы насосов должны быть жесткими, а отношение критической частоты вращения ротора к номинальной должно быть не менее 1,3. Среднее квадратическое значение виброскорости, измеренное на корпусах подшипников, не должно превышать 4,5 мм/с. 
В ТЗ определяются требования к технологичности и метрологическому обеспечению разработки, изготовлению и эксплуатации насосов. Управление насосами в процессе эксплуатации на АЭС производится специальной системой автоматики, которая обеспечивает контроль параметров насоса, сигнализацию об отклонениях параметров насоса и его вспомогательных систем от нормальных, а также защиту агрегата при превышении отдельных параметров предельно допустимых значений. 
В ТЗ оговариваются также требования по маркировке, консервации и упаковке насоса и его комплектующего оборудования. Срок действия консервации устанавливается не менее двух лет со дня отгрузки заказчику. Условия транспортировки и хранения насосных агрегатов с учетом воздействия климатических факторов определяются по ГОСТ 15150—69.

 

 

 Пуск, нормальная эксплуатация и останов питательных агрегатов

Пуск питательного агрегата начинается с подготовительных операций. Прежде всего необходимо произвести тщательный осмотр всего оборудования, убедиться в наличии и исправности всех контрольно-измерительных приборов, проверить состояние задвижек и вентилей..

Проверяется уровень масла в масляном баке, при необходимости сливается отстой и доливается свежее масло. Проверяется состояние сальников уплотнений насоса. Собирается схема маслоснабжения и проводится опробование пускового масляного насоса. Подается вода на охлаждение электродвигателей и маслоохладителей.

Весьма ответственной предпусковой операцией является проверка защит, блокировок и сигнализации насосного агрегата. Пуск установки с неисправными элементамизащит и блокировок не допускается. В исключительных случаях, с разрешения главного инженера, некоторые защиты могут быть переведены, на аварийный сигнал. Проверяется положение запорной арматуры и открывается вентиль рециркуляции питательной воды. Подводится конденсат на охлаждение сальниковых уплотнений. В установках с бустер - ными насосами включаются в работу бустерные насосы. Открывается задвижка на линии подвода масла к регулирующему клапану гидромуфты.

Производится заполнение питательного насоса водой, для чего:

А) открывается вентиль на линии прогрева насоса и воздушник на напорном трубопроводе до запорной задвижки;

Б) приоткрывается задвижка на всасе для прогрева насоса. Насос считается прогретым, если температура воды в .напорном патрубке равна МО—120 °С;

В) после прогрева насоса закрывается вентиль прогрева, воздушник и полностью открывается задвижка на всасывающем трубопроводе.

Открывается задвижка на нагнетании. При открытии задвижки необходимо следить за отсутствием пропуска через обратный клапан по увеличению давления в насосе. В 'случае пропуска через обратный клапан задвижку на выдаче. нужно закрыть. Включение питательного насоса с открытой задвижкой на питательную магистраль без давления! в ней не допускается. В случае отсутствия давления за питательным! насосом подача воды в магистраль, осуществляется через байпасную. задвижку.

Пуск насосного агрегата производится как вручную с блочного щита управления, так и автоматически по АВР. В последнем случае импульсом включения служит останов рабочего насоса или падение давления в питательной магистрали.. После поступления импульса от ключа управления или АВР включается в работу пусковой маслонасос (при нецентрализованной системе маслоснабжения), а затем при достижении давления масла в системе смазки 0,0687 МПа (0,7 кгс/см2) от контактного манометра включается электродвигатель питательного насоса. Пусковой маслонасос по истечении 5 мин с момента включения электродвигателя питательного насоса автоматически отключается.

После выхода агрегата на номинальное число оборотов необходимо прослушать агрегат и убедиться в отсутствии стука, шумов и повышенной вибрации. Необходимо отрегулировать подачу конденсата и охлаждающей воды на концевые - уплотнения насоса, убедиться в нормальной работе подшипников. Отрегулировать подачу масла на гидромуфту. Температура масла, поступающего в гидромуфту, должна лежать в пределах 30—45°С, на сливе не выше 65°С.

Отрегулировать работу маслоохладителей, следить за перепадом давлений на фильтрах.

При пуске насоса на незаполненный трубопровод, постепенно открывая байпас напорной задвижки, вытеснить воздух и создать давление в напорной магистрали, после чего открыть задвижку на нагнетании.

Проверить положение ротора насоса по указателю осевого сдвига.

Во время нормальной эксплуатации насосного агрегата необходимо осуществлять постоянный контроль за общим состоянием оборудования. Особое внимание следует обращать на плотность фланцевых соединений. Не допускается во время работы подтяжка гаек на соединениях, находящихся под высоким давлением. (Во время работы насосного агрегата ведется систематический контроль за важнейшими параметрами работы: давлением в приемном и напорном патрубке насоса, давлением в камере гидропяты, температурой питательной воды на входе в насос, температурой воды в камере гидропяты, давлением масла на смазку, давлением конденсата па охлаждение сальниковых уплотнений, силой тока в обмотках электродвигателя.

В процессе эксплуатации необходимо вести наблюдение за важнейшими узлами агрегата: гидропятой, концевыми уплотнениями, гидромуфтой, системой охлаждения двигателя, маслоохладителями.

Систематически проверяются величина вибрации агрегата и осевой сдвиг. При наличии сетки на всасывающем трубопроводе необходимо следить за степенью ее загрязнения по перепаду давления. В инструкции по эксплуатации каждого агрегата указан максимально допустимый перепад на сетке. По достижении этого перепада сетку необходимо чистить.

Необходимо тщательно следить за давлением всасывания бустерно - го насоса, так как снижение его может обусловить сильное падение давления на входе в основной насос и кавитацию последнего.

Не допускать «запаривания» питательного насоса. Основными причинами «запаривания» являются:

А) резкое снижение уровня воды в деаэраторе;

Б) резкое снижение расхода воды при закрытой линии рециркуляции;

В) резкое увеличение производительности при засоренной сетке па всасывающехМ трубопроводе;