Июн 26, 2023
Базовые требования к арматуре АЭС определяются задачами, поставленными «Стратегией развития атомной энергетики России в первой половине XXI века»:
● поддержание безопасного, надежного и эффективного функционирования действующей арматуры;
● безопасное и экологически целесообразное продление срока эксплуатации действующей арматуры;
● постепенное, этапное внедрение арматуры повышенной безопасности;
● разработка и овладение технологией создания (конструирования и изготовления) новой арматуры, полностью отвечающей требованиям энергетики по безопасности и экономике.
Требования ГК «Росатом» к оборудованию и арматуре для новых АЭС по конкурентоспособности:
● снижение стоимости изготовления и эксплуатации;
● малые сроки освоения;
● унификация основного и вспомогательного оборудования, включая арматуру;
● ориентация на отечественную промышленность с традиционной кооперацией;
● реализация альтернативных решений;
● возможность продвижения на мировой рынок.
Достижение более высокого уровня безопасности АЭС связано с выполнением основных функций безопасности разнопринципными активными и пассивными системами; наличием в составе систем безопасности (СБ) элементов и устройств прямого действия; оптимальным совмещением системами АЭС функций безопасности и нормальной эксплуатации; оснащением АЭС локализующими СБ, пригодными при проектных и запроектных авариях.
По данным НИКИЭТ г. Москва к важным требованиям к арматуре АЭС относятся [28]:
● референтность — использование надежных, проверенных практикой технических решений;
● выполнение общих требований и специально принятых правил, регламентов и стандартов;
● комплексное использование принципов надежности и безопасности (эшелонирование, резервирование, независимость, разнообразие и др.);
● предпочтительное использование пассивных средств;
● проверка работоспособности (соответствие параметрам и характеристикам), по возможности прямая и полная при вводе в эксплуатацию, после ремонта и периодически;
● возможность ручного управления (при наладке и ремонте);
● указание крайних положений рабочего элемента;
● минимум коэффициента сопротивления проточной части;
● автоматическое включение в работу (срабатывание);
● доведение действия до полного выполнения функции (непрекращение действия);
● минимум (низкая вероятность) ложных срабатываний;
● возможность техобслуживания, контроля, ремонта, дезактивации и замены;
● ремонтопригодность без вырезки из трубопровода;
● выполнение основной функции с учетом воздействия природных явлений, внешних событий, проектной аварии (сейсмо-, вибро-, ударостойкости), сохранение работоспособности при и после аварии.
К числу общих требований, предъявляемых к арматуре, можно нести следующие [18]:
● прочность и жесткость — способность выдерживать без существенных упругих и пластических деформаций, нарушающих нормальную работу изделия, постоянные и кратковременные давления, усилия и крутящие моменты;
● долговечность, способность в течении определенного, заранее заданного срока выполнять свои функции с заданной вероятностью до первого отказа либо с допустимой интенсивностью отказов;
● коррозионная стойкость по отношению к рабочей среде;
● цикличная долговечность — способность выполнять с заданной вероятностью заранее заданное число циклов срабатывания до первого отказа;
● герметичность внешняя и внутренняя, т. е. герметичность по отношению к внешней среде и герметичность перекрытия затвором разделяемых арматурой участков трубопровода;
● применение требуемого типа привода, вида энергии и управляющей среды (воды, пара, масла, сжатого воздуха);
● обеспечение заданной скорости срабатывания — перекрытия прохода;
● возможность монтажа в требуемом положении;
● заданный способ присоединения к трубопроводу (сваркой, фланцами и др.);
● простота и удобство управления — возможность управления арматурой вручную с применением установленных усилий и при удобном для оператора положении;
● технологичность конструкции — возможность изготовления ее при минимальных затратах труда и средств;
● ремонтопригодность — возможность восстанавливать работоспособность арматуры при минимальных затратах времени, труда и средств;
● минимальная материалоемкость и масса конструкции.
Дополнительно к этим основным требованиям и в уточнение некоторых из них к арматуре могут предъявляться дополнительные требования, которые имеют разное значение в зависимости от условий её работы:
● вакуумная плотность;
● эрозионная стойкость материала деталей затвора, а также проточной части корпуса;
● возможность регулировки продолжительности цикла закрывания или открывания;
● возможность установки затвора в любом промежуточном положении;
● необслуживаемость, т. е. способность арматуры к выполнению своих функций без проведения технического обслуживания, ремонта, регулировки, периодической смазки и т.п. (эксплуатация в необслуживаемых помещениях герметизированной зоны под защитной оболочкой);
● отсутствие вибрации и минимальный уровень шума;
● отсутствие легирующих металлов, нежелательных по своим активационным свойствам (кобальта и др.);
● обеспечение надежного функционирования после продолжительного периода нахождения арматуры в закрытом или открытом положении;
● дренируемость, т. е. возможность выпуска рабочей среды из полостей арматуры;
● возможность выпуска воздуха при заполнении арматуры рабочей средой;
● отсутствие застойных зон и полостей, труднодоступных для очистки и промывки;
● возможность дистанционного демонтажа и монтажа арматуры для замены вышедшего из строя изделия;
● требуемый уровень чистоты внутренних полостей;
● возможность промывки и дезактивации соответствующими растворами наружных и внутренних поверхностей конструкции и т.п.