Мая 26, 2023
Для поддержания безопасной и надежной эксплуатации АЭС проводится комплекс организационно-технических мероприятий по управлению ресурсными характеристиками их элементов. Модернизация, наряду с продлением (уточнением) срока службы, техническим обслуживанием и ремонтом, является важным направлением управления ресурсом элементов [1].
Применительно к трубопроводной арматуре, осуществляющей управление потоками сред в конкретных технологических системах и системах безопасности АЭС, результативность проводимых мероприятий связана как с целенаправленным методическим и техническим наполнением процессов проектирования, изготовления и эксплуатации арматуры, так и с ее модернизацией.
О модернизации арматуры
В отечественных отраслевых журналах поднимаются различные проблемы, чаще всего арматуростроения, решение которых должно привести к значительным шагам по повышению конкурентоспособности отечественной арматуры.
Среди предложений по повышению востребованности разработок:
● поставка на зарубежный рынок странам — производителям углеводородного сырья запорной, регулирующей и комбинированной арматуры нового поколения с малыми габаритами и массой, малой мощностью управления, нетрудоемким техническим обслуживанием, технологичной в изготовлении, надежной. Требует решения вопрос гармонизации нормативных требований отечественного производителя и зарубежного потребителя;
● разработка запорно-регулирующих клапанов для тепловой энергетики, обладающих свойствами выполнять заданные функции перекрывать потоки и регулировать их параметры при высоких перепадах давления — до 200 бар. Имеются достаточно простые конструкторские решения, обеспечивающие бескавитационную, стабильную работу во всем диапазоне перепадов давления;
● разработка регулирующей арматуры, работающей при высоких перепадах давлений, достаточно малых расходах, а также регулирующих высокоперепадных клапанов с многоступенчатым регулированием или кассетным исполнением. Все они могут быть заменены на клапаны более простой конструкции, с малыми габаритами и массой, срабатывающими в зоне, где отсутствуют подвижные исполнительные элементы;
● обеспечение полной герметичности в затворе обратных клапанов и другой арматуры не только на молекулярном, но и на атомарном уровне. Решение кардинальное, используемое для систем, требующих высоких значений данного показателя назначения запорной, регулирующей, предохранительной, обратной и комбинированной арматуры и соответствующей ценовой оценки;
● создание конструкций регуляторов давления, способных поддержать требуемое давление магистральных трубопроводов большого диаметра. Решение должно сократить число насосно-компрессорных станций, установленных на таких магистралях достаточно часто.
При всей привлекательности и полезности рассмотренных предложений они характеризуют только частную проблематику арматурного производства. Крупной следует считать систему, образованную организационными структурами со всеми внутренними и внешними связями, решающими специфические задачи существования трубопроводной арматуры на каждом из этапов ее жизненного цикла от маркетинговой оценки перспективы потребностей в арматуре до ее ремонта и утилизации.
Программы по обновлению действующих арматурных производств в масштабах отрасли отсутствуют. Эта информация в условиях «локализованной» конкурентоспособности предприятий достаточно закрытая и к ней не допускаются рядовые участники рынка, к которым можно отнести даже наших крупнейших производителей арматуры, не говоря уже о средних и, тем более, мелких. Что же касается масштабных проблем, то в настоящее время их центр интенсивно сдвигается в отраслевые технические центры, созданные в структурах потребителей арматуры, т.е. у энергетиков, нефтяников, газовщиков, химиков, металлургов и т.д.
Именно в отраслевых технических центрах формируются задачи для разработчиков, производителей, поставщиков, в том числе и вся научно-техническая проблематика, решение которой либо должно лечь на плечи отечественного производителя (и только так в условиях импортозамещения), либо будет отдано заграничным поставщикам (преимущественно на условиях международной кооперации). И дело не столько в разработке новых конструкций арматуры, о которых вещают на всех форумах, конференциях и семинарах. Нужны комплексные наукоемкие решения, базирующиеся на всесторонних исследованиях арматуры, условий ее использования в различных отраслях, технологических процессов ее производства и восстановительного ремонта и предшествующей ему диагностики. И все это должно быть подчинено интересам эксплуатационников, ремонтников и, наконец, производителей. Только такая последовательность расположения интересов может быть, хотя это и режет слух некоторым арматурщикам. Потребитель, а не производитель заказывает музыку.
К крупным, масштабным проблемам следует отнести арматуру для ядерной энергетики.
1. Отечественные АЭС работают в настоящее время в годичном цикле непрерывной выработки электроэнергии. Решается задача перехода на полуторагодичный и даже двухгодичный непрерывные циклы работы блоков. 2014 и 2015 гг., как будто «рапортующие» семидесятилетию отечественной ядерной энергетики, выдались рекордными по выработке электроэнергии.
Для тех на станциях, кто обеспечивает поддержание работоспособности арматуры на блоке, увеличение межремонтного периода это масштабная проблема, касающаяся всей ядерной энергетики, где разработчики и производители должны принять участие в решении задачи повышения ее безопасности, параметрической надежности и т.д.
2. На отечественных АЭС после непрерывного цикла функционирования отводится до полутора месяцев для проведения ремонтно-профилактических работ, когда весь состав технологического оборудования, включая и 30000 единиц арматуры, должны быть проверены, отремонтированы и допущены к дальнейшему использования в следующем безостановочном цикле.
Разработчики и производители должны решать проблемы высокой ремонтопригодности разрабатываемой арматуры и технологического наполнения процессов восстановительного ремонта. Особенно для арматуры первого и второго контуров в целях сокращения радиационной нагрузки на ремонтный персонал.
3. В атомной отрасли стоит задача перехода к результативному ремонту по техническому состоянию, что позволит целенаправленно, с оптимальными затратами осуществлять техническое обслуживание и ремонт в сжатые сроки.
Для реализации этой программы необходимо создать условия надежного диагностирования, состоящие в разработке и модернизации арматуры, имеющей высокую диагностопригодность, с установлением и обоснованием диагностических параметров, способных обеспечить прослеживаемость технического состояния объекта на заданных этапах жизненного цикла, а также методов и средств технического диагностирования. Это все также относится к проблемам арматурного производства, а при эксплуатации приводит к исключению ложной экономии с переносами ремонта арматуры.
Цели и главные задачи модернизации арматуры
Федеральной целевой программой «Развитие атомного энергопромышленного комплекса России» определены следующие цели модернизации существующей и создания новой арматуры:
● создание оборудования, не выпускаемого в стране, а закупаемого за рубежом;
● повышение надежности и расширение. функциональных возможностей;
● заметное уменьшение (в 3-4 раза) габаритов, массы, себестоимости при сохранении функциональных свойств;
● повышение технического уровня оборудования, включая арматуру, приведение его к уровню реакторостроения;
● обеспечение темпа развития генерирующих энергомощностей.
В качестве главных задач модернизации и импортозамещения арматуры полагаются:
● повышение серийности изготовления путем использования развитой модульности;
● создание российских рядов оборудования по всему используемому диапазону применения (по основным размерам, давлению рабочей среды);
● превращение уникального (эксклюзивного) оборудования в унифицированное;
● унификация технологии изготовления и использования без потери потребительских свойств;
● быстрый монтаж — демонтаж, легкость обслуживания и ремонтопригодность;
● диагностопригодность, переход от нормируемого ремонта к ремонту по состоянию;
● оптимизация потребительских свойств и длительный срок службы (до 60 лет и более);
● пассивность срабатывания и разнопринципность конструкции и действия.
ЛИТЕРАТУРА: