СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ОБСЛУЖИВАНИЯ
ПАРОГЕНЕРАТОРОВ РЕАКТОРОВ ВВЭР
– НПП «Альфа-Диагностика», г. Обнинск
– ОКБ «Гидропресс», г. Подольск
Дальнейшее развитие технологий сервисного обслуживания парогенераторов (ПГ) реакторов ВВЭР проводится в направлении совершенствования технических средств – манипуляторов для контроля и ремонта дистанционным способом. Оно направлено на повышение безопасности и надежности АЭС, в том числе экологической безопасности. С этой целью проводились научно-исследовательские работы по:
- выбору формы и размеров заглушки; оптимизации токового режима заварки заглушки; анализу влияния внешних факторов на формирование сварного соединения, в частности, возникновение дефектов (свищей) при испарении затрубной грязи в коллекторе и воды, находящейся в т/о трубке; механической обработке входного отверстия т/о трубки с использованием режима ломки стружки, в том числе сокращение глубины выборки металла; совершенствованию конструкции манипуляторов как инструмента для выполнения технологических операций, в том числе: выявление негерметичности трубного пучка ПГ с помощью пузырькового (аквариумного) способа контроля, применение автономного модуля для осушки поверхности коллектора и продувки т/о трубок; и др.
Особенностью развития отечественных манипуляторов для контроля и ремонта ПГ является создание так называемых систем «чемоданного» типа малой массы, не требующих использования полярного крана в реакторном зале при выполнении технологических операций.
Манипулятор МДП-5 массой 25 кг имеет кроме телевизионной камеры высокого разрешения (~0,04 мм) также телевизионную систему с обзором 360º перфорированной поверхности коллектора. Это позволяет быстро обнаруживать малые протечки с помощью программного анализа истечения движущихся редких воздушных пузырей. Этот манипулятор повышает надежность и производительность контроля герметичности т/о трубок ПГ.
Манипулятор МДР-3Л выполняет следующие технологические операции дистанционным способом:
- осушка коллектора и продувка т/о трубок с целью их освобождения от воды (автономный модуль); очистка поверхности коллектора; механическая обработка входного отверстия т/о трубки; установка заглушки в обработанное отверстие в т/о трубки коллектора под заглушку и ее заварка; визуальный контроль качества сварного соединения (может быть использован модуль для капиллярного контроля дистанционным способом); видеозапись сварного соединения с визуальным высоким разрешением (0,04 мм); вихретоковый контроль перемычек коллектора и т/о трубок с подачей зонда по телескопическому каналу; ультразвуковой контроль сварных соединений швов коллектора (нижнего и верхнего).
Массу манипулятора МДР-ЗЛ удалось уменьшить до 50 кг. Это позволяет его применять без полярного крана, который в реакторном зале обычно занят другими технологическими операциями.
На рис.1 показана схема использования МДР-3Л в зале реактора ВВЭР-1000.
На рис.2 показаны дефекты сварного шва в виде свищей от прорыва жидкой ванны сварного шва газами (пары затрубной грязи коллектора и испарение воды в т/о трубке).
На рис.3 показана структура металла при заварке заглушки на металл, подверженный межкристаллитной коррозии. Видна область образовавшихся микротрещин в прилегающей зоне сварного шва.
На рис.4 показан фрезерный модуль.
На рис.5 показан сварочный модуль (одна из боковых стенок повернута на 90º). Модуль имеет телевизионную камеру с дистанционным управлением и с трансфокатором для изменения масштаба наблюдаемой картины.
На рис.6 показана эстакада в формате 3D для спуска манипулятора МДР-3Л на легкой трубе или даже на тросе.
На рис.7 показано сварное соединение заглушки с коллектором (НВ АЭС, блок №5, реактор ВВЭР-1000, 2010 г.).
В таблице приводятся сравнение нашего российского манипулятора МДР-3Л с зарубежными аналогами.
№ | Параметры | Фирма | Примечание | |
Сименс (Германия) Вуйя (Словакия) Инотек (Хорватия) |
«Альфа-Диагностика» МДР-3Л | |||
1 | Высота | 6-7 м | 0,7 м | |
2 | Масса | 250-400 кг | 50 кг | |
3 | Использование крана в реакторном зале | обязательно | не требуется, спускается лебедкой с эстакады | |
4 | Стоимость | 40-60 млн. руб. | 10 млн. руб. | указана стоимость манипуляторов для выполнения герметизации т/о труб |
В целом представленные технологические системы (манипуляторы) обеспечивают требуемый качественный контроль металла и устранение (ремонт) выявленных дефектов.
Следует отметить, что актуальность данного технологического обслуживания парогенераторов еще будет востребована многие годы, особенно для энергоблоков длительной эксплуатации. Целесообразно также создание Технического Центра для централизованного обслуживания парогенераторов, например, на базе . И, наконец, на наш взгляд, более перспективны манипуляторы малой массы для выполнения узких технологических операций, чем универсальные комплексы.
Рис.1 – Схема манипулятора МДР-3Л
Рис.2 – Дефекты сварного шва в виде свища от прорыва газов
Рис.3
Рис.4 – Фрезерный модуль
Рис.5 – Сварочный модуль
Рис.6 – Эстакада для спуска манипулятора МДР-3Л
Рис.7 – Сварное соединение заглушки с коллектором
(НВ АЭС, блок №5,реактор ВВЭР-1000, 2010 г.)
