5.2. Целостность (прочность и плотность) границ давления первого контура
В подразделе необходимо представлять обоснование принятых в проекте мер по обеспечению прочности и плотности оборудования и трубопроводов первого контура.
Следует показывать, что все оборудование и трубопроводы выдерживают без разрушения статические и динамические нагрузки.
5.2.1. Соответствие нормам и правилам.
Необходимо представлять таблицу, показывающую соответствие требованиям норм и правил, надзор за соблюдением которых осуществляет Госатомнадзор России.
5.2.2. Система защиты первого контура от превышения давления.
Следует представлять перечень элементов, выполняющих функции защиты от превышения давления в первом контуре.
В подразделе следует перечислять все меры и способы защиты систем первого контура от превышения давления сверх проектных пределов при нормальной эксплуатации, нарушениях нормальной эксплуатации, аварийных ситуациях и проектных авариях.
Необходимо приводить ссылки на другие разделы ООБ, в которых следует описывать отдельные системы и элементы, обеспечивающие защиту первого контура от разрушения. Информацию об отдельных системах следует давать по схеме, приведенной в разделе "Общие положения".
5.2.2.1. При обосновании безопасности необходимо показывать, какие технические меры приняты для уменьшения вероятности разрыва трубопроводов, поломки оборудования с отрывом деталей.
При этом необходимо приводить:
5.2.2.1.1. Критерии разрушения трубопроводов.
Данные о потенциально возможных местах концентраций напряжений разрыва трубопроводов, а также зоны, где существует потенциальная опасность нанесения ущерба смежному оборудованию, важному для безопасности.
Для низкотемпературного режима приводить данные проекта, подтверждающие, что давление в элементах первого контура при низких температурах (ниже рабочей) ограничивается такими значениями, при которых исключается хрупкое разрушение, или давление соответствует тому уровню напряжений, которое допускается для данного уровня температур.
5.2.2.1.2. Анализ последствий разрушения трубопроводов.
В подразделе должны представляться результаты анализа последствий разрушений трубопроводов, в которых рассматривать воздействия на смежное оборудование:
- температурные, давления, струй воды и пара на разрушенный трубопровод и на присоединенные к нему агрегаты;
- нагрузок от кинетической энергии струй на смежное оборудование и трубопроводы, обусловленные выбросом воды и пара;
- реактивных нагрузок, приводящих к вибрации и биению труб, в которых имеется разрушение;
- повреждений, наносимых летящими телами;
- влажности и радиации;
- затопления оборудования, важного для безопасности.
В случае применения концепции "Течь перед разрушением" указывать, для каких трубопроводов она применяется, и давать ссылку на документ, обосновывающий ее применение.
5.2.2.1.3. Защита от последствий разрушения трубопроводов.
Необходимо излагать методы, использованные в проекте для физического разделения трубопроводов и ограничениях перемещений с целью доказательства того, что:
- разрыв одного трубопровода первого контура не ведет к разрыву другого, который необходим для смягчения последствий аварии;
- разрыв трубопровода, не относящегося к первому контуру, не является причиной аварии с потерей теплоносителя;
- разрыв трубопровода первого контура не вызовет разрушение защитной оболочки;
- выброс теплоносителя не препятствует работе на постах управления и не мешает системам, используемым для ликвидации последствий аварии.
5.2.2.2. Необходимо приводить:
- описание способов защиты первого контура от превышения давления;
- результаты расчетов этих нагрузок и результирующих напряжений;
- результаты анализа, показывающие влияние на характеристики системы изменений режимов эксплуатации, параметров и рабочих характеристик оборудования.
5.2.2.3. Испытания и проверки.
Указывать испытания и проверки, которые должны выполняться до начала эксплуатации, во время пуска РУ для подтверждения функциональных характеристик и в процессе эксплуатации.
5.2.3. Материалы первого контура.
Следует представлять данные, подтверждающие, что материалы, методы изготовления и контроля элементов зоны давления первого контура отвечают требованиям норм и правил, действующих в атомном судостроении.
5.2.3.1. ТУ на материалы.
Представлять перечень технических условий на ферритные и аустенитные нержавеющие стали, цветные металлы, в том числе титановые (если они применяются), из которых изготовляются элементы первого контура, включая крепеж, а также сварочные и наплавочные материалы.
Необходимо показывать, каким образом при выборе материала первого контура учитываются перечисленные ниже свойства материалов, в значительной мере влияющие на обеспечение целостности границы давления:
- химическая совместимость с теплоносителем;
- совместимость с материалом контактирующих с контуром давления элементов (теплоизоляция, опоры, покрытия, детали узлов уплотнения и т.д.);
- циклическая и длительная прочности и ползучесть;
- коррозионные (включая коррозию под напряжением), коррозионно-циклические и эрозионные характеристики;
- радиационные повреждения (для сталей, подвергающихся нейтронному облучению);
- стойкость к образованию трещин;
- сопротивление хрупкому разрушению;
- технологичность в производстве;
- активация под действием облучения;
- поведение в аварийных ситуациях.
Следует приводить данные о наличии в используемых сталях химических элементов, неблагоприятно влияющих на их эксплуатационные характеристики (например, содержание кобальта в никельсодержащих сталях; меди, никеля и фосфора в корпусной стали; углерода, серы, фосфора и кремния в углеродистых сталях и т.д.), а также о мерах по ограничению применения таких материалов.
5.2.3.2. Совместимость конструкционных материалов с теплоносителем первого контура.
Представлять следующую информацию, относящуюся к совместимости теплоносителя первого контура с конструкционными материалами и внешней теплоизоляцией зоны давления:
- химический состав теплоносителя первого контура со ссылкой на соответствующий нормативный документ и указанием ожидаемых изменений химического состава при различных режимах работы реактора, предельно допустимого содержания хлоридов, фтористых соединений, кислорода, водорода и растворимых продуктов коррозии;
- совместимость конструкционных материалов с теплоносителем первого контура с указанием перечня конструкционных материалов, соприкасающихся с теплоносителем первого контура, и описанием совместимости материалов с теплоносителем, примесями и продуктами радиолиза, с которыми они могут оказаться в контакте. Если с теплоносителем первого контура соприкасаются неметаллические материалы, то давать описание совместимости этих материалов с теплоносителем;
- совместимость конструкционных материалов с внешней теплоизоляцией первого контура с указанием перечня конструкционных материалов первого контура, имеющих теплоизоляцию, и описанием их совместимости с внешней теплоизоляцией, особенно в случае утечки теплоносителя. Представлять информацию о неметаллической теплоизоляции аустенитной нержавеющей стали, показывающую, будет ли концентрация хлоридов, фтористых соединений, натрия и силикатов в теплоизоляции находиться в допустимых пределах, приводить обоснование этих пределов.
5.2.3.3. Изготовление и обработка элементов из углеродистых сталей.
Приводить информацию об изготовлении и обработке углеродистых и низколегированных сталей, в частности:
- выполнение технологического процесса изготовления полуфабрикатов и изделий в соответствии с сопроводительной документацией;
- описание операций неразрушающего контроля всех элементов, находящихся в зоне давления первого контура. Давать ссылку на ПОК.
5.2.3.4. Изготовление и обработка аустенитных нержавеющих сталей.
Приводить информацию об изготовлении и обработке изделий из аустенитных нержавеющих сталей, используемых в элементах первого контура:
- об особенностях технологического процесса обработки изделий (ковка, сварка, термообработка), предотвращающих растрескивание вследствие коррозии под напряжением, а также ограничения по ферритной фазе. Указывать методы контроля, применяемые при изготовлении и позволяющие обнаруживать в изделиях коррозию под напряжением;
- о контроле технологических процессов в целях уменьшения контакта со средами, способными вызвать коррозию под напряжением. Меры защиты поверхности элементов от загрязнений и повреждений, способствующих коррозионному растрескиванию (от этапа изготовления до окончания монтажа);
- о характеристиках и механических свойствах деформированных в холодном состоянии аустенитных нержавеющих сталей для элементов первого контура и допустимой степени их деформации;
- о мерах предотвращения горячего растрескивания во время сварки и сборки. Указывать требования к сварочным материалам. Показывать соответствие технологии сварки, включая ремонт швов и контроль (в том числе аттестацию сварщиков), требованиям норм и правил, действующих в атомном судостроении;
- об операциях неразрушающего контроля элементов первого контура, давать ссылку на программу контроля качества.
5.2.3.5. Связи со вторым контуром.
Необходимо приводить:
- технически возможное количество теплоносителя, перетекающего во второй контур при межконтурной течи в ПГ;
- минимальный объем воды и максимальный объем пара в ПГ при нормальной эксплуатации.
5.2.3.6. Эксплуатационные проверки и испытания первого контура.
Следует приводить описание программы эксплуатационного контроля и испытаний элементов первого контура. Описание должно содержать:
- границы систем, подвергающихся контролю, включая опоры и элементы крепления;
- расположение систем и элементов с учетом обеспечения доступа для их контроля;
- способы и методы контроля;
- периодичность контроля;
- требования программы эксплуатационного контроля;
- способы оценки результатов контроля;
- периодичность и порядок гидравлических испытаний (на прочность и плотность).
Указывать специфику эксплуатационных проверок и испытаний отдельных элементов первого контура и давать ссылки на соответствующие разделы проекта.
5.2.4. Определение течей через границы давления первого контура.
Описывать систему определения течей в соответствии со схемой, приведенной в п. 5.2.2.
Представлять описание применяющихся способов определения течей, чувствительности и времени срабатывания, а также надежности функционирования приборов и оборудования, указывать минимальную величину течей, которая может быть обнаружена с помощью применяемых способов.
Кроме того, представлять системы (способы), которые используются для сигнализации и служат косвенными указателями наличия течей.
Показывать, сочетанием каких способов (систем), предусмотренных в проекте, определяется место течи.
Описывать программу обработки сигналов от датчиков, обеспечивающую оператору представление надежной информации о месте и величине течи.
Описывать методики испытаний систем определения течей первого контура.