Отчет по практике в Белоярской АЭС

Оглавление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Производственная практика является важнейшей частью учебного процесса подготовки высококвалифицированных специалистов. Производственную практику я проходил на Белоярской АЭС в городе Заречный, где сейчас ведется строительство 4 – гоэнергоблока, новейшего и не имеющего аналогов в мире, с реактором БН-800 и мощностью 864 МВт. Энергоблок призван существенно расширить топливную базу атомной энергетики и минимизировать радиоактивные отходы за счёт организации замкнутого ядерно-топливного цикла.Помимо этого на станции были сооружены три энергоблока: два с реактором на тепловых нейтронах и один с реактором на быстрых нейтронах. В настоящее время единственным действующим на станции энергоблоком является 3-й энергоблок с реактором БН-600 электрической мощностью 600 МВт, пущенный в эксплуатацию 8 апреля 1980 — первый в мире энергоблок промышленного масштаба с реактором на быстрых нейтронах. Он также является крупнейшим в мире энергоблоком с реактором на быстрых нейтронах.Рассматривается возможность дальнейшего расширения Белоярской АЭС энергоблоком № 5 с быстрым реактором мощностью 1200 МВт – головного коммерческого энергоблока для серийного строительства.Объем вырабатываемой Белоярской АЭС электроэнергии составляет порядка 10 % от общего объема электроэнергии Свердловской энергосистемы.

Так же на территории этого энергоблока находится уже построенный, но еще не введенный в эксплуатацию спец-бытовой корпус, в котором и расположена интересующая меня  установка цементирования жидких радиоактивных отходов. Данная установка создана для переработки жидких радиоактивных отходов (ЖРО) энергоблока №4 Белоярской АЭС, путем включения их в цементную матрицу с получением массы, пригодной для длительного хранения. Установку разрабатывали на СвердНИИХиммаш.

Практику я проходил в роли помощника мастера, работающего на монтаже 4-го энергоблока, выполнял обязанности и поручения мастера, следил за работой бригады рабочих, чертил исполнительные схемы, проверял объем выполненных работ бригады, собирал информацию для отчета и по установке цементирования ЖРО.

 

 

История предприятия Белоярская АЭС

• 9 июня 1954 — Министерством электростанций СССР было утверждено задание на строительство в 50 км к востоку от Свердловска тепловой электростанции. Возникший при строительстве теплоэлектростанции посёлок был отнесён к категории рабочих посёлков и стал называться п. Заречный в составе Белоярского района Свердловской области.

• июль 1955 — распоряжением Совета Министров РСФСР Управлению «Свердловэнерго» Министерства электростанций СССР под строительство тогда ещё Белоярской ГРЭС и её зоны затопления было выделено 2653,6 га земель из государственного лесного фонда.

• август 1955 — начались строительные работы, сама стройка была объявлена Всесоюзной комсомольской стройкой.

• 1957 — принято решение о строительстве атомной электростанции в Белоярском районе. Техпроект Белоярской АЭС был разработан на основе проектного задания, выполненного Ленинградским отделением «Теплоэлектропроекта», при участии Ленинградского политехнического института. Проект был утверждён 15 июля коллегией Министерства электростанций. Проектная мощность составляла 400 МВт.

• 1958 — река Пышма была перекрыта плотиной.

• 14 марта 1961 — построенный гидроузел пущен в эксплуатацию.

• 1963 — закончено сооружение первого реактора мощностью 100 МВт. Технический проект 2-го энергоблока был разработан на основе проектного задания, созданного «Уралтеплоэнергопроектом» в 1960 году.

• Апрель 1964 года: энергоблок № 1 с водографитовым канальным реактором на тепловых нейтронах АМБ-100 («Атом Мирный Большой» электрической мощностью 100 МВт) введён в работу.

• 1967 — закончены строительные и монтажные работы по 2-му энергоблоку. 27 декабря состоялся промышленный пуск 2-го реактора БАЭС.

• 8 апреля 1980 — пущен 3-й энергоблок БН-600.

• 1986 — директором станции назначен Олег Сараев.

• 2002 — директором станции назначен Николай Ошканов.

• 2010 — директором станции назначен Михаил Баканов.

Аварии на Белоярской АЭС.

В ночь с 30 на 31 декабря 1978 года — пожар, приведший к обрушению крыши машинного зала на площади 960 м2. Для его ликвидации потребовалось почти 10 часов. В тушении пожара участвовали 270 пожарных.

1964—1974 гг. — неоднократное разрушение тепловыделяющих сборок активной зоны реактора на 1-м блоке АЭС.

1977 г. — расплавление 50 % тепловыделяющих сборок активной зоны реактора на 2-м блоке АЭС. Ремонт, сопровождающийся переоблучением персонала, длился около 1 года.

22 декабря 1992 г. при перекачке  жидких радиоактивных отходов  было затоплено помещение обслуживания  насосов ХЖО. Часть отходов попала  в грунт под ХЖО и по дренажной  системе — в пруд-охладитель (6 мКи).

5 мая 1994 г. — пожар и выброс теплоносителя (натрия) из 2-го контура.

6 июня 1994 года — во время капитального ремонта произошла утечка нерадиоактивного натрия из второго контура, из-за чего начался пожар. Персонал станции своими силами справиться не смог и вызвал пожарную бригаду. У неё также не оказалось средств для тушения натрия, поэтому пришлось ждать, пока пожар не потухнет сам. В результате выброса радиоактивных веществ произошло загрязнение окружающей среды. Рассматривался вариант эвакуации населения из близлежащих населённых пунктов, однако пожар был вовремя локализован и масштабное загрязнение окружающей среды было предотвращено.

 

 

 

 

 

 

Описание выбранной технологической схемы производства и аппаратурное оформление процесса

Установка цементирования предназначена для переработки жидких радиоактивных отходов (кубовых остатков, пульп отработавших фильтрматериалов и шламов трапных вод), поступающих из приемных баков хранилища ЖРО энергоблока №4 Белоярской АЭС, путем включения их в цементную матрицу с получением массы, пригодной для длительного хранения, как на площадках АЭС, так и в централизованных региональных хранилищах или могильниках.

На приведенном чертеже (Рис. 1) показан общий вид конкретного выполнения установки. Установка содержит защитную камеру 1, снабженную шлюзовым отсеком 2, контейнер 3, емкость 4 для сухого цемента с добавками и расположенный в защитной камере 1 узел приготовления цементного компаунда, включающий емкость 5 для жидких радиоактивных отходов (ЖРО) с устройством 6 подачи (ЖРО) в контейнер 3 и перемешивающее устройство 7 в виде двух вертикальных лопастных мешалок, соединенное с приводом 8 вращения и возвратно-поступательного перемещения "вверх-вниз". По полу защитной камеры проложены рельсы 9, проходящие через шлюзовый отсек 2 и заканчивающиеся снаружи защитной камеры 1 в так называемой "чистой зоне" 10. Контейнер 3 установлен на рельсах 9 с возможностью въезда в защитную камеру 1 через шлюзовый отсек 2 из "чистой зоны" 10. Возможность въезда контейнера 3 может осуществляться, например, с помощью транспортной тележки 11 или другого транспортного средства, установленного на рельсах 9, курсирующего из "чистой зоны" 10 в защитную камеру 1 через шлюзовый отсек 2.

Установка снабжена расположенным снаружи защитной камеры 1 в "чистой зоне" 10 узлом приготовления цементного теста, включающим емкость 4 для сухого цемента с добавками, емкость 12 для воды и дополнительное перемешивающее устройство 13 в виде двух вертикальных лопастных мешалок, соединенное с дополнительным приводом 14 вращения и возвратно-поступательного перемещения "вверх-вниз".

Узел приготовления цементного компаунда, а именно нижний конец устройства 6 подачи ЖРО и мешалки 7, расположены над местом останова в защитной камере 1 тележки 11 с контейнером 3, а узел приготовления цементного теста, а именно нижний конец устройства 15 подачи цемента с добавками, нижний конец устройства 16 подачи воды и мешалки 13, расположены над местом останова снаружи защитной камеры 1, в "чистой зоне" 10, тележки 11 с контейнером 3.

Рисунок 1 - Общий вид конкретного выполнения установки.

Установка работает следующим образом.

Тележка 11 с контейнером находится на месте останова ее в "чистой зоне" 10. Мешалки 13 приводятся приводом 14 во вращение и в поступательное перемещение "вниз" для вхождения (взаимодействия) в контейнер 3, в который подают цемент с добавками и воду в заданном соотношении Т:Ж. Компоненты перемешивают до получения однородной смеси - цементного теста. Мешалки 13 приводом 14 возвращают "вверх" в исходное положение. Открывают шлюзовый отсек 2, и тележка 11, двигаясь по рельсам 9, въезжает в защитную камеру 1. Здесь тележка 11 с контейнером 3 доезжает до места останова. В контейнер 3 с цементным тестом подают ЖРО из емкости 5 по устройству 6. Включают привод 8, мешалки 7, вращаясь, перемещаются "вниз", входят в контейнер 3, в котором происходит перемешивание до однородного состава цементного теста с ЖРО, получая цементный компаунд. Контейнер 3 удаляют из защитной камеры 1 для затвердевания компаунда и окончательной транспортировки в хранилище.

 

 

 

В состав установки входят следующие узлы:

Узел приема ЖРО (УП), предназначенный для:

-приема КО из баков хранения ЖРО;

-приема пульп ионообменных  смол из баков хранения ЖРО;

-приема пульп намывных  фильтров и шламов непосредственно  из фильтров и гидроциклонов  соответственно;

-выдачи принятых КО на концентрирование в узел цементирования;

-концентрирования принятых  пульп фильтрматериалов;

-концентрирования принятых  пульп намывных фильтров и  шламов;

-приема концентрата КО (ККО) с узла цементирования установки;

-перемешивания ККО с  пульпами фильтрматериалов;

-выдачи ЖРО на цементирование  в узел цементирования УЦ.

Узел технологических добавок (УД), предназначенный для:

-приема и хранения  технологических добавок (щелочи);

-выдачи технологических  добавок для корректировки «ph» КО.

Узел концентрирования (УК), предназначенный для:

-приема КО из узла приема ЖРО;

-концентрирования принятых КО;

-ККО в узел приема  ЖРО для смешивания с концентратом  выдачи пульпы или на цементирование  в узел цементирования (при раздельном  цементировании ККО).

Узел цементирования (УЦ), предназначенный для:

-приема смеси ККО с  пульпами из узла приема и  подачи ЖРО;

-приема сухой смеси  с узла приема и подачи сухих  компонентов;

-дозированной подачи  ЖРО и сухой смеси на смешивание;

-смешивания ЖРО с сухой  смесью;

-расфасовки цементного  компаунда в контейнер НЗК-150-1,5П.

-выдачи упаковки на  паспортизацию.

Узел промывки смесителя (УС), предназначенный для:

-приема и хранения  промывочной воды;

-выдачи промывочной воды  на промывку смесителя.

Узел приема и транспортировки сыпучих материалов (УМ), предназначенный для:

-приема цемента и технологических  добавок;

-перемешивания принятых  компонентов;

-выдачи сухой смеси  в узел цементирования УЦ.

Транспортная система НЗК (ТС), предназначенная для:

-перемещения контейнеров НЗК между рабочими позициями;

-формирования упаковки  НЗК;

Описание технологической схемы узла концентрирования

КО из ХЖО направляются в бак 4КРС10ВВ001. Контроль поступления КО в бак КО – по расходомеру в баке, контроль заполнения бака КО до рабочего объема – по сигнализатору верхнего уровня в баке.

После заполнения до рабочего объема бака при непрерывном перемешивании производится отбор пробы КО в узле пробоотбора 4КРС10В004 и передача пробы в радиохимическую лабораторию для проведения анализа на солесодержание и «pH».

При необходимости корректировки «pH» в бак подается необходимое количество щелочного раствора из сосуда 4KBD45BB001 агрегатом электронасосным 4KBD45AP001 (4KBD45AP002).

После получения результатов анализа пробы и корректировки «pH» рабочая среда из бака КО (4КРС10ВВ001) насосом агрегатом электронасосным 4KBС45AP001 (4KBD45AP002).

Контроль заполнения сосуда до рабочего объема – по сигнализатору верхнего уровня в сосуде.

Из сосуда 4КРС11ВВ001 КО винтовым насосом 4КРС11АР001 (4КРС11АР002) подается в концентратор роторный 4КРС40АТ001, где производится упаривание КО.

В процессе выработки КО из сосуда 4КРС11ВВ001 периодически производится его заполнение из бака КО до рабочего уровня при уменьшении объема КО в сосуде до 0,4 – 0,45 м3.

В концентраторе роторном 4КРС40АТ001 производится выпаривание воды из КО. Образующаяся парогазовая фаза направляется в конденсатор 4КРС41АС001. Жидкая фаза – ККО самотеком поступает в сборник концентрата 4КРС50ВВ001.

Вторичный конденсат, образующийся в конденсаторе, самотеком поступает в сборник конденсата 4КРС42ВВ001. Неконденсирующиеся газы через фильтр 4КРС41АТ001 эжектором 4КРС41АР001 направляются в систему спецвентиляции.

ККО, поступающий в сборник концентрата, непрерывно перемешивается механической мешалкой и охлаждается в сборнике до температуры 50 – 600С. После заполнения сборника до рабочего объема производится отбор пробы ККО в узел проботбора 4КРС40ВВ001 на солесодержании.

 

Технические характеристики аппаратов

Роторный концентратор:

1. Концентратор роторный предназначен для упаривания кубового остатка.

2. Режим работы -       неприрывный

3. Рабочая среда –радиоактивная жидкость ( взрывопожаробезопасная)

4. Удельная активность среды, не более  3.7*1011 Бк/м3 (10-2 Ku/л)

5. Вместимость максимальная    0.125 м3

6. Рабочее давление в рубашке    0.4 – 0.6 Мпа

7. Рабочее давление в корпусе вакуумметрическое,   1 – 2 кПа

8. Расчетное давление в : - сепараторе корпуса, наружное  2 кПа           - рубашке    0.6 МПа

9. Давление гидроиспытания: - корпуса    0.2 МПа         - рубашки   0,9 Мпа

10. Рабочая температура: - корпуса    105 - 160 0С     - рубашки    140 – 160 0С

11. Расчетная температура корпуса и рубашки    160 0С