Замена и модернизация системы подготовки воды на АЭС «NEK»

Задача организации «Sipro» в проекте замены системы подготовки механической воды (PW - pretreatment water)состояла в подготовке чертежей инженерных сетей и выполнении детального проекта для имплементации в окружающую среду АЭС «Кршко». Производитель оборудования для очистки воды (Ionics Italba, Италия) нам предоставил данные об отдельных модулях, которые мы на основе их технических спецификаций связали в функциональное целое.

Рисунок 1: 3D-изображение трубопровода

Комплексная система включает в себя большое количество компонентов. Система очистки была выполнена в определённой последовательности. Вода, поступающая из водного источника (река Сава) или из муниципальной системы водоснабжения г. Кршко, сначала хранится в бассейне для неочищенной воды (который является своего рода предварительным хранилищем), а потом перекачивается на линии для обработки

Рисунок 2: Модуль для смягчения воды 

Первый этап в системе - это грубая механическая очистка с помощью фильтров для удаления загрязнений. За механической очисткой следует процесс обессоливания с применением реверзного осмоса, следующий процесс - смягчение воды путём электродеионизации EDI, заключительный процесс это дегазация под воздействием азота. Упомянутые модули мы связали в единое целое, управляемое с помощью самых передовых технологий с полностью автоматизированым процессом функционирования. Все этапы и возможность манипулирования процессом выполнены с применением программы SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition). Предусмотрена также связь с процессно-информационной системой электростанции.                                        

Обратный осмос — процесс, в котором с помощью полупроницаемой мембраны отстраняются соли из воды.

Рисунок 3: Мембрана обратного осмоса

Линия EDI предназначена для окончательной деионизации или полировки воды. Из воды отстраняем более 99% растворимых солей. Для поддерживания необходимого электропотенциала на электродах предусмотрен рециркуляционный проток через линию EDI. Для каждого этапа в процессе предусмотрен свой рециркуляционный насос. Концентрат (5% поступающей воды) направляется обратно в бассейн с сырой водой.

Рисунок 4: Электродеионизация 

Сущность проектирования такой системы состоит в знании отдельных модулей, т.к. именно они отличаются специфическими требованиями при соединениях. Важным моментом является общий обзор над процессом, охватывающим знания инженерных сетей, электротехники, химии, стандартизации и законодательства. Специальные знания в такого вида проектах имеют огромное значение.

Руководитель проекта: Младен Дебеляк, диплом. инженер-мех.

Новая линия для очистки воды

Наши специалисты подготовили проект "под ключ"для заказчика АЭС «Кршко». Проект предусматривал установку новой процессной линии фильтрации и очистки механической воды с помощью ионообменных смол. Вода поступает из бассейна для отработанного ядерного топлива (SFP – Spent Euel Pit)и резервуара с радиоактивной водой (RWST, Red-West Storage Tank).

Рисунок 1: 3D-изображение распределительных труб для трубопроводов системы RWST 

Рисунок 2: 3D-изображение деминерализатора  

Рисунок 3: 3D-изображение фильтра

Проектом была предусмотрена установка емкости, сконструированной с помощью программного оборудования AD Merkblatt 2000,и сертифицированной органом TUV.Трубопроводы были сконструированы согласно стандарту ASME В31.1 и ASME Section III Class. Предусмотренная модификация сокращает и ускоряет очистку радиоактивной воды, улучшая существующие процессы обработки радиоактивной воды относительно технологии и с точки зрения повышения ядерной безопасности.

Руководитель проекта: Младен Дебеляк, дипл. инженер-мех.

ПС 110/10 кВ «Долгиновская», «Веснянка», «Петровщина» и «Грушевская», г. Минск, Белоруссия

Предприятие «Riko» (г. Любляна, Словения) по системе осуществления работ «под ключ» выполнило строительство двух новых подстанций 110/10 кВ («Долгиновская» и «Грушевская») и реализовала проект реконструкции двух ПС 110/10 («Веснянка» и «Петровщина») в г.Минске, в Белоруссии. Компания «Sipro Inženiring» в качестве подрядчика выполнила для организации «Riko» работы по проектированию инженерных электрических систем.

 Наше сотрудничество подразумевало:

• разработку концепции различных этапов: фаза разработки коммерческого предложения, согласования и обоснования концепции,
• составление спецификации оборудования,
• процесс заказа, поставки, тестирования и приемки-передачи оборудования,
• подготовку документации,
• сопровождение при выполнении работ, монтаже и вводе объектовв эксплуатацию.

ПС 110/10 кВ «Долгиновская» и «Веснянка» вместе составляют первый комплексный лот, ПС 110/10 кВ «Грушевская» и «Петровщина» - второй лот.

Сооружения подстанций находятся на расстоянии нескольких колометров друг от друга и предусматривают подключение двумя кабельными линиями 110 кВ от ПС «Долгиновская» до ПС «Веснянка». Все кабельные соединения, включая земляные и строительные работы, находятся в составе вышеуказанных проектов.  

Новое сооружение ПС «Долгиновская» (Рисунок 1) состоит из КРУЭ 110 кВ, распределительного устройства 10 кВ; предусмотрено электроснабжение напряжением 110/10 кВ; установлена система контроля, защиты и управления, предусмотрено питание собственных нужд. Схема на стороне 110 кВ выполнена классическим«мостиком»с применением двух линий и двух трансформаторов.

Рисунок 1: Внешний вид ПС «Долгиновская»

Распределение электроэнергии обеспечивается с помощью двух трансформаторов мощностьюпо 40 000 кВА каждый. Трансформаторы имеют по две вторичные обмотки, каждая мощностью 20 MVA (Рисунок 2).

Рисунок 2: Трансформатор в ПС «Долгиновская» 

Распределительноеустройствосреднего напряжения состоит из 4-х секций, предусматривающих в общем количестве 56 ячеек одностороннего обслуживания 10 кВ.   Заземление системы среднего напряжения выполнено с помощью трансформатора и сопротивления заземлителя. Все оборудование установлено в сооружении закрытого типа. По конфигурации ПС «Долгиновская» подобна ПС «Грушевская».      

Подстанции «Долгиновская» и «Грушевская» различаются между собой по габаритным размерам оборудования, конфигурации схемы электроснабжения 110 кВ, количеству ячеек.

10 кВ и другим параметрам. Обе подстанции выполнены в виде сооружений подобной планировки (длина помещений 45 м, ширина – 40 м, см. Рисунок 3). Объекты и все соответствующие строительные работы являются частью проекта.

 Рисунок 3: ПС «Долгиновская» – КРУЭ 110 кВ в помещении

Проект реконструкции ПС «Веснянка» предусматривал установку нового КРУЭ 110 кВ и монтаж дополнительного оборудования с целью обеспечения электропитания ПС «Долгиновская» из 110 кВ подстанции «Веснянка» (частичная запитка).

Проект ПС «Петровщина» предусматривал реконструкцию комплектного распределительного устройства 110/10 кВ, демонтаж старого КРУ 110 кВ наружной установки и установку нового КРУЭ 110 кВ. Предусмотрены 4 трансформатора 110/10 кВ по 40 MVA, выполнен монтаж 8 секций ячеек 10 кВ, произведена замена комплектного дополнительного оборудования. Реконструкция, также, предусматривала строительство нового сооружения, где было установлено все необходимое оборудование, выполнение инженерно-строительных работ реконструкцию опор линий электропередач на стороне входа   110 кВ, замену защитного оборудования и линий связи ЛЭП на другом конце, замену оптики и определенных опор на функционирующих ЛЭП 110 кВ. Работы на ПС «Петровщина» выполнялись таким образом, чтобы часть подстанции была в рабочем режиме (Рисунок 4). Перед началом строительства сооружения необходимо было выполнить временую запитку с помощью установленного на определеноевремя оборудования высокого напряжения и кабельных линий 110 кВ.

 Рисунок 4: Выполнение работ на ПС «Петровщина»

Рисунок 5: ПС «Петровщина»

Реконструированная ПС «Веснянка» и новая ПС «Долгиновская» успешно введены в экспуатацию летом в 2012 году, подстанции «Петровщина» и «Грушевская» -летом в 2013 году.

Руководитель проекта: маг. Франц Катич, дипл. инженер-элекl

Замена реле синхронной коммутации и перемещение предохранителей низкого напряжения

Поставленной задачей модификации 709-EE-L была замена изношенных реле для определения синхронизации различных сетей при выполнении функции ''Fast Transfer'', а именно перемещение напряжения 6,3 kV сборных шин собственных нужд от трансформаторов T1 и T2 к трансформатору T3. Так как трансформаторы T1 и T2 получали питание непосредственно от генератора, а трансформатор T3 из наружной сети, могла возникнуть разница между напряжением в фазном углу, и как последствие - недовольство потребителей.  

Реле синхронной коммутации с одним контактом обеспечивают блокировку в логической схеме выключателей и предотвращают выключение в случае несинхронной работы. Старые реле синхронной коммутации были еще в рабочем состоянии, но уже появлялась опасность замкнутого контакта, и возникали проблемы при выполнении функции »Fast Transfer«, когда даже в процессе полной синхронизации не происходило переключение напряжения. В процессе модификации восемь старых реле были заменены на новые, технически усовершенствованные, для которых, в свою очередь, требовалось напряжение, в котором не было необходимости ранее. 

Рисунок 1: Синхронная коммутация реле

В случае необходимости замены предохранителей низкого напряжения или выполнения измерений существовал риск поражения электрическим током, если бы не было предусмотрено выключение предохранителей высокого напряжения, что, в свою очередь, приводило бы к выходу из строя комплетной обслуживающей сборной шины. Поэтому предохранители низкого напряжения были перемещены в безопасное место (ранее предохранители находились в одном месте и под одной крышкой с предохранителями высокого напряжения), и была выполнена новая электропроводка. С перемещением предохранителей низкого напряжения цепи питания для индикации напряжения была обеспечена безопасность обслуживающего персонала.

                         Руководитель проекта: Матьяж Станко, дипл . инженер электротехники

Установка системы нейтронно-дозиметрического сопровождения (Ex-Vessel Neutron Dosimetry - EVND)

Предприятие «SiPRO» в качестве подрядчика компании «Westinghousе» для АЭС «Krško» выполнило проектную документацию для установки системы нейтронно-дозиметрического сопровождения. EVND это дополнительная измерительная система быстрых нейтронов, которая совершенствует существующую программу надзора за материалом корпуса реактора.

Основной проблемой является надзор над состоянием материала из-за воздействия быстрых нейтронов. Нейтрон, ударяющий в ядро атома, передает свою энергию и тем самым уничтожает структуру материала, что приводит к его хрупкости. Это явление влияет на температурный контраст теплового неразрушающего контроля (NDT), что также приводит к хрупкости и разрушению при болеее высоких температурах. Система EVND устанавливается снаружи корпуса реактора во внешнем кольце биологической защиты, позволяя беспрепятственно производить демонтаж и замену дозиметров. Датчики устанавливаются в определенных местах для определения энергетического спектра нейтронов в осевом направлении и при движении по азимутам. После удаления капсулы внутреннего контроля расчеты перемещения нейтронов позволят делать оценку охрупчивания корпуса реактора на основании измерений системы EVND. Цепи из нержавеющей стали употребляются для установки дозиметров в незаметных местах, выбранных для определения спектра, с целью получения дополнительных данных.

Рисунок 1: Охрупчивание в сравнении с эластичностью  

Рисунок 2: Установка системы EVND

                   Руководитель проекта: Младен Дебеляк, дипл. инженер машиностроения

Структурная наплавка слоев сварного шва (SWOL) на компенсаторе давления на АЭС «Krško»

Компания «SIPRO» выполнила проектную документацию для реализации процесса SWOL сварных швов в местах подключения компенсатора давления на АЭС «Krško» и подготовила документы для лицензирования модификации согласно требований 10CFR50.59. Техническая проблема заключалась в наличии двух сварных швов из различных типов металла (DMW) в системах с охлаждающей жидкостью при подключении труб из нержавеющей стали к соединяющим элементам оборудования из углеродной или низколегированной стали в ядерных энергетических установках. Такие сварные швы, как правило, выполнялись с помощью нихромовых сплавов (Cr-Ni) структуры 82/182, которые со временем были подвержены коррозионному растрескиванию под напряжением (PWSCC).

SWOL - это процесс, с помощью которого на наружной стороне чувствительного материала специальной сваркой наносится материал, устойчивый к PWSCC. Таким образом, одновременно обеспечиваются структурное усиление, спад напряжения и новое предельное давление. Процедура SWOL была произведена в местах подключения к компенсатору давления; оборудование было классифицировано как ASME Code III Class 1. Идейный проект выполнила компания «AREVA» (США). Проект предусматривал определение габаритных размеров, анализ остаточных напряжений, анализ увеличения трещин, анализ концепции Leak-Before-Break (LBB), анализ напряжения трубопроводов и согласование требований относительно ASME Code III 1971 Edition и 1972 Addenda. Идейный проект был выполнен в соответствии с требованиями ASME Code III и Code Case N-740-2. Спецальный технический рапорт под названием “Weld Overlay Alternative Repair Technique For Pressurizer Alloy 82/182 Butt Welds for NE Krško” обосновывает принятое решение и согласованность между стандартами Code case N-740-2 из ASME Section XI Code case N-504 “Alternative Rules for Repair of Class 1, 2 and 3 Austenitic stainless Steel Piping” и Code case N-638 “Similar and Dissimilar Metal Welding Using Ambient Temperature Temper Bead Technique”, обеспечивая необходимые рекомендации для реализации проекта. Монтажные работы выполнило предприятие «NUMIP d.o.o» в 2010 году в процессе ремонта на АЭС.

Рисунок 1: Месторасположение SWOL шва на противопомпажной линии в нижней части компенсатора давления

Рисунок 2: Месторасположение сварных швов SWOL на верхней части компенсатора давления

Рисунок 3: Подключение на противопомпажной линии (частичный поперечный разрез) без швов SWOL

Рисунок 4: Подключение на противопомпажной линии (частичный поперечный разрез) со сварным швом SWOL

 Руководитель проекта: Младен Дебеляк, дипл. инженер машиностроения