Теплообмен в активной зоне реактора

Рассмотрим более подробно источник тепловой энергии АЭС. Как уже говорилось ядерная энергия высвобождается в результате деления ядер. Основным делящимся элементом, в большинстве современных энергетических реакторов, являются ядра урана, а именно изотопа с атомной массой 235 ( 235U ).

Схема второго теплового контура

Обычно топливо применяется в виде таблеток UO2 помещенных в металлическую трубку. В реакторе РБМК трубка диаметром 13.5 мм выполнена из циркониевого сплава. Герметично заваренная заглушками трубка, с таблетками топлива называется тепловыделяющим элементом (ТВЭЛ). ТВЭЛы, в работающем реакторе, омываются потоком теплоносителя.атомный электростанция реактор тепловой

В результате деления, тепловая энергия выделяется в таблетке, которая нагревается. За счет теплопроводности тепловая энергия передается на оболочку. Теплоноситель, омывая оболочку, снимает тепловую энергию и нагревается, в РБМК теплоноситель частично испаряется Чем больше разность температур между горячей и холодной точками, тем больше тепловой поток. Однако температуру нельзя поднимать до бесконечности, максимальная температура таблетки топлива ограничена температурой плавления, для UO2 она составляет приблизительно 1800 град С. Самая горячая точка таблетки находится в ее середине. Для оболочки ТВЭЛа из циркония, максимальная температура 320-350 0С.

При большей температуре его прочностные характеристики ухудшаются (повышается ползучесть). В процессе эксплуатации реактора необходимо не допускать превышение предельных температур, поскольку разрушение ТВЭЛа ведет к выходу сильно радиоактивных продуктов деления в теплоноситель и их разнос по трубопроводам.

4. ТРЕБОВАНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НА АС.

4.1. Содержание территории.

4.1.1. Территория АС должна своевременно очищаться от горючих отходов, тары, опавших листьев, сухой травы и т.п.; должна быть благоустроена и доступна для проезда пожарной техники.

4.1.2.* НаАС должны быть разработаны организационные или технические мероприятия, обеспечивающие в случае пожара доступ пожарных к любому зданию или сооружению, пожарным гидрантам, лестницам и водоисточникам.

4.1.3.* Все дороги, проезды, подъезды и переезды через железнодорожные пути должны содержаться в исправности, обеспечивать свободный проезд пожарных автомобилей. На территории АС должны быть установлены соответствующие дорожные знаки и поясняющие надписи, запрещающие стоянку автотранспорта и других механизмов и оборудования в местах сужения дорог и в местах расстановки пожарной техники по плану тушения пожаров на АС.

В вечернее и ночное время суток дороги (проезды) должны освещаться, а в зимний период - своевременно очищаться от льда и снега.

О закрытии отдельных участков дорог или проездов (для ремонта или по другим причинам), предназначенных для проезда пожарных автомобилей, следует немедленно уведомлять пожарную охрану.

На период проведения ремонта дорог в соответствующих местах должны быть установлены указатели направления объезда или устроены переезды через ремонтируемые участки.

4.1.4. На территории предприятия в местах, отведенных для курения, устанавливаются урны и вывешиваются соответствующие указательные знаки.

4.1.5.* Все водоисточники, используемые для пожаротушения, должны быть оборудованы удобными подъездами. Естественные и искусственные водоемы оборудуются пожарными пирсами-площадками размером не менее 12?12 м для установки пожарных автомобилей. Водоисточники должны иметь указатели «Пожарный водоем».

Указатели местонахождения пожарных водоисточников должны иметь четко различимые буквенные и цифровые надписи, позволяющие отыскать водоисточники в любое время суток и года.

4.1.6. На территории АС должно постоянно функционировать не менее двух автомобильных въездов.

4.1.7. На территории складов горючих и легковоспламеняющихся веществ не допускается въезд автомобилей, тракторов и мотовозов, выхлопные трубы которых не оборудованы искрогасителями.

4.1.8. Территория АС должна иметь наружное освещение, достаточное для быстрого нахождения противопожарных водоисточников, наружных пожарных лестниц, входов в здания и сооружения.

4.1.9.* Сжигание отходов и тары в специально отведенных для этих целей местах должно производиться под контролем обслуживающего персонала.

4.1.10.* На территории АС запрещается использовать противопожарные расстояния между зданиями под складирование материалов, оборудования, упаковочной тары, для стоянки автотранспорта и т.п. В таких местах целесообразно размещать специальные знаки типа: «Противопожарное расстояние», «Запрещена стоянка автотранспорта» и др.

4.1.11.* Границы открытых территорий, на которых согласно проекту находятся взрывопожароопасные и пожароопасные зоны (по Правилам устройства электроустановок) должны быть обозначены знаками безопасности согласно ГОСТ 12.4.026-2001 или табличками с указанием этих зон по ПУЭ.

4.2. Содержание зданий и помещений.

4.2.1. В производственных, служебных, складских и вспомогательных зданиях и сооружениях должен соблюдаться противопожарный режим.

4.2.2.* У входа в производственные и складские помещения должны быть указаны их категории по взрывопожарной и пожарной опасности в соответствии с требованиями нормативных документов по пожарной безопасности, а также класс зоны по Правилам устройства электроустановок (ПУЭ).

Около оборудования, имеющего повышенную пожарную опасность, должны быть вывешены стандартные знаки безопасности.

В каждом производственном и административном помещении должны быть указаны фамилия и должность ответственного за пожарную безопасность в соответствии с установленным на АС порядком.

4.2.3.* Проходы, выходы, коридоры, тамбуры, лестницы запрещается загромождать различными предметами и оборудованием. Все двери эвакуационных выходов должны свободно открываться в направлении выхода из здания.

На случай возникновения пожара должна быть обеспечена возможность безопасной эвакуации людей, находящихся в производственном здании.

4.2.4.* Нарушения огнезащитных покрытий (штукатурки, специальных красок, лаков, обмазок и т.п.) строительных конструкций, горючих отделочных и теплоизоляционных материалов, металлических опор оборудования, кабельных коммуникаций, кабельных проходок и воздуховодов должны устраняться. Состояние огнезащитной обработки должно проверяться не реже двух раз в год, с составлением соответствующего акта.

Обработанные (пропитанные) в соответствии с требованиями нормативных документов деревянные конструкции и ткани по истечении сроков действия обработки (пропитки) должны обрабатываться (пропитываться) повторно.

4.2.5. Противопожарные системы и установки (противодымная защита, средства пожарной автоматики, системы противопожарного водоснабжения, противопожарные двери, клапаны, заслонки, другие защитные устройства в противопожарных стенах и перекрытиях и т.п.) помещений, зданий и сооружений должны постоянно содержаться в исправном рабочем состоянии. Проемы в противопожарных стенах, перегородках и перекрытиях должны быть оборудованы защитными устройствами против распространения огня и дыма.

4.2.6. Устройства для самозакрывания дверей должны находиться в исправном состоянии. Не допускается устанавливать какие-либо приспособления, препятствующие нормальному закрыванию противопожарных или дымогазонепроницаемых дверей.

4.2.7.* Наружные пожарные лестницы и ограждения на крышах (покрытиях) зданий и сооружений должны содержаться в исправном состоянии и не реже одного раза в пять лет подвергаться эксплуатационным испытаниям.

4.2.8.* Запрещается производить перепланировку и изменять функциональное назначение зданий и помещений без предварительной разработки проекта и его реализации.

4.2.9.* Курение в помещениях АС разрешается только в специально отведенных и оборудованных местах, у которых должны быть вывешены надписи «Место для курения».

4.2.10. Проверки состояния устройств молниезащиты должны производиться в соответствии с ПУЭ.

4.2.11.* При наличии в помещении электрических сетей и оборудования применяемые штепсельные разъемы должны исключать возможность ошибочных подключений и иметь отличительное конструктивное исполнение, а также надписи о величине напряжения.

4.2.12.* Все производственные, служебные, складские и вспомогательные помещения зданий, а также пространство под фальшполами должны постоянно содержаться в чистоте. В течение рабочего дня должна производиться уборка рабочих мест, проходов и проездов.

Использованные обтирочные и другие сгораемые материалы должны убираться в металлические ящики с надписью «Для ветоши» с плотно закрывающимися крышками и по окончании смены удаляться из производственных помещений.

4.2.13. В пожароопасных и взрывопожароопасных помещениях с односменным режимом работы необходимо вести журналы закрытия помещений.

Перед закрытием помещения необходимо провести его осмотр и сделать запись в журнале о результатах осмотра.

4.2.14.* В зданиях и сооружениях АС при единовременном нахождении на этаже десяти и более человек должны быть разработаны и вывешены на видных местах планы (схемы) эвакуации людей в случае пожара.

Планы эвакуации должны уточняться в случае ремонта, расширений или реконструкции зданий и результатов действий персонала при тушении пожара или проведения противопожарных тренировок.

Для зданий и сооружений с одновременным пребыванием пятидесяти и более человек в дополнение к схематическому плану эвакуации людей при пожаре должна быть разработана инструкция, определяющая действия персонала по обеспечению безопасности и быстрой эвакуации людей, по которой не реже одного раза в полугодие должны проводиться практические тренировки всех задействованных для эвакуации лиц.

4.2.15.* Для обучения персонала АС быстрым и правильным действиям при ликвидации пожара, в том числе совместно с пожарными подразделениями должны проводиться противопожарные тренировки. Противопожарные тренировки допускается совмещать с противоаварийными тренировками.

Проведение противопожарных тренировок является одной из основных форм обучения персонала. Для приобретения практических навыков тушения реальных очагов горения первичными средствами пожаротушения и с помощью передвижной техники (пожарных автомашин, мотопомп и др.) следует использовать пожарные тренажеры на территории АС.

4.2.16.* Пути эвакуации персонала должны быть всегда свободными.

Освещение (рабочее и аварийное) и световые указатели путей эвакуации и эвакуационных выходов должны поддерживаться в исправном состоянии. Обнаруженные неисправности (перегоревшие электролампы, разбитая стеклоарматура, неисправность выключателей и т.п.) должны устраняться.

Противопожарные двери в противопожарных преградах должны открываться по направлению эвакуации и должны иметь приспособления для самозакрывания и уплотнения в притворах.

В коридорах, на лестничных клетках и на дверях, ведущих к путям эвакуации или непосредственно наружу, должны быть установлены соответствующие знаки безопасности.

4.2.17.* При пересечении противопожарных стен и перекрытий различными коммуникациями (труба, кабель, воздуховод) зазоры между ними и конструкциями преград должны быть уплотнены специальными составами, обеспечивающими требуемый предел огнестойкости и дымогазонепроницаемость.

4.2.18. Запрещается:

хранение и применение в подвалах и цокольных этажах ЛВЖ и ГЖ, пороха, взрывчатых веществ, баллонов с газами, товаров в аэрозольной упаковке, целлулоида и других взрывопожароопасных веществ и материалов, кроме случаев, оговоренных в действующих нормативных документах;

использовать чердаки, технические этажи, венткамеры и другие технические помещения для организации производственных участков, мастерских, а также хранения продукции, оборудования, мебели и других предметов;

устраивать склады горючих материалов и мастерские, а также размещать иные хозяйственные помещения в подвалах и цокольных этажах, если вход в них не изолирован от общих лестничных клеток.

4.2.19. Запрещается производить уборку помещений с применением ЛВЖ и ГЖ.

4.2.20.* ЛВЖ и ГЖ на рабочем месте должны находиться в небьющейся таре с плотно закрывающейся крышкой.

На рабочих местах разрешается иметь не более сменного запаса ЛВЖ и ГЖ.

Для цеховых кладовых должны быть установлены допустимые количества единовременного хранения ЛВЖ, ГЖ, лаков, красок и растворителей.

Емкости, содержащие более 50 мл ЛВЖ, должны храниться в металлических ящиках. На внутренней стороне крышки ящика должна быть четкая надпись с указанием наименований и допустимой нормы хранения ЛВЖ и ГЖ для данного помещения. На ящике должен быть знак безопасности.

Сливать в ливневую и хозфекальную канализацию ЛВЖ, ГЖ или отходы производства и промывочные воды, в которых могут находиться ЛВЖ и ГЖ, без предварительной их очистки, а также допускать попадание пожароопасных продуктов в оборотную воду и паровой конденсат запрещается.

4.2.21.* Во всех помещениях (независимо от назначения), которые по окончании работ закрываются и не контролируются дежурным персоналом, все электроустановки и электроприборы должны быть обесточены (за исключением дежурного и аварийного освещения, автоматических установок пожаротушения, пожарной и охранной сигнализации, а также электроустановок и электроприборов, работающих круглосуточно по требованию технологии).

4.2.22. В зданиях и сооружениях должны быть обозначены:

пути эвакуации людей при пожаре;

оборудованные места для курения;

места расположения первичных средств пожаротушения;

отметки этажей на лестничных клетках.

4.2.23. Спецодежда лиц, работающих с маслами, красками и другими ЛВЖ и ГЖ, должна храниться в подвешенном виде в металлических шкафах, установленных в специально отведенных для этой цели местах.

4.2.24. Двери помещений венткамер должны быть закрыты.

4.2.25.* Двери (люки), выходящие на кровлю, должны быть закрыты на замок, на них должна быть выполнена надпись о месте нахождения ключа.

4.3. Лаборатории и помещения с техническими средствами АСУ.

4.3.1.* В лабораториях должен быть определен порядок хранения применяемых веществ и материалов. Не допускается совместное хранение веществ и материалов, химическое взаимодействие которых может вызвать пожар или взрыв (см. ППБ-01-03, Приложение 2).

4.3.2. Рабочие поверхности столов, стеллажей, вытяжных шкафов, предназначенных для работы с пожаровзрывоопасными жидкостями и веществами, должны иметь несгораемое покрытие и бортики, предотвращающие растекание при розливе этих жидкостей.

4.3.3.* Все работы в лаборатории, связанные с возможностью выделения токсичных или взрывоопасных паров и газов, должны проводиться только в вытяжных шкафах, которые надлежит поддерживать в исправном состоянии.

Лабораторные автотрансформаторы и паяльники должны устанавливаться на несгораемые основания и подставки.

4.3.4. Хранилища информации, помещения для хранения перфокарт, перфолент, магнитных лент и пакетов магнитных дисков должны располагаться в обособленных помещениях, оборудованных негорючими стеллажами и шкафами. Хранить перфокарты, перфоленты и магнитные ленты на стеллажах следует в металлических кассетах.

В машинных залах ЭВМ не разрешается устанавливать шкафы для хранения материалов и предметов.

4.3.5. Над и под машинными залами ЭВМ не допускается размещать пожароопасные и взрывоопасные помещения и склады.

4.3.6. В машинных залах ЭВМ допускается иметь в небьющейся таре не более 0,5 л ЛВЖ для мелкого ремонта и технического обслуживания машин.

4.3.7. Не разрешается оставлять без наблюдения включенную в сеть радиоэлектронную аппаратуру, используемую для испытаний и контроля ЭВМ.

4.3.8.* По разработанному графику, не реже одного раза в квартал необходимо производить очистку от пыли агрегатов и узлов, кабельных каналов и межпольного пространства.

4.3.9. Ремонтировать блоки ЭВМ непосредственно в машинных залах АСУ не разрешается.

10 Требования к обеспечению пожарной безопасности технологического

оборудования

10.1 В зданиях, сооружениях, строениях, пожарных отсеках (пожарных зонах), вошедших

в Перечень, технологическое оборудование и трубопроводы, содержащие горючие жидкости или

газы, должны быть герметичны и сейсмостойки. При невозможности герметизации в случае ава-

рии оборудования, содержащего горючие газы, помещения, в которых оно размещено, должны

быть оснащены системой, обеспечивающей поддержание концентрации газов в объеме помеще-

ния менее нижнего предела воспламенения и контроль за накоплением горючих газов и паров.

При этом газосодержащее оборудование должно быть оснащено системами аварийногоотключе-

ния и (или) сброса (вытеснения) газов.

10.2 Применение огнезащитных покрытий следует предусматривать для кабелей систем,

важных для безопасности АС, и аварийного электроснабжения этих систем при объемах поли-

мерных материалов в кабельном потоке более 0,007 м3

на погонный метр. Требование данного

пункта допускается не применять для кабельных помещений, оборудованных установками пожа-

ротушения.

10.3 При проходе через кровлю зданий выхлопных труб и трубопроводов, транспортирующих

среды с температурой выше 150 °С, а также пары легковоспламеняющихся и горючих жидкостей,

необходимо в местах примыкания к ним горючих материалов кровли предусматривать разделку

из негорючих материалов шириной от стенки трубы не менее 0,6 м. При этом выхлопная труба

должна возвышаться над конструкциями кровли в месте ее пересечения не менее чем на 2,0 м.

Выхлопные трубы должны оборудоваться искрогасителями.

10.4 Выпуск водорода из турбогенератора и масляных баков в атмосферу следует преду-

сматривать над кровлей машинного отделения с установкой конца трубопроводов не менее чем

на 2,0 м над уровнем кровли в местах прохода трубопроводов. Установка огнепреградителейна

выпуске при этом не требуется.

10.5 Конструкция теплоизоляции поверхностей, имеющих температуру более 45 °С и распо-

ложенных на расстоянии менее 5,0 м от трубопроводов и оборудования с горючими жидкостями,

должна быть негорючей, а также водо- и маслонепроницаемой.

10.6 Под маслонаполненным оборудованием (маслоохладителями, маслонасосами, масло-

очистителями и т. п.), имеющим разъемные присоединения трубопроводов с маслобаками объ-

емом более 0,1 м3

, следует предусматривать устройство поддонов с бортовым ограждением. От-

вод масла от поддонов и кожухов следует предусматривать в сборный бак.

Перекачку масла из сборного бака или приямка следует предусматривать насосами с авто-

матическим пуском в резервуар, установленный за пределами зданий, сооружений.

10.7 Под оборудованием с горючими жидкостями, имеющим разъемные присоединения тру-

бопроводов к емкостному оборудованию объемом от 0,5 до 5 м3

, следует предусматривать уст-

ройства поддонов. Отвод горючих жидкостей от этих устройств следует предусматривать через

воронки в сборный бак. При этом на отводных линиях должны предусматриваться устройства,

ограничивающие распространение пожара.

10.8 Напорные трубопроводы с горючими жидкостями и с избыточным давлением более

0,1 МПа должны быть изготовлены из бесшовных стальных труб с минимальным количеством

фланцевых соединений. Следует принимать фланцевые соединения напорных трубопроводов,

включая соединения в арматуре, фасонного типа (типа «шип-паз», «выступ-впадина»). В местах 10

вероятных протечек (сальниковых уплотнений арматуры и т. п.) надлежит предусматривать ус-

тройство металлических кожухов с организованным отводом горючих жидкостей в сборный бак

или приямок.

10.9 Для аварийного слива горючих жидкостей из технологического оборудования объемом

более 5 м3

следует предусматривать специальные аварийные емкости, установленные за преде-

лами зданий и сооружений, с объемом, равным полной максимальной емкости одной технологи-

ческой системы.

10.10 На трубопроводах аварийного слива горючих жидкостей следует устанавливать гид-

розатворы и последовательно две задвижки с электроприводом и ручным управлением. Одна

из задвижек устанавливается по месту размещения оборудования и фиксируется в открытом

положении. Вторая устанавливается в закрытом положении на участке трубопровода вне пожар-

ных зон. Диаметр трубопровода аварийного слива должен обеспечивать слив горючей жидкости

в течение не более 900 с.

10.11 При размещении емкостей с горючей жидкостью в подвале допускается выполнять

под емкостями устройства самотушения проливов из расчета удержания всего объема жидкости

с дальнейшей откачкой ее насосом в сборный бак за пределами здания.

10.12 Для генераторов с водородным охлаждением следует предусматривать централизо-

ванную подачу водорода и углекислоты (азота).

Ресиверы для хранения водорода и углекислоты (азота) следует устанавливать вне зданий

на огражденной площадке.

Противопожарные разрывы для ресиверов с водородом следует принимать аналогично раз-

рывам, принимаемым для газгольдеров постоянного объема.

10.13 Устройства подпитки водорода и вытеснения водорода углекислотой (азотом) долж-

ны быть оборудованы автоматической и ручной системами управления. Ручное управление сис-

темой подачи и вытеснения водорода углекислотой (азотом) должно быть установлено в без-

опасном месте при пожаре на генераторе.

10.14 Следует предусматривать стационарную разводку трубопроводов для подачи инерт-

ных газов в маслобак турбогенератора с генератором водородного охлаждения, демпферный бак

системы уплотнения вала генератора, картеры подшипников генератора и токопроводы (шино-

проводы в местах присоединения к генератору).