Article

7.4. Система компенсации давления в контуре ВВЭР

Система компенсации давления необходима только для реакторов, охлаждаемых водой под давлением, и предназначена для компенсации температурных изменений объема воды, заполняющей контур. Она используется также для создания давления при пуске, для поддержания давления в эксплуатации и ограничения отклонений давления в аварийных режимах. Компенсатор давления подключается к выходной ветви одной из петель реакторного контура в его неотключаемой части возможно ближе к реактору. На АЭС применяют только паровой компенсатор давления (рис. 7.10). Корпус

Рис. 7.10. Система парового компенсатора давления:
Рис. 7.10. Система парового компенсатора давления:

1 — запорный клапан; 2 — регулирующий клапан; 3 — подвод азота; 4 — компенсатор давления; 5 — трубчатые электронагреватели; 6 — отбор проб парогазовой смеси; 7 — отбор проб воды; 8 — предохранительные клапаны Ø-50; 9 — фланцевый разъем (на случай раздельного проведения гидроиспытаний); 10 — реактор; 11 — охлаждение; 12 — газовая сдувка; 13 — подвод воды; 14 — барботер диаметром 2000; 15 — отбор пробы

компенсатора выполнен из перлитной стали с наплавкой аустенитной нержавеющей. Он имеет водяной и паровой объемы, равные соответственно 48 и 22 м3. От неотключаемой части реактора по "холодной" стороне подводится вода на впрыск в сопла в верхней части корпуса компенсатора. На линии впрыска установлены регулировочный 2 и запорный 1 клапаны. В той части корпуса, в которой при всех режимах имеется вода, установлены электрические нагреватели. К паровому объему

компенсатора подсоединены предохранительные клапаны. В связи с радиоактивностью среды недопустим выброс из предохранительных клапанов в атмосферу, поэтому пар поступает под уровень в барботер, вода из которого по мере необходимости сливается в баки "грязного" конденсата.

Давление в барботере поддерживается равным 0,5 МПа. Температура воды в его объеме 40 — 50 ℃ за счет охлаждения водяного объема технической водой промконтура через змеевики. Из общего объема барботера, равного 15 м3, вода занимает 11 м3. В паровую часть барботера подается азот для нейтрализации образующейся гремучей смеси.

Принцип работы парового компенсатора давления 4 заключается в следующем. При постоянном режиме в нормальных условиях все клапаны, кроме запорного, закрыты. При изменении температурного режима, например при повышении температуры воды в контуре, некоторое дополнительное количество воды из горячего трубопровода поступает в корпус, сжимая пар, давление которого возрастает. Вследствие этого срабатывает регулировочный клапан на линии впрыска. За счет нагрева этой воды часть пара парового объема корпуса конденсируется, давление уменьшается до нормального, при котором регулировочный клапан автоматически закрывается, прекращая подачу воды на впрыск. Подключение впрыска к "холодной" напорной стороне главного циркуляционного контура позволяет использовать перепад ГЦН для преодоления сопротивления системы впрыска воды и уменьшает ее расход.

При незначительных изменениях температуры давление поддерживается без вспрыска холодной воды. Так, с незначительным ростом температуры и давления пара происходит частичная конденсация пара, а при снижении температуры и давления — частичное испарение воды водяного объема корпуса за счет работы электронагревателей. В связи с этим паровой компенсатор объема поддерживает постоянное давление в контуре с очень большой точностью. Скорость разогрева компенсатора объема ограничена (40 ℃/ч) для предотвращения значительных температурных напряжений в металле. Начальное давление в компенсаторе объема создается азотом, который к концу разогрева полностью удаляется образующимся паром.