Эксплуатации реакторов

Измерение механических характеристик различных материалов, в том числе электроизоляционных, имеет большое практическое значение, так как при эксплуатации различных машин, аппаратов и других устройств детали, изготовленные из этих материалов, могут подвергаться механическим нагрузкам, иногда весьма значительным.

В настоящее время трудно найти какую-либо область техники, в которой не применялись бы законы гидравлики. Знание законов гидравлики необходимо для расчета всевозможных трубопроводов, в том числе водо- и газопроводов, определения основных параметров насосов, эксплуатации различных гидравлических машин, приборов и др.

Главным потребителем электроэнергии является промышленность (84,4 % от общей выработки электроэнергии). За последние 10 лет в структуре электробаланса страны более чем удвоилась доля электроэнергии, потребляемой в сельском хозяйстве и на бытовые нужды сельского населения, которая составляет ежегодно около 100 млрд. кВт-ч. С каждым годом значительно возрастает спрос на электроэнергию, на новые машины, аппараты, приборы и прочее электрооборудование. В условиях сплошной электрификации страны особо важное значение приобретают вопросы пожарной безопасности при эксплуатации различных электроустановок, так как нарушение правил устройства и эксплуатации могут вызвать пожары, взрывы и поражение людей электрическим током.

телятников), КИО и др. Причинами пожаров при эксплуатации различных электрокалориферных установок чаще всего является нагрев отдельных частей установок до 100 °С и выше даже при нормальном режиме работы, а также возможные короткие замыкания в проводах, питающих электродвигатель и нагреватели установки. : ;

Условия эксплуатации различных типов радиоизделий существенно зависят от климатических особенностей местности, где они будут работать, от рода объекта (корабль, самолет, спутник и т. д.), на котором они установлены, и других причин. "

Определение числа типоразмеров блоков в конкретном ряду конструкций — наиболее трудная задача. Решать ее следует на основе метрических рядов предпочтительных чисел (R5, RIO, R20). Если экономический анализ показывает, что выгоден параметрический ряд с градацией, не соответствующей рядам предпочтительных чисел, то возможно, как исключение, применение и такого ряда. Основным критерием при разработке параметрического ряда блоков радиоэлектронной аппаратуры должен быть минимум суммарных народнохозяйственных затрат, включающих в себя затраты проектировщиков, изготовителей и потребителей. При разработке любого параметрического ряда изделий, в том числе и блоков радиоаппаратуры, всегда встает вопрос, какой показатель считать основным параметром блока. Если аппаратура разрабатывается для различных условий эксплуатации, различных носителей, то найти и обосновать такой критерий оказывается еще труднее.

Эти требования вытекают из технического, экономического, социологического, политического и экологического аспектов, учитываемых в настоящее время при проектировании, сооружении и эксплуатации различных технических объектов.

Трудности создания методики оценки долговечности на стадии роста трещины связаны также с необходимостью оценки темпе-ратурно-силовых условий эксплуатации различных зон корпуса, что представляет значительную расчетную и экспериментальную трудность. Поэтому для оценки долговечности корпусных деталей с трещиноподобными дефектами на практике применяется измерение средней скорости роста трещин непосредственно на обследуемой детали с последующим определением допустимого срока межремонтной кампании до удаления трещины и ремонта корпуса.

Эти требования вытекают из технического, экономического, социологического, политического и экологического аспектов, учитываемых в настоящее время при проектировании, сооружении и эксплуатации различных технических объектов.

Трансформатор напряжения выбирается по номинальному напряжению, классу точности, конструкции и вторичной нагрузке. Требования, предъявляемые к классу точности условиями эксплуатации различных приборов, те же, что и для трансформаторов тока. Проверка производится по нагрузке на вторичную обмотку трансформатора напряжения, создаваемую включенными измерительными приборами. Для того чтобы трансформатор напряжения работал в выбранном классе точности, необходимо выполнить следующее условия:

В отношении практической эксплуатации реакторов-размножителей с расплавленной солью существует множество технических трудностей, как, впрочем, и в отношении всех других реакторов-размножителей.

Опыт эксплуатации реакторов Белоярской АЭС показал следующее:

Опыт эксплуатации реакторов с перегревом пара Белоярской АЭС показал: блоки с реакторами этого типа имеют высокие показатели по КПД; интенсивность радиационных загрязнений, которым подвержено оборудование, не вызывает особых затруднений в эксплуатации.

Среди множества различных оценок мировых энергетических ресурсов резко выделяется оценка их директором Института технологии газа (Чикаго) X. Линдена. Он подверг критическому анализу множество ныне существующих оценок и дал свою оценку по состоянию на 1/1 1972 г. По данным X. Линдена 2 доказанные запасы ископаемых энергоносителей на эту дату составляют 1,12 трлн. т у. т., вероятные — 7,25 трлн. т у. т. По отдельным видам энергоносителей доказанные и вероятные запасы распределяются соответственно следующим образом: природный газ — 46,8 трлн. и 263 трлн. м3, нефть, содержащаяся в горючих сланцах и битумных песках — 43 млрд. и 384 млрд. м3, уголь — 1077 и 7628 млрд. т. Вероятные запасы газового конденсата — 41,2 млрд. м3. Достоверные запасы U308 на месторождениях, рентабельных для добычи при цене концентрата до 33 долларов за килограмм, —1832 тыс. т (или 30 млрд. т у. т. при эксплуатации тепловых реакторов и 2,18 трлн. т у. т. при эксплуатации реакторов-размножителей), а вероятные — 3623 тыс. т (или 60 млрд. и 4,3 трлн. т у. т.). Мировой гидроэнергетический потенциал X. Лин-ден оценивает в пределах 5—25 млрд. квт-ч в год или 0,6—3,1 млрд. т у. т.

В мире уже накоплен определенный опыт в строительстве и эксплуатации реакторов БН. Опыт, полученный при эксплуатации опытных и демонстрационных установок (IB частности, в Фениксе), показывает, что технические характеристики таких реакторов могут удовлетворить коммерческие и эксплуатационные требования электрошабжающих компаний.

Направления развития топливного цикла. Топливный цикл и режим эксплуатации реакторов в мире достаточно хорошо определены на ближайшую перспективу, однако в более отдаленном будущем могут появиться дополнительные возможности выбора. Рассмотрены три основных направления развития топливного цикла:

ФРГ представляет собой образец в отношении разумного распределения ответственности за развитие ядерной энергетики и активной правительственной пропаганды в этом направлении. Министерство исследований и технологии (МИТ) ФРГ несет ответственность за научные и проектные разработки в области ядерной энергетики; Министерство внутренних дел :— ответственность за разрешения на строительство и получает консультации в Институте безопасности эксплуатации реакторов, который также консультирует учреждения отдельных земель, непосредственно контролирующие эксплуатацию всех АЭС; Министерство экономики ФРГ — за характер общей энергетической политики страны. В начале 1976 г. в стране проводилось оживленное обсуждение журнальной публикации романа «Взрыв»; МИТ выпустило специальную брошюру по ядерным вопросам, проводило обследования общественного мнения и поддерживало развитие общей дискуссии. Таким образом, федеральное правительство занимало скорее позитивную позицию, хотя официально являлось нейтральным. Лобби противников ядерной энергии утверждало, что правительство занимает проядерную позицию; как и в других странах, в ФРГ поднимаются вопросы, на которые ядерная энергетика не пытается дать удовлетворительные ответы. В мае 1976 г. комиссия по безопасности эксплуатации реакторов ФРГ одобрила проект ядерной станции близ химических предприятий в Людвигсгафене для производства пара и электроэнергии, но рекомендовала перенос места сооружения АЭС на 8 км для уменьшения риска опасных аварий как на АЭС, так и на химических заводах. Можно сказать, что ФРГ придерживается прагматической точки зрения, но в целом способствует развитию ядерной энергетики, поскольку ее фирмы участвуют во многих проектах и экспортируют ядерное оборудование.

2.3.2. Трение, тепло- и массообмен на загрязненных поверхностях. В ранних исследованиях с водой под облучением был» замечено, что облучаемые поверхности проявляют склонность к накоплению отложившихся продуктов коррозии, именуемых шламом. Последующий опыт эксплуатации реакторов подтвердил эти наблюдения.

Для намеченной цели желательно количественно оценивать, как влияют параметры реактора определенного типа и интенсивность облучения, температура, химия воды и физические процессы (кипение) внутри реактора на радиационные реакции и как они могут контролироваться с целью оптимизации эксплуатации. Несмотря на огромный прогресс радиационной химии в последние 25 лет, такая количественная оценка возможна только для ограниченной области. Однако основные идеи радиационной химии и опыт наблюдения за реакторными системами позволяют на практике понимать радиационнохими-чески?_процессы в реакторах. Цель главы — дать сжатый обзор доступной информации в этих двух областях и показать ее значение для проблем проектирования и эксплуатации реакторов.

Продление ресурса первых промышленных атомных реакторов, срок эксплуатации которых приближается к предельному проектному, является важнейшей задачей. Учитывая практическое отсутствие опыта длительной эксплуатации реакторов за предельной расчетной долговечностью, в качестве основных следует считать не только задачи разработки новых методов расчета прочности и ресурса вновь проектируемых реакторов, но и задачи надлежащего определения израсходованного и остаточного ресурса эксплуатируемых реакторов. Решение последних задач должно основываться на анализе реальной эксплуатационной нагруженное™ несущих элементов реакторов и контроле их состояния на различных стадиях эксплуатации. Развитие методов и средств определения основных параметров эксплуатационной нагруженности и накопленных повреждений для работающих атомных реакторов должно способствовать проектированию и созданию систем контроля указанных параметров, входящих в состав общих систем по обеспечению работоспособности и безопасности атомных энергетических установок.

При эксплуатации реакторов давление и температура, как основные расчетные параметры, существенно изменяются, что делает, по существу, нагружение реакторов не статическим, а циклическим с различными скоростями для различных режимов работы. Близкое к статическому нагружение имеет место при стационарных режимах работы на номинальной мощности. Циклический характер нагружения несущих элементов ВВЭР обусловлен соответствующими нормальными и возможными аварийными режимами работы. К расчетным режимам относятся: гидроиспытания, пуски, остановы, работа на номинальных режимах, изменение мощности, срабатывание систем аварийной защиты. В число режимов, подлежащих учету при обосновании прочности и ресурса реакторов, следует отнести также аварийные режимы, которые могут возникнуть при полных или частичных разрушениях некоторых элементов первого контура (например, основных или вспомогательных трубопроводов), при импульсных или сейсмических воздействиях. Введение в расчеты прочности и ресурса этих аварийных режимов должно осуществляться по мере накопления исходной расчетной информации по изменениям давлений, температур, инерционных усилий, смещений опор оборудования, перемещений систем трубопроводов, реактивных усилий от теплоносителя. Общее число полных остановов в течение года может изменяться от 1—2 до 10—12; при этом более частые полные разгрузки реакторов, как правило, имеют место в начале эксплуатации, когда происходит приработка оборудования и возникают нарушения в работе.