Бұл нөмірде біз ВВЭР-И реакторы бар жаңа шағын қуатты атом станциясы туралы айтып отырмыз. Бұл табиғи жылу тасымалдағыш айналымы бар интегралды типті модульдік реактор. Оны «Гидропресс» ТҚБ әзірлейді.
Корпус ішіндегі ерекшеліктер
ВВЭР-И реакторының корпусында белсенді аймақ, тартқыш құбырлар блогы, бу генераторларының модульдері және басқа да қажетті корпусішілік құрылғылар орналасқан. Жылу тасымалдағыш – температурасы жоғары және тығыздығы төмен су тек реактордың корпусында ға айналады. Ол реактордың белсенді аймағынан бу генераторларының құбыраралық кеңістігінен келіп түседі, сол жерде салқындатылады және түсіру учаскесі бойынша қайтадан белсенді аймақтың кірісіне жіберіледі. Бу генераторлары мен белсенді аймақтың биіктігі тұрақты табиғи айналымды қамтамасыз етеді. Бу генераторларынан қысымы 3 МПа және температурасы шамамен +290°C қызып тұрған бу реактор корпусының шегінен шығып, турбинаға келіп түседі немесе жылу алмастырғыштар арқылы айналады. Осылайша, бірінші контур реактордың корпусына біріктірілген. Базалық орындалудағы реактордың жылу қуаты – 250 МВт құрайды. Алайда жүргізілген бағалаулар реактор корпусының биіктігін 1,5—2 метрге және бу генераторының модульдерін ұлғайтудың есебінен жобаны айтарлықтай өзгертпестен жылу қуатын 400 МВт-қа дейін көтеруге болатындығын көрсетті. Бұл тапсырыс берушілердің тілектеріне икемді әрекет етуге мүмкіндік береді.
Интегралды құрастырудың артықшылықтары
Интегралды құрастырудың арқасында жабдықтардың саны қысқарады, реактор бөлімі шағын болады. Сонымен қатар, үлкен диаметрлі құбырларды пайдалану қажеттілігі болмайды. Қысым астындағы жылу тасымалдағышы бар ВВЭР-И құбыры диаметрінің ең үлкен өлшемі – 100 мм-ден аз. Нәтижесінде, қауіпсіздік жүйелерінің құрамы төмендейді. Осы жерден тағы бір даусыз артықшылықты атап көрсетуге болады, ол — қауіпсіздік жүйелерін бейтарап етуге болады. Жобада адам іске қосатын белсенді қауіпсіздік жүйелері жоқ.
Модульдік қағидасы бүкіл реакторға қолданылады. Корпуста жеті модульдік бу генераторы орналасқан, оларға қызмет көрсету, жөндеу және қажет болса ауыстыру қарапайым болып келеді. Жалпы алғанда, реактордың модульділігі екі-үш реакторды бір герметикалық қабықтың астына орналастырудың түбегейлі мүмкіндігінде жатыр.
Табиғи айналымның артықшылықтары
Жоғары қуатты ВВЭР реактор қондырғысы табиғи айналымда номиналды қуаттың 10%-дан астамын – шамамен 300 МВт жылу қуатын тарта алады. Мұны тиісті сынақтар растайды. Осы ерекшелікті ескере отырып, конструкторлар айналым контурының гидравликалық кедергісін азайту және тұрақты табиғи айналымды қамтамасыз ету үшін басқа жағдайларды жасау арқылы сол корпуста бірдей қуат алғысы келеді. CFD-моделі (Сomputational Fluid Dynamics modeling) шешімнің дұрыстығын растады. «Қорытындылай келе, реактордың корпусында айналым сорғыларын қалай біріктіру керектігін ойлап табудың қажеті жоқ, оларды қуаттандырудың, оларға қызмет көрсетудің қажеті жоқ. Менің ойымша, жабдықтың күрделілігі неғұрлым аз және құрылысы қарапайым болса, соғұрлым ол сенімді болады», – деп түсіндірді «Гидропресс» (Росатомның құрамына кіреді) жылу физикасы бөлімінің бастығы Михаил Быков.
Дәлелденген тәсіл
Әзірлеу барысында «Гидропресс» мамандары реактордың құрылысы бойынша көптеген ұсыныстарды қарастырды. Нәтижесінде олар уақытпен тексерілген технологияларға тоқтады, алайда көптеген жаңа шешімдерді табу қажет болды. «Реактордың корпусы 1000 жылдан астам реактор-жыл қызмет еткен ВВЭР-1000 корпусына ұқсас келеді. Онда бу генераторлары мен белсенді аймақты орналастыру керек болды — және дилемма пайда болды: жылу тасымалдағыш бу генераторының түтікшесін шайып өтуі тиіс пе немесе керісінше, құбыраралық кеңістікте екінші контурды ұйымдастыру керек пе? Тұрақты табиғи айналымды қамтамасыз ету үшін тартқыш аймақты қалай құруға болады? Мұндай айырғылар мен тапсырмалар көптеген аспектілер бойынша пайда болды. Жастардың жұмысқа басынан бастап қызығушылықпен кіріскені тамаша болды», – деп атап өтті Михаил Быков.
Жас мамандар ең батыл идеяларды ұсынды, бірден нұсқаларды есептеп, оңтайлы шешімдерді таңдады. Тәжірибелі әріптестер бағыт беріп, кеңес беріп отырды. Нәтижесінде, ВВЭР-И реактор қондырғысының техникалық ұсынысы бұл кезеңде талап етілгеннен де күрделі жасалған болып шықты. Жұмыс қорытындысы бойынша ВВЭР-И эскиздік жобасын әзірлеуге техникалық тапсырма қалыптастырылды.
Келесі кезең – реактор қондырғысының эскиздік жобасы. Бас жобалаушымен және ғылыми жетекшімен бірлесіп жұмыс істегеннен кейін бүкіл атом станциясының кейіпі, жабдықтар мен жүйелердің көлемі пайда болады. «Біріге отырып, біз экономикалық тұрғыдан тартымды, үлкен экспорттық әлеуеті бар, ВВЭР-И бар барлық заманауи қауіпсіздік талаптарын қанағаттандыратын шағын қуатты атом станциясын құруға қабілеттіміз және сондай-ақ, осы нарық сегментіндегі Росатомның көшбасшылық позициясын одан әрі нығайта аламыз деп санаймын», – деп қорытындылады Михаил Быков.
«Гидропресс» ТҚБ
әр түрлі типтегі АЭС арналған реактор қондырғыларын құру бойынша конструкторлық, есептеу-теориялық, эксперименттік-зерттеу және өндірістік жұмыстардың күрделі кешенін жүзеге асырады. Жобаланған жабдықтың өмірлік циклінің барлық кезеңдеріне конструкторлық сүйемелдеу жүргізіледі.
