طراحی ایمن ساختمان از جداره های ضخیم آن معلوم است . افزون بر این ، اتاق مراقبت و کنترل نیز نشان داده شده است که از آن سیستم تغذیه اضطراری و عملیتهای مهم رآکتور قابل کنترل است . چون سیستم تغذیه اضطراری یک سیستم مهم ایمنی فنی است در صورت لزوم توسط سیستم کنترل رآکتور به طور خودکار فعال می شود . مهیار انجام این کار ، سطح آب مولد بخار است . اگر سطح آب مولد بخر از حد مشخصی کمتر شود ، سیستم تغذیه اضطراری خود به خود روشن می شود . در صورت وجود اختلال ( مثلا وجود نشتی در مخزن آب تغذیه ) که ممکن است مولد بخار بطور عادی تغذیه نشود ، سیستم تغذیه اضطراری نیز می تواند به صورت دستی توسط کارگران شیفت ، زوتر آماده کار شود .
اگر تغذیه مولد بخار به دلیل وقوع اختلال ، درست کار نکند و انتقال حرارت در ساختمان توربین متوقف شود ، خطوط بخار تازه به ساختمان توربین ، قطع می شوند . از طریق شیر بخار دفعی موجود در ساختمان معروف به کوله پشتی ، فشار مولد بخار روی 74 بار تنظیم می شود .
پمپ تغذیه اضطراری به الکتروموتور مجهز است . افزون بر شبکه های ذخیره خود نیروگاه یک ژنراتور برق یک مگاواتی نیز برای تامین برق این موتور پمپ در نظر گرفته شده است . این ژنراتور با دستگاه دیزل اضطراری کار می کند و می تواند برق اجزایی مانند سیستم کنترل نیروگاه را نیز تامین کند . حتی این قابلیت نیز وجود دارد که پمپ تغذیه اضطراری مستقیما به موتور دیزل وصل شود . افزون بر این می توان مولد بخار را با پمپ های راه اندازی و خاموش کننده چرخه ثانویه ، که آب مورد نیاز خود را از مسیر پیش گرمکن می کشند ، نیز تغذیه کرد . این قابلیت بویژه در مواردی که مثلا چرخه ثانویه نشتی پیدا کرده یا پمپهای تغذیه اضطراری از کار افتاده اند حائز اهمیت است . به عنوان یک راه حل اضافی دیگر می توان در شرایط اضطراری از پمپهای آتش نشانی معمولی ، که آب مورد نیاز خود را از حوضچه های سرریز یا سایر شبکه های آبرسانی تامین می کنند ، نیز برای تغذیه مولد بخار استفاده کرد . برای این کار انشعابات مناسبی در خطوط تغذیه مولد بخار ( در ساختمان تغذیه اضطراری ) در نظر گرفته شده است . البته برای انشعاب تغذیه از پمپهای آتش نشانی باید فشار طرف ثانویه مولد بخار به کمتر از 10 بار کاهش یابد ( این فشار متناظر است با حد اکثر فشار پمپهای آتش نشانی (معمولی ) . پمپهای موتور دار مناسب ذخیره ای نیز در ساختمان تغذیه اضطراری موجودند .

4-5-7-2 سیستم خنک سازی پسین : در حالی که سیستم تغذیه اضطراری برای دفع حرارت چرخه اولیه از طریق طرف ثانویه مولد بخار ، در نظر گرفته شده است ، نیروگاه هسته ای دارای سیستم خنک کننده ای نیز هست که دارای مواردی که چرخه خنک سازی ثانویه به دلیل حالت کاری ( اختلاف دمای خیلی کم و غیره ) دیگر قابل به کارگیری نباشد یا چرخه اولیه دارای اتلاف مبرد باشد ( به عنوان مثال به دلیل نشتی ، اختلال اتلاف مبرد ، یا KMV ) ، چرخه اولیه را خنک می کند . سیستم خنک سازی پسین یک سیستم ایمنی فنی است که وظایف عملیات کارایی نیز انجام می دهد از جمله :
حذف گرمای پسماند ( ر . ک . شکل 5-6 ) در رآکتور و کار سرد چرخه اولیه تا دمای 50 ° C ، در مواردی که از حد مشخصی به بالا دیگر انتقال گرما از مولد بخار ، منطقی یا ممکن نباشد ،
خنک سازی رآکتور در مراحل ( فازهای ) وقفه کاری ، به عنوان نمونه در شرایط بازبینی سالیانه ، زمانی که رآکتور برای تعویض المنت های سوخت باز است ،
پر کردن و خالی کردن حجم رآکتور قبل و بعد از تعویض المنت های سوخت .
یکی از وظایف ایمنی فنی آن کنترل موارد اختلالی است که در آنها مبرد چرخه اولیه هدر می رود . وظیفه اصلی سیستم خنک سازی پسین در هر حلقه ، دفع گرمای پسماند رآکتور است ( مثلا در مواقع بازبینی یا سایر موارد وقفه کاری ) . برای این کار در هر حلقه از چرخه اولیه ، انشعابات مکش و تغذیه ای برای آن در نظر گرفته شده است . مکش سیستم خنک سازی پسین از سمت گرم هر حلقه ، و تغذیه آن در سمت سرد حلقه است به روشی که جریان در شرایط عادی در هسته رآکتور برقرار است . گرمای پسماند سیستم در کولر حذف گرمای پسماند ، که به سمت ثانویه سیستم خنک کننده میانی متصل است منتقل می شود . چون وظایف سیستم خنک سازی پسین بیشتر کاری اند ، در شرایط اختلال ، تغذیه آن به چرخه اولیه ، در برابر فشار بالایی این چرخه امکان پذیر نیست . پمپهای سیستم خنک سازی پسین ، فشاری معادل 12 بار تامین می کند و فقط زمانی می توانند چرخه اولیه را تغذیه کنند که فشار مبرد به کمتر از این مقدار افت کرده باشد . دبی پمپهای خنک سازی پسین حدود 370 kg/s است و به ازای هر حلقه موجودند . سیستم خنک سازی پسین برای تغذیه آب در شرایط اختلال اتلاف مبرد یا همچنین برای برقراری جریان در فضای رآکتور در هر خط از یک حوضچه سرریز بزرگ ، که با یون زدای بوری ( غلضت بور 2200ppm ) پر شده است ، تغذیه می کند . هر یک از این حوضچه ها دارای حجم آبی متعادل 460 m3 است و در داخل ساختمان رآکتور ، خارج از محفظه ایمنی رآکتور قرار دارند . سیستم خنک سازی پسین می تواند از کف رآکتور نیز مکش کند . این حالت وقتی ضرروری می شود که چرخه اولیه نشتی داشته باشد ، زیرا در این موارد آب مکیده شده ( خارج از رآکتور ) در محفظه ایمنی رآکتور جمع می شود . اگر در این گونه شرایط آب از حوضچه سرریز به چرخه اولیه پمپ شود ، نشتی اتفاق افتاده است . در حالی که آب موجود در حوضچه سرریز به مرور تمام می شود ، آب در کف رآکتور جمع می شود . این آب از آنجا توسط پمپهای خنک سازی پسین مکیده شده و از طریق کولر گرمای پسماند ، را در رآکتور برای خنک سازی مجددا به عقب پمپ می شود .

4-5-7-3 سیستم تغذیه ایمنی : سیستم تغذیه ایمنی ، بر خلاف سیستم خنک سازی پسین ، یک سیستم کاملا ایمنی است که هیچ وضیفه کارایی انجام نمی دهد . ولی هر دوی این سیستمها به هم مرتبط اند . پمپهای تغذیه ایمنی ، مانند پمپهای خنک سازی پسین ، در هر خط موجودند و می توانند هم طرف گرم حلقه ها را تغذیه کنند و هم طرف سرد آنها را . پمپهای تغذیه ایمنی حتی قادرند در برابر فشار تا 110 بار با دبی 60 kg/s ، چرخه اولیه را تغذیه کنند . مکش این پمپها نیز از حوضچه های سرریز گرفته شده ، و از آن سبب سختی گیری شده بورزده را می مکند .
چون مکش پمپهای تغذیه ایمنی مستقیما به کف رآکتور متصل نیست ، می توان مکش آنها را به رانش پمپهای خنک سازی پسین وصل کرد ، به گونه ای که در شرایط اضطراری بتوان آب کف رآکتور را به کمک پمپهای تغذیه ایمنی به چرخه اولیه پر فشار در رآکتور وارد کرد . چون پمپهای تغذیه ایمنی دارای کولر مخصوص به خود نیستند و آب مکش شده از کف رآکتور نیز به صورت خنک نشده به رآکتور تغذیه نمی شود ، خط ارتباطی بین پمپهای خنک سازی پسین و پمپهای ایمنی ، نخست از کولر سیستم خنک سازی پسین می گذرد . پمپهای تغذیه ایمنی ، برای حفاظت رآکتور طراحی شده اند و به محض افت فشار چرخه اولیه تا زیر 109 بار ، خود به خود روشن می شوند . پمپهای تغذیه ایمنی از طریق یک شیر کنترل خودکار انتخابی طرفی از حلقه که فاقد نشتی باشد را تغذیه می کنند .
در شرایط عادی این شیر مسیر پمپ را به خط گرم وصل می کند ( یعنی جهت مورد علاقه ) . اما اگر در این طرف از حلقه ، نشتی بوجود آید ، باید مسیر دیگر ( در جهت طرف سرد ) باز شود ، تا پمپ تغذیه ایمنی آب خروجی خود را مستقیما به سمت نشتی نفرسد . این تغییر حالت شیر به طور خودکار اتفاق می افتد : به محض بروز نشتی در طرف خط گرم ، در آن نقطه ، فشار چرخه اولیه کم می شود . از طریق روزنه خفقان موجود در خروجی شیر ، به واسطه دبی پمپ ، فشار حدود 25 bar افت می کند . طرف خروجی شیر در جهت خط گرم با وجه بالایی پیستون کنترل ، مرتبط است . بنابراین فشار در بالای پیستون نیز کم می شود . فشار ایجاد شده فضای قبل از روزنه خفتان سمت چپی ، از طریق مجرای متعادل کننده به زیر بشقاب شیر منتقل می شود و به حرکت شیر به سمت بالا کمک می کند . به همین ترتیب مجرای متعادل کننده خط سرد ، نیز به وجه پایین پیستون ، فشار اعمال می کند . اگر در خط گرم نشتی ایجاد شود ، این شیر مسیر پمپ تغذیه ایمنی را به خط سرد باز می کند ، زیرا بشقاب شیر به طرف بالا حرکت می کند .

4-5-7-4 سیستم بورزن : سیستم بورزن مانند سیستم تغذیه ایمنی یک سیستم منحصرا ایمنی است ، که به پمپهای خیلی قوی مجهز است که در برابر فشار کار خیلی بالای آب موجود در چرخه اولیه در رآکتور ، می تواند سیستم را تغذیه کند . این سیستم به عنوان نمونه در مواردی لازم است که اختلال مربوط به اتلاف مبرد ، با میزان نشتی کم رخ دهد و آب از چرخه اولیه فرار کند . هر خط ( حلقه ) دارای سیستم بورزن است . هر سیستم ذخیره دارای 4 m 3 آب سختی گیری شده حاوی بور است . آب موجود در مخزن سیستم بورزن ، دارای مقدار خیلی زیادی بور است ( غلظت بور حدود 7000 ppm ) . از این رو حتی خواموشی ایمن رآکتور ، در مواردی که در حرکت میله های کنترل اختلال ایجاد شود و کاهش فوری پرتوزایی ضروری گردد ، نیز از وظایف مهم سیستم بورزن است . سیستم بورزن ، افزون بر منبع آب خود ، از حوضچه بزرگ سیستم تغذیه ایمنی و سیستم خنک سازی پسین نیز می تواند مکش کند و رآکتور را تغذیه کند . پمپهای سیستم بورزن ، به شکل پیوستی طراحی می شوند . این پمپها می توانند با دبی تقریبی kg/s 2 و فشار 205 بار کار کنند . طرف رانش آنها به محل اتصال به سیستم کنترل حجمی در چرخه اولیه وصل می شود . چون پمپهای پیستونی دارای دبی نامنظم هستند و حرکت پیستون فشار زیادی در خطوط لوله ایجاد می کند ، قبل و بعد از این پمپها لرزه گیر نصب می شود .

4-5-7-5 مخزن تحت فشار : مخزن تحت فشار یک سیستم ایمنی کاملا انفعالی است و وظیفه آن به عنوان یک سیستم ذخیره ، رفع اختلال ناشی از نشتی مبرد است بدون کمک اجزای دیگر ( مانند پمپهای برقی یا شیرها ) آب مخزن تحت فشار ، حاوی مقدار زیادی بور است ، که توسط بالشتک نیتروژن تحت فشار 25 bar قرار گرفته است . این مخزن با یک شیر یکطرفه به چرخه اولیه متصل است ، به گونه ای که هر گاه فشار چرخه اولیه از 25 بار کمتر شود مقداری از آب آن وارد این چرخه می شود . با این کار رآکتور خنک می شود و غلظت بور آن افزایش می یابد . هر حلقه 2 مخزن تحت فشار دارد ( هر یک با ظرفیت 34 m 3 ، که یکی به طرف گرم و دیگری به طرف سرد متصل است ) .

4-5-7-6 سیستم خنک سازی حوضچه : سیستم خنک سازی حوضچه ، یکی دیگر از سیستمهای مهم است که حوضچه انبار المنتهای سوخت ( حوضچه واپاشی ) را خنک می کند . المنت های سوخت مصرف شده رآکتور در حوضچه انبار المنت های سوخت ، انبار می شوند . این المنت ها حتی پس از مدت زیادی باز هم توان واپاشی قابل ملاحظه ای دارند و به همین دلیل قبل از دفع ، دست کم 5 سال در این حوضچه نگهداری می شوند . برای این که این گرما را بتوان به روشی مناسب دفع کرد ، باید چرخه خنک سازی مناسبی برای آن در نظر گرفت . در خلال کار نیروگاه ضرورتی ندارد که سیستمهای خنک سازی حوضچه ها پیوسته کار کنند ، زیرا حوضچه انبار المنت های سوخت نسبت به توان انبارش حجم زیادی از آب را در خود جای می دهد . سیستمهای خنک کننده می توانند بیشتر وقتها به صورت دستی روشن شوند و پس از مدتی کار دوباره خاموش شوند . از یک دمای حوضچه مشخص به بالا سیستم خنک سازی به طور خودکار روشن می شود . حوضچه انبار المنتهای سوخت از بالا به ساختمان رآکتور باز است . از این رو ، آب موجود در آن نیز به دلیل گرما پیوسته بخار می شود که هر از گاه باید مقداری آب به آن تغذیه شود .

4-5-8 سیستمهای کمکی :
درادامه سیستمهای تهویه ، سیستم آب سرد همچنین سیستم تامین برق چند نیروگاه هسته ای تشریح می شوند . این سیستمها با سیستمهای نیروگاه های مجهز به سایر رآکتور ها خیلی مشابه اند . سایر سیستمهای جانبی که در این کتاب بیشتر تشریح نمی شوند سیستمهایی هستند مانند سیستمهای سختی گیری و تصفیه آب ، سیستمهای آتش نشانی ، کمپرسورهای گاز و هوا همچنین سیستمهای آماده سازی مبرد .

4-5-8-1 سیستمهای تهویه : از مهمترین وظایف سیستمهای تهویه می توان حفظ یک جریان هدفمند هوا در ساختمان رآکتور را نام برد . به این منظور حفظ اختلاف فشاری بین فضای داخل و خارج ، برای ایجاد یک جریان کنترل شده در داخل ساختمان لازم است. بیش از آن که هوای داخل به بیرون دفع شود لازم است پرتوزایی و رعایت مقادیر حدی برای آن بازرسی و کنترل شود . در ورودیهای محفظه های ایمنی که لازم است اختلاف فشار حتی هنگام باز و بسته شدن دربها حفظ شود ، دربهای ورود افراد و موارد به صورت دوتایی ساخته می شوند . هنگام ورود به محفظه ی ایمنی پس از باز شدن درب اول ، درب دوم فقط زمانی باز می شود که درب اول بسته شده باشد و فشار فضای بین دو درب به مقدار لازم رسیده باشد . وظیفه سیستمهای تهویه نیز تامین هوای تازه و بهسازی هوای فضای کار است ( به عنوان مثال در ساختمان رآکتور ، ساختمان سیستمهای کمکی ، و ساختمان تابلوهای برقی و اتاق مراقبت و کنترل ) . برای این کار ( تامین هوای تازه ) روشهای مناسبی ، مانند استفاده از صافی و فیلتر وجود دارد . برای تهویه مطبوع فضاهای کاری همیشه بخشی از هوای داخلی در گردش است و بهسازی ( در بیشتر موارد خنک ) می شود .
چون تامین هوای تازه و بهسازی هوای بیشتر ساختمانها یک الزام است ، سیستمهای تهویه در برخی از جایگاه خاص ، دارای سیستم ذخیره اند که به جریان برق اضطراری نیز متصل هستند . پمپهای مورد استفاده برای تهویه و وسایل اندازه گیری پرتوزایی و فیلترهای مربوط به آنها در ساختمان سیستمهای کمکی نیروگاه هسته ای قرار دارند

4-5-8-2 چرخه های خنک سازی : افزون بر جایگاه های مهم خنک سازی ایمنی ، مانند کولرهای سیستمهای خنک سازی پسین یا سیستمهای تغذیه ایمنی ، جایگاه های خنک سازی کاری نیز وجود دارند که اتلاف گرمای پمپها را دفع می کنند . برای این که مواد پرتوزا همراه با نشتی مبدل حرارتی از نیروگاه وارد محیط نشوند ( مثلا از طریق خنک سازی با آبهای جاری ) جایگاه های خنک سازی هسته ای از طریق یک چرخه واسطه به سیستم خنک سازی آب جاری مرتبط می شوند .
قسمت اولیه سیستم خنک سازی میانی که با آب جاری ( رودخانه ) کار می کند دوران فضای حقوقی ساختمان رآکتور و در نتیجه در منطقه حفاظت شده قرار دارد . برای جلوگیری از ورود آب رودخانه ، همچنین آب آلوده ، در صورت نشتی ، در منطقه تحت کنترل این کولر در یک فضای مجزا با دیوار های بسته نصب می شود . مهم است که خنک سازی بیشتر اجزای سیستمها ( مانند سیستم خنک سازی پسین یا پمپهای مربوطه ) حتی در شرایط اختلال سیستم از کار نیافتد . بنابراین همه سیستمهای موجود لازم ( چه اصلی و چه ذخیره ) و پمپهای مربوطه باید به سیستم برق اضطراری متصل باشند . چرخه خنک سازی میانی با آب سختی گیری شده پر می شود . برای جلوگیری از ورود نشتی آب رودخانه به چرخه خنک سازی اولیه ، فشارهای سیستمها اختلافهایی با هم دارند .
فشار چرخه اولیه از فشار چرخه خنک سازی میانی بیشتر است ، فشار چرخه میانی نیز از فشار نیز از فشار چرخه خنک سازی جانبی بیشتر است . اما برای این که از ورود نشتی پرتوزا به آب رودخانه جلوگیری شود ، باید چرخه های خنک سازی پیوسته از لحاظ پرتوزایی تحت مراقبت و کنترل باشند و در صورت لزوم ترمیم و بازسازی شوند .

4-5-8-3 تامین برق در نیروگاه های هسته ای : برق مصرفی نیروگاه هسته ای با توان برقی 1400 MW ، حدود 70 . . . 80 MW ( یعنی 5% کل توان خروجی نیروگاه است . توان کل نیروگاه را توان خالص نیروگاه گویند . با کسر کردن مقدار برق ذمصرفی خود نیروگاه را توان کل آن توان خروجی آن به شبکه برق به دست می آید . تقریبا همه اجزای سیستمهای برقی نیروگاه ، در ساختمان تابلوهای برقی به شینهای برقی مربوط به خود متصل اند و می توانند از آنجا تحت کنترل و مراقبت از جایگاه های فرمان ، راهبری شوند . به عنوان نمونه سیستمهای زیر از سیستمهایی هستند که باید برق آنها تامین شود :
پمپها و شیرها ،
– موجود در چرخه اولیه و ساختمان سیستمهای کمکی ،
– موجود درچرخه ثانویه ،
– موجود درچرخه های خنک سازی پسین و اضطراری ،
– موجود در سیستمهای تهویه ،
اتاق فرمان و سیستمهای راینه ای کنترل رآکتور ،
ساختمان تابلوهای برقی با
– کنتاکتورهای ولتاژ ضعیف و ولتاژمتوسط ،
– یکسو کننده های مبدلهای ولتاژ
جایگاه های اندازه گیری و مبدلهای اندازه گیری .
چون در شرایط اضطراری ، برق سیستمهای مهم در نیروگاه هسته ای باید تامین شود ، از این رو سیستمهای تامین آب برق باید دارای سیستمهای ذخیره و گوناگونی باشند . طراحی و شکل واقعی این سیستمها می تواند کمی با هم متفاوت باشد . از این رو شرح زیر برای اجزای مختلف ، بر اساس شکل 6-27 ، فقط به عنوان نمونه ارائه می گردد
مبدلهای برقی نیروگاه ، شینهای 10 kv : نخستین منبع انرژی برای تامین برق نیروگاه ، شبکه برق فشار قوی برای تغذیه نیروگاه است . سطح ولتاژ بین ژنراتور و مبدلهای برقی بزرگ آن ، که به شبکه وصل اند ، 27 kv است . در یک نیروگاه با توان 1400 MWe معمولا 2 مبدل برقی ژنراتور موجود است ، زیرا همیشه یکی به تنهایی نمی تواند کل توان را منتقل کند . از این رو بسته به ژنراتور ، خروجی به دو خط تقسیم می شود . بین ژنراتور و مبدل برقی آن در هر یک از دو خط ، یک مبدل برقی برای نیروگاه گرفته شده است که

تکه های دیگری از این پایان نامه را می توانید

در شماره بندی فوق بخوانید

متن کامل پایان نامه ها در سایت homatez.com موجود است

You may also like...