Допустимая скорость разогрева и расхолаживания РУ
Допустимая скорость разогрева и расхолаживания основного оборудования РУ и турбоустановки определяется связанным со скоростью разогрева напряженным состоянием массивного оборудования (корпусов реакторов, толстостенных сосудов, металлических конструкций, цилиндров и роторов турбин и других узлов) и трубопроводов. Как правило, в технических условиях на эксплуатацию основного оборудования строго регламентируется скорость их разогрева и расхолаживания. Конкретные цифры приводятся в гл. 7-9. Поскольку переходные процессы в РУ и турбинах несколько различаются, рассмотрим их по очереди.
Разогрев РУ может являться отдельной пусковой операцией, проводимой в соответствии с современными регламентами перед выводом реактора из подкритического состояния и подъемом мощности (ВВЭР, частично РБМК). Скорость его в этом случае определяется только термомеханическими напряжениями. Аналогично и операция расхолаживания является отдельной и выполняется после остановки реактора. Скорость ее также определяется термомеханическими напряжениями.
В других установках разогрев или расхолаживание РУ осуществляются в процессе подъема (снижения) мощности (БН, частично РБМК). В этом случае на допустимую скорость процесса могут влиять и факторы, связанные с ростом мощности (например, напряжения в оболочках твэл). Что же касается температуры, то допустимая скорость ее изменения устанавливается по наиболее горячей точке контура - выходу из реактора.
Во всех случаях общая скорость разогрева реакторной установки определяется наиболее «слабым», наиболее напряженным звеном. Естественно, что разные элементы конструкции реактора и оборудования реакторного контура допускают разные скорости разогрева, которые определяются прочностными расчетами соответствующего узла. Например, в случае блоков РБМК технические условия на ТВС не ограничивают скорость разогрева сборок до мощности 50%, а подъем мощности с 50 до 100 % допускается за 2,5 ч [11]; допустимая скорость разогрева ГЦН - 2 °С/мин [11]; трубопроводы могут разогреваться со скоростью 1-1,5 °С/мин. Критическим узлом, определяющим допустимую скорость разогрева реактора и всего контура МПЦ, оказалась верхняя защитная плита реактора - сварная коробчатая конструкция, заполненная внутри серпентинитовым бетоном (так называемая схема Е). Допустимая скорость разогрева реактора и КМПЦ ограничивается напряжениями, возникающими в ней, и составляет всего 10 °С/ч.
Элементы контура, которые определяют допустимую скорость разогрева и по которым контролируют ход процесса, устанавливаются в проекте и вносятся в регламент.
Учитывая достаточно малые допустимые скорости разогрева РУ, целесообразно при кратковременных остановках энергоблоков АЭС РУ глубоко не расхолаживать, а переводить в режим «горячего останова». В этом случае (при полном кратковременном сбросе нагрузки) температура теплоносителя РУ снижается не более чем на 20-30 °С и последующий пуск займет меньше времени.
