Balakovo 1 a devenit recent prima unitate VVER-1000 care finalizează recușirea vasului sub presiune al reactorului, care se așteaptă să crească durata de funcționare a unității cu cel puțin 15 ani. Olga Petrenko discută despre tehnologie.

recoacere

REACTORUL ESTE O PĂRȚĂ DE ÎNLOCUIT a unei centrale nucleare. Reziliența centralei depinde de ciclul de viață al reactorului, deoarece, în timp, iradierea neutronilor din miezul reactorului face ca metalul vasului reactorului să devină fragil.

Balakovo a devenit prima centrală nucleară din lume unde recoacerea metalului vasului reactorului a fost efectuată cu succes pe un reactor VVER-1000 de 1000 MW. Procedura nu numai că mărește durata de viață a reactorului, adăugând 15 până la 30 de ani, dar îmbunătățește și siguranța generală a unității.

Recocirea este recunoscută ca fiind cea mai eficientă modalitate de a restabili aproape în totalitate proprietățile fizice și mecanice ale vasului metalic al reactorului, mărind semnificativ durata de viață a unei unități de putere. A fost utilizat cu succes la reactoarele de putere medie VVER-440 (440 MW), ceea ce a făcut posibilă creșterea duratei lor de viață de la 30 la 60 de ani. S-a efectuat recoacerea reactoarelor VVER-440 în afara Rusiei: la Rovno (Ucraina), Metsamor (Armenia) și Kozloduy (Bulgaria).

Recuplarea efectuată la Balakovo este unică, deoarece centralele nucleare cu capacitate mare au caracteristici tehnice care diferă de reactoarele mai mici. În comparație cu reactoarele VVER-440, vasele sub presiune ale reactoarelor VVER-1000 au un diametru mult mai mare și au pereți mult mai groși. În plus, elementele sistemului de fixare a vasului se află într-un arbore de reactor foarte aproape de zona de încălzire. Datorită acestor diferențe, inginerii au trebuit să vină cu o nouă tehnologie de recoacere în loc să o folosească pe cea dezvoltată pentru VVER-440.

Pregătirile pentru operațiune au început cu mult înainte de începerea programului. Între 2009 și 2013, specialiștii de la Centrul Național de Cercetare al Institutului Kurchatov și Institutul Central de Cercetare KM Prometey au dezvoltat un mod specific de recoacere a temperaturii și a timpului. OKB Gidropress a calculat efectele aplicării tehnologiei la o centrală nucleară. NPF TermIKS în cooperare cu NPO TSNIITMASH a realizat proiectarea și a lansat fabricarea echipamentului de recoacere.

Între 2015 și 2017, echipamentul a trecut cu succes teste cuprinzătoare pe un model la scară largă al unui reactor la Atommash din Volgodonsk. Toți specialiștii care au participat ulterior la operațiunea de la Balakovo au urmat, de asemenea, instruire pe site-ul Atommash.

Lucrați la Balakovo

Procesul de recoacere la Balakovo - de la instalarea și testarea echipamentelor, încărcarea dispozitivului de încălzire în vasul reactorului, până la expunerea la căldură în sine - a fost realizat sub supravegherea Institutului Kurchatov.

Echipamentul utilizat pentru procesul de recoacere cântărea 32,4t și avea o putere de 840kW. Tratamentul termic în sine a fost efectuat în mai multe etape și a durat 220 de ore.

„Toate echipamentele necesare pentru procedura de recuperare au fost livrate la stație la timp. Acestea au inclus un dispozitiv de încălzire, o cale de asamblare, o izolație termică externă pentru tăierea pierderilor de căldură din vasul reactorului și panourile de control ale alimentării cu energie electrică. De asemenea, ne-am asigurat că numărul necesar de specialiști este prezent la fața locului. Acest lucru ne-a permis să desfășurăm operația într-un mod automat în strictă conformitate cu tehnologia dezvoltată de organizațiile de proiectare ”, a declarat Yuri Ryzhkov inginer șef adjunct pentru siguranță și fiabilitate la Balakovo.

După îndepărtarea combustibilului și a altor elemente și echipamente din vas, dispozitivul de încălzire, format din 18 zone de încălzire independente, a fost plasat în interiorul reactorului. În timpul procesului de recoacere, vasul reactorului a fost încălzit încet la o temperatură de 565 ° C și a fost menținut în această stare timp de 100 de ore. Acest efect termic a însemnat că îmbinările sudate și metalul de bază din miezul vasului reactorului și-au recăpătat aproape complet proprietățile mecanice.

După ce metalul a fost răcit treptat la o temperatură de 70 ° C, dispozitivul de încălzire a fost demontat. Au fost efectuate proceduri standard de inspecție vizuală și cu ultrasunete a metalului vasului reactorului, confirmând succesul operației termice.

Toate operațiunile de recoacere au fost efectuate cu participarea specialiștilor de la Rosenergoatom, OKB Gidropress și NPO TSNIITMASH, precum și a specialiștilor din uzina Balakovo, filiala Balakovo a JSC Atomenergoremont și NPF TermIKS.

La 22 decembrie, după finalizarea întreținerii programate, Balakovo 1 a fost reconectat la rețeaua rusă. Încălzirea și punerea în funcțiune a unității electrice au fost efectuate în strictă conformitate cu reglementările de exploatare ale centralei nucleare rusești.

Potențial de export

„Recuocarea este nouă și, în prezent, singura tehnologie din lume care permite prelungirea duratei de viață a unui reactor”, a declarat directorul general al Rosatom, Alexey Likhachov. „Această tehnologie va fi disponibilă pentru export”.

Tehnologia ar putea fi dezvoltată pentru implementarea în reactoare cu putere moderată de apă de orice proiect și capacitate, a spus Rosatom.

Rosatom a adăugat că perioada de serviciu operațional prelungită a unui reactor realizată folosind recoacere ar putea reduce costul nivelat al energiei la doar 29 USD/MWt-oră mai puțin decât costul marginal al producției pe bază de cărbune.

Material pregătit de Olga Petrenko cu contribuția lui Denis Zhurko, șeful Institutului Kurchatov