Утечка - натрий
Cтраница 1
Утечки натрия должны быть обнаружены на достаточно ранней стадии, чтобы можно было уменьшить нежелательные последствия, в частности возникновение пожаров. [1]
Для уменьшения последствий утечки натрия предлагаются различные устройства, в том числе крупные сборники или углубления, расположенные под всем натриевым контуром и в особенности под резервуарами для хранения натрия, которые должны быть способными принять с достаточным коэффициентом запаса весь натрий, содержащийся в установке. Если под сборником имеется достаточное пространство, то рекомендуется применять отстойники, выполненные в форме бутылки, аналогичные отстойникам, используемым для крупных масляных трансформаторов. [2]
Особенностью ламп ДНаТ является повышение напряжения на них в процессе работы из-за утечки натрия из разрядной трубки и повышения температуры трубки вследствие ее загрязнения распыляющимися материалами электродов. Поэтому в конце срока службы ламп возникают трудности, связанные с тем, что напряжение сети оказывается недостаточным для перезажигания ламп при изменении полярности напряжения на них. Лампы гаснут и затем зажигаются вновь, процесс повторяется и свидетельствует о выходе ламп из строя, если напряжение питания находится в допустимых пределах. [3]
Зарубежный опыт эксплуатации АЭС, на которых в качестве теплоносителя применяется натрий, показывает, что утечки натрия обычно наблюдаются в местах сварных швов, тонких деталях ( сильфонах, диафрагмах) и различных фланцевых соединениях, где под влиянием термических напряжений, механических и других воздействий возможно образование трещин, щелей или обрывов трубопроводов. [4]
Большую пожарную опасность представляют натриевые контуры на станциях с реакторами БН, где причиной пожара может явиться утечка натрия и контакт его с водой, при этом наиболее пожароопасным узлом натриевой схемы является парогенератор, в котором трубопроводы с жидким натрием непосредственно контактируют с водой. [5]
Тепловые пожарные извещатели линейного типа, где чувствительным элементом служат различные типы проводов, могут использоваться для обнаружения утечек натрия. В них для электрической изоляции проводов применяются как керамические бусы, так и стеклянные втулки. Этот тип пожарного извещателя имеет значительно более высокую чувствительность по отношению к пожарам натрия, чем другие типы пожарных извещателей. [6]
Итальянский национальный центр по ядерной энергии в области борьбы с пожарами от загорания натрия ( CNEN) считает, что одним из основных путей предотвращения пожаров на АЭС от загорания натрия является решение проблемы недопущения утечки натрия из трубопроводов или отдельных узлов. При этом решение этой проблемы должно осуществляться на стадии проектирования натриевых контуров, где должны быть изучены все возможные средства сведения к минимуму недопустимой опасности, прежде всего, для обслуживающего персонала, а также для АЭС в целом. Кроме того, необходимо в максимально возможной степени уменьшить последствия пожаров от загорания натрия для окружающей среды. [7]
При работе с натриевым теплоносителем имеют место течи натрия с последующим возгоранием в основном по двум причинам: из-за недостаточного опыта обслуживающего персонала при работе с натрием и недостаточной надежности применяемого оборудования и приборов. Утечки натрия обычно наблюдаются в местах сварных швов, тон ких деталях ( сильфонах, диафрагмах) и различных фланцевых соединениях, где под влиянием термических напряжений, механических и других воздействий возможно образование трещин, щелей или обрывов трубопроводов. [8]
 |
Тепловая схема Шевченковской атомной станции с реактором. [9] |
Протекая снизу вверх через активную зону и зону воспроизводства, натрий нагревается и через верхнюю смесительную камеру корпуса по трубопроводам направляется в теплообменники. Для предотвращения утечки натрия при разгерметизации основной корпус заключен в страховочный кожух. Внутренняя поверхность корпуса и выходные патрубки имеют экраны, снижающие температурные напряжения при быстром изменении температуры теплоносителя. Охлаждение корпуса обеспечивается холодным натрием, протекающим из напорной камеры в зазоре между стенками корпуса и тепловым экраном. В качестве материала биологической защиты вне реактора использованы железорудный концентрат, графит, сталь, бетон. [10]
Возможны различные конструкции сборников натрия, но критерии выбора наиболее подходящей конструкции для каждого конкретного типа установки пока еще с трудом поддаются строгому определению. Основными параметрами, которые должны приниматься во внимание при учете особенностей каждой установки в аварийной ситуации, являются скорость утечки натрия, температура натрия, общее количество подлежащего сбору натрия, высота падения натрия, степень диспергирования струи натрия перед столкновением последней со сборником, возможность активных действий пожарного с применением соответствующих средств пожаротушения, наличие свободного пространства, условия вентиляции в помещениях, требуемая степень пригодности установки после больших утечек натрия, характеристика материала пола с учетом требований к уходу за оборудованием. [11]
Возможны различные конструкции сборников натрия применительно к условиям пожаротушения, а критерии выбора наиболее подходящей конструкции для каждого конкретного типа установки пока еще не поддаются строгому определению, так как проводимые эксперименты часто тесно связаны с данной установкой и заданной аварийной ситуацией. Основными параметрами, которые должны приниматься во внимание при определении особенностей каждой установки и аварийной ситуации, по мнению специалистов CNEN, являются следующие: скорость утечки натрия, температура натрия, общее количество подлежащего сбору натрия, высота падения натрия, степень диспергирования струи натрия перед столкновением последней со сборником, возможность активных действий пожарного с применением соответствующих средств пожаротушения, наличие свободного пространства, условия вентиляции в помещениях, требуемая степень пригодности установки после больших утечек натрия, характеристика пола с учетом требований к уходу за оборудованием. [12]
Увеличение числа натриевых испытательных контуров, а также разработка программы применения реакторов на БН требуют повышения уровней безопасности персонала. Для надежной защиты необходимо иметь и стандартную рабочую одежду, и специальные аварийные костюмы. Рабочая одежда предназначена для постоянного ношения работниками на контурах, что гарантирует их защиту в случае утечек натрия. Аварийные же костюмы, более тяжелые и громоздкие, предназначены для работы в аварийных условиях во время и после горения натрия в замкнутых объемах. [13]
Тушение натрия в относительно герметичных помещениях осуществляется с подачей азота и без его подачи. Азот подается от насосной станции и хранится в ресиверах под повышенным давлением. Раздача азота в помещении производится по трубопроводам. Включение системы, как правило, осуществляет оператор. В помещения, где утечка натрия незначительна, подача азота не производится. Для тушения также используются порошковые составы ( техническая окись алюминия-глинозем), которые подаются по трубопроводам под давлением азота, поступающего из ресиверов. Выброс порошка происходит вблизи возможных мест протечек натрия. [14]
Компоновка реакторной установки БН-350 принята раздельной или петлевой, при которой циркуляционные насосы консольного типа находятся вне корпуса реактора. В реакторе и насосах первого контура находятся газовые полости, заполняемые аргоном под давлением 0 19 МПа. Реактор имеет шесть параллельных петель для теплоносителя. Каждая из петель на напорной и всасывающей линии имеет по одной задвижке. Для управления и защиты в активной зоне находятся 12 стержней СУЗ: два - автоматического регулирования, шесть - компенсации выгорания, три - аварийной защиты и один - для компенсации температурного эффекта. По торцам и периметру активная зона окружена экраном, функции которого выполняет зона воспроизводства из двуокиси обедненного урана. При этом торцевой экран находится в сборках активной зоны, а боковой экран образуется сборками ТВЭЛ зоны воспроизводства. Во избежание утечек натрия, в случае нарушения герметичности, основной корпус окружен защитным кожухом; для снижения температурных напряжений при быстрых изменениях температуры натрия внутренняя поверхность кожуха и выходные патрубки снабжены экранами. Корпус охлаждается холодным натрием, который протекает в зазоре между стенками корпуса и тепловым экраном. Для перегрузки топливных элементов предусмотрен механизм, который наводится на топливную сборку активной зоны или зоны воспроизводства с помощью двух поворотных пробок. Их опорой является верхняя часть корпуса. Герметизация поворотных пробок обеспечена гидравлическими уплотнениями из эвтектического сплава, содержащего висмут. Поворотные пробки выполняют также функции верхней биологической защиты. [15]
Страницы: 1