Article

12.1. Основные требования к главному корпусу АЭС

Важным при проектировании АЭС является вопрос о том, сколько блоков и сколько очередей размещать в главном корпусе АЭС. В начале развития АЭС в здании главного корпуса размещалось несколько блоков, например 1, 2, 3 и 4-й энергоблоки Нововоронежской АЭС. Габариты здания при этом получаются меньше, соединительные коммуникации — короче. Однако при совместном расположении блоков в одном здании усложняется эксплуатация в период строительства других блоков, хуже разворот работ для строящегося блока. Сооружение главных корпусов для каждого блока отдельно увеличивает размер площадки АЭС и длину коммуникаций. Но большие удобства такого решения для сооружения привели к тому, что оно считается предпочтительным.

Компоновка — это взаимное расположение в строительных конструкциях здания отдельных агрегатов, связанных между собой единым технологическим процессом. Наибольшее внимание уделяется компоновке главного корпуса. Главным корпусом считают здание, в котором располагается основное технологическое оборудование — реактор, парогенераторы, турбины, конденсаторы, электрогенераторы и все вспомогательное оборудование, непосредственно связанное с ними.

Компоновка главного корпуса подчинена основному гигиеническому принципу подразделения на зоны (см. гл. 11). В составе зоны строгого режима главного корпуса имеются помещения необслуживаемые, в которых разрешается только периодическое пребывание людей во время работы реактора. Компоновка главного здания должна предусматривать вход в помещения зоны строгого режима только через санпропускник. Для прохода после останова реактора из полуобслуживаемых помещений в необслуживаемые имеется санитарный шлюз. Для доставки материалов, оборудования, приборов и инструментов в зону строгого режима предусматривают отдельные входы и транспортные въезды с механизированной разгрузкой.

В главном корпусе к зоне строгого режима относят: центральную часть зала с реактором и смонтированным на нем оборудованием, шахты перегрузки и выдержки, а также помещения, в которых располагают оборудование и проходят трубопроводы контура радиоактивного теплоносителя. В эту же зону входят помещения, где проводят работы, связанные с вскрытием загрязненного оборудования или сопровождающиеся периодическим загрязнением радиоактивными веществами.

К зоне свободного режима относят операторские щитовые и другие помещения, предназначенные для постоянного пребывания людей. Здесь влияние ионизирующей радиации на обслуживающий персонал за шестичасовой рабочий день не превышает допустимых норм.

Машинный зал двух- и трехконтурной АЭС считается зоной свободного режима, а одноконтурной (то есть с подачей радиоактивного пара) — зоной строгого режима. Вход в помещения зоны свободного режима предусматривают через бытовые помещения обычного типа.

Удельная кубатура здания (м3/кВт) — один из показателей совершенства компоновки. Увеличение единичной мощности основных агрегатов станции способствует снижению этого значения, как это видно, например, из рис. 12.1.

Каркас главного здания, воспринимающей все нагрузки от оборудования и передающий их на фундаменты, обычно выполняют в сборном железобетоне. Глубина залегания и размеры фундамента определяются свойствами грунта и нагрузками от оборудования с учетом монтажных нагрузок. Колонны каркаса здания устанавливают с шагом 6 или 12 м в продольном направлении; в поперечном — расстояние между колоннами определяется пролетом помещения. Через каждые 48 — 96 м предусматривают температурные швы. Для устойчивости здания в продольном направлении колонны соединяют между собой балками, в поперечном направлении устойчивость обеспечивается ригелями, по верху которых укладывают ребристые плиты, образующие межэтажные перекрытия. Кровельные перекрытия делают из специальных плит, уложенных по фермам. Стеновое заполнение между колоннами выполняют из железобетона или армопенобетонных панелей.

Для уменьшения требуемого количества строительных материалов (в особенности дефицитных), сокращения сроков

Рис. 12.1. Удельная кубатура зданий главного корпуса в зависимости от мощности реактора типа ВВЭР
Рис. 12.1. Удельная кубатура зданий главного корпуса в зависимости от мощности реактора типа ВВЭР

строительства и удешевления строительной части станции площадь и периметр стен, а также высота и объем главного здания должны быть минимальными. Это достигается прежде всего компактным расположением оборудования, сокращающим длину всех соединительных трубопроводов и облегчающим обслуживание однотипного оборудования.

К началу выполнения основных монтажных работ строительные работы должны быть сделаны в максимальном объеме. Одновременно со строительством монтируют оборудование, требующее больших монтажных проемов, — корпус аппарата, парогенераторы, опоры ГЦН, компенсатор объема, мостовые краны и др. Для монтажа оборудования, не проходящего в люки и двери, в строительных конструкциях предусматривают временные монтажные проемы.

Выбор типа главного здания и компоновка оборудования в нем оказывают большое влияние на надежность и экономичность работы электростанции, на удобства эксплуатации, условия труда персонала, а также позволяют полностью механизировать и автоматизировать производственные процессы. Компоновка оборудования в главном здании АЭС должна предусматривать и обеспечивать:

— надежную, безаварийную и безопасную эксплуатацию оборудования и выполнение специальных санитарных норм проектирования и эксплуатации АЭС;

— удобство эксплуатации с наименьшим числом эксплуатационного персонала;

— возможность проведения ремонтных работ в короткие сроки с высоким качеством;

— удобство монтажа оборудования и механизацию всех основных работ;

— наиболее целесообразную связь между цехами главного здания и главного здания с другими объектами станции, а также с подъездными путями.

Удовлетворение большей части этих требований наилучшим образом обеспечивается при соблюдении для компоновки оборудования логической последовательности технологической схемы станции. При этом однотипные элементы располагают так, чтобы обеспечивалась легкость ориентации и правильность действий эксплуатационного персонала, особенно в аварийной обстановке. Взаимное размещение связанных между собой устройств и оборудования должно предупреждать возможность нарушения технологического процесса.

Особое значение при компоновке приобретает доступ к оборудованию и относящихся к нему коммуникаций для ремонта, с чем связано также продуманное расположение проходов, лестниц, площадок и подъемно-транспортных устройств. Для монтажа и ремонта оборудования устанавливают грузоподъемные механизмы (мостовые краны, электротали

и др.). В машинный зал и реакторный цех вводят железнодорожный путь широкой колеи для транспорта тяжелых частей оборудования. В главном здании предусматривают грузовые и пассажирские лифты для подъема на верхние этажи, а также необходимые емкости для соответствующих запасов питательной воды и конденсата и другие баки, необходимые для надежности технологического процесса электростанции.

Важным объектом, располагаемым в главном здании, является блочный щит управления (БЩУ). Размещение на нем наглядной схемы оборудования и контрольно-измерительной аппаратуры для всех параметров основных установок блока, организация рабочих мест и их освещенность должны обеспечивать четкое и легкое управление технологическим процессом. С учетом важности его функционирования на случай возникновения пожара на БЩУ, на АЭС сооружается резервный щит управления (РЩУ), который не следует располагать вблизи БЩУ.

В непосредственной близости к обслуживаемым агрегатам должна быть обеспечена допустимая (невысокая) температура воздуха. Это необходимо учитывать при компоновке и особенно при трассировке паропроводов.

При расширении АЭС целесообразно принимать для последующих очередей принципиально такую же компоновку, как и для первой, так как эксплуатация однотипного оборудования проще и потому надежнее. Однако сохранение тех же решений, что и для первой очереди, целесообразно только в том случае, если основное оборудование используется не только того же типа, но и той же единичной мощности.