Работа, достойная государственной премии

23.11.2018 в 15:28

На фоне бурной политической и общественной жизни Украины сообщение о том, что на первом энергоблоке Южно-Украинской АЭС 2 октября завершился планово-предупредительный ремонт (ППР), главной работой которого стала замена оставшихся двух корпусов конденсатора турбины, не вызвало широкого резонанса. Сегодня мало кого можно удивить объемом модернизационных работ, выполняемых в ходе ремонтных кампаний на ядерных блоках, а комментарии специалистов-атомщиков проходят мимо общественного сознания – зачастую они изобилуют сложными техническими терминами, в которых разбираться читателю недосуг. Тем не менее, замена конденсатора турбоустановки заслуживает того, чтобы о ней рассказать. Хотя бы потому, что ЮУАЭС в этих работах стала пионером среди отечественных атомных станций.

ПРАКТИКА ПОКАЗЫВАЕТ

Работа, достойная государственной премии


«В сентябре 2017 года на первом «миллионнике» в ходе ремонта была выполнена замена 2/3 конденсатора турбины. После этого в первый же зимний месяц мы зафиксировали, что максимальный прирост электрической мощности этого энергоблока составил 24 мегаватта при номинальной тепловой мощности реакторной установки, - говорит начальник производственно-технической службы атомной станции Дмитрий Митюшев. - Однако «догнать» по результативности блок №2, на котором в 2015-2016 годах была произведена полная замена конденсаторной установки, тогда, конечно же, не удалось. Электрическая мощность второго блока в этот же период составляла 1030 мегаватт при той же температуре охлаждающей воды».

Работа, достойная государственной премии

Дмитрий Митюшев


В общей сложности процесс замены конденсаторов турбин на двух южно-украинских блоках, ныне полностью завершившийся, занял четыре года. Сегодня можно утверждать, что при стабильной работе оборудования и номинальной температуре циркуляционной воды суммарная электрическая мощность Южно-Украинской АЭС может составлять 3055-3060 МВт. А расчетный экономический эффект от замены конденсаторов - более 250 миллионов гривень в год. Южно-украинские специалисты подсчитали, что новое оборудование турбин окупится через четыре года.


«Это очень своевременный и необходимый шаг для энергобезопасности нашей страны, - подчеркивает Дмитрий Евгеньевич. - Не в последнюю очередь важен и коэффициент использования установленной мощности энергоблоков Южно-Украинской АЭС, который, к примеру, в сентябре при плане 63,66% составил 65,10%. Достичь таких параметров удалось опять же благодаря комплексу работ, среди которых была замена конденсаторов турбин и повышение в конце 2017 года тепловой мощности энергоблока №1».

ОБОРУДОВАНИЕ РАЗМЕРОМ С ДОМ

Работа, достойная государственной премии
Учитывая мощности энергоблоков и размеры турбин, предлагаю представить и сам конденсатор. Турбина оснащена двумя конденсаторами бокового исполнения. Каждый из них состоит из трех корпусов. А каждый корпус собран из 8 модулей. По размерам модуль представляет собой небольшой дом и весит около 30 тонн. Вес одной стороны конденсатора – порядка тысячи тонн. Разумеется, демонтаж и монтаж такого оборудования – задача незаурядная.

К примеру, в процессе замены конденсаторов на третьем и четвертом блоках Запорожской АЭС пришлось разбирать стену турбинного отделения. Иначе огромные конструкции нельзя было установить на штатные места. На Южно-Украинской АЭС подрядным организациям, выполняющим монтаж многотонного оборудования на первом и втором блоках, благодаря другой конфигурации машинного зала, к этому прибегать не пришлось. Но легкой задача все-таки не была. Во-первых, они были пионерами в деле замены конденсаторов турбоустановок на отечественных АЭС. А, как известно, первопроходцам всегда сложнее. Во-вторых, высокая интенсивность работ требовала значительных затрат физического труда.


Как рассказывает заместитель начальника по ремонту турбинного цеха №1 Юрий Свинаренко, в процессе замены оборудования применялась индивидуальная система строповки. «Демонтажные работы считаю самой трудоемкой частью, потому что приходилось вырезать по одному модулю. Все они были соединены между собой по вертикали, горизонтали и по промежуточным камерам. Однако не менее ответственным был монтаж нового оборудования. Оно было предварительно укрупнено по два модуля, и устанавливать его на штатное место было очень сложно из-за больших размеров. Точности выверки и доведения зазоров до минимальных значений требовала и сварка соединений», - делится Юрий Иванович.

Работа, достойная государственной премии

Юрий Свинаренко

На вопрос «Были ли сомнения, что все пройдет удачно?» он отвечает буднично: «Никаких сомнений в хорошем результате у нас не было. Каждый из монтажников знал свое дело и выполнял его добросовестно».

БЫЛА ЛИ НЕОБХОДИМОСТЬ?

Работа, достойная государственной премии
Южно-украинские специалисты в один голос констатируют: была. Для наглядности картины попытаюсь объяснить предназначение и принцип работы конденсатора. Поступающий пар из парогенераторов вращает турбину, которая в свою очередь приводит в действие генератор, вырабатывающий электроэнергию. После этого отработанный пар необходимо сконденсировать и по тракту основного конденсата и питательной воды вернуть в парогенератор, чтобы все повторить по кругу. Охлаждается пар в конденсаторах (в межтрубном пространстве) – конструкциях, состоящих из корпуса и набора довольно сложного оборудования из более ста тысяч медно-никелевых трубок. Охлаждающей жидкостью в конденсаторе является циркуляционная вода, которая подается из Ташлыкского пруда-охладителя ЮУАЭС в трубное пространство конденсатора. Из-за повышенного солесодержания воды Ташлыкского водохранилища в этих трубках развивается эрозионно-коррозионный процесс, который приводит к возникновению неплотностей трубной части конденсатора и, как следствие, - к ухудшению эксплуатационной надежности и к сокращению ресурса основного оборудования (трубчатки парогенераторов АЭС) и вспомогательного.

Для ясности стоит сказать, что конденсатор относится к оборудованию второго контура и не входит в первый радиоактивный, так что речь идет о «чистых» воде и паре. При этом именно конденсационные устройства паротурбинных установок совместно с другим оборудованием, помимо прочего определяют надежную и экономичную работу энергоблоков АЭС. Нарушения в работе конденсаторов, в конечном счете, приводят к вынужденному снижению электрической мощности энергоблока. Другими словами - резко ухудшают показатели работы атомной станции.

Принимая во внимание более чем 30-летнюю эксплуатацию южно-украинских энергоблоков, приходим к выводу, что замена конденсаторов турбин здесь назрела давно.

КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

Работа, достойная государственной премии

Небезынтересно будет узнать, в чем же, собственно, состояло «ноу-хау». А заключалось оно в двух вещах: материале, используемом в трубном аппарате, и компоновке трубных пучков. Тут, уважаемый читатель, наберись терпения, поскольку в описании сложившейся ситуации и концептуальных особенностей нового конденсатора, прости, но нельзя обойтись без профессиональной терминологии.


Как выше упоминалось, повышенное солесодержание воды Ташлыкского водохранилища долгое время приводило к повреждению охлаждающих трубок конденсаторного устройства, образованию присосов сырой воды, ухудшению водно-химического режима и в конечном итоге – к снижению КПД энергоблоков. НАЭК «Энергоатом» решил исправить сложившуюся ситуацию. За выполнение сложной задачи взялся харьковский Турбоатом и его партнеры – проблем машиностроения и Институт электросварки им. Е.Патона. Турбоатом, кстати, - одно из немногих предприятий в мире и единственное в Украине, способное изготовить подобное оборудование.

«Новый конденсатор по своим размерам принципиально не отличается от старого. Однако отличие все-таки есть. Состоит оно в том, что в новом конденсаторе материалом теплообменных труб является нержавеющая сталь марки 316L. Это предотвращает вынос меди из теплообменных трубок в тракт основного конденсата и питательной воды и далее на трубчатку парогенератора. Одной из причин повреждения трубчатки парогенераторов является попадание меди на ее поверхность. Как видим, в замене марки стали и заключается его оригинальность, - резюмирует заместитель главного инженера ОП ЮУАЭС по ремонту Анатолий Илатовский. – Нержавеющая сталь, из которой изготовлена трубчатка нового конденсатора, имеет гарантию около 40 лет. Замена материала не только улучшила коррозионную стойкость теплообменного аппарата, но и предотвратила вынос меди в теплоноситель второго контура. Это повысило надежность работы парогенератора – одного из барьеров на пути распространения радиоактивности в окружающую среду. Если коротко, то новизна этой конструкции в том, что производителю удалось повысить охлаждающую способность конденсатора, а, следовательно, повысить и мощность турбины, что, в конечном счете, обеспечило увеличение эффективности эксплуатации всего энергоблока».

Работа, достойная государственной премии

Анатолий Илатовский


По сути, это новый конденсатор. Подчеркивая его безусловную значимость для отечественной атомной , эксперты сошлись во мнении, что новое конденсаторное устройство надежнее предыдущего оборудования, которое давно физически и морально устарело. Важно также, что модель этого конденсатора не имеет аналогов в мировой практике атомного турбиностроения и ранее не применялась в конструкциях работающих конденсаторов АЭС Украины и за рубежом. Именно такие устройства уже установлены на первых двух энергоблоках Южно-Украинской АЭС. На очереди - третий блок. Здесь конденсатор будет меняться в ходе ремонтной кампании в рамках продления его срока эксплуатации.

Работа, достойная государственной премии

НА СОИСКАНИЕ ПРЕМИИ


В апреле нынешнего года проект по разработке нового поколения конденсаторов для турбоустановок АЭС был выдвинут на соискание государственной премии в области науки и техники за 2018 год. Инициатором стало ГП «НАЭК «Энергоатом». Работа под названием «Разработка и внедрение конденсаторов паровых турбин атомных электростанций» принята Комитетом по Госпремиям к рассмотрению. В сентябре представители секции машиностроения Комитета побывали с рабочим визитом на Запорожской АЭС, где смогли воочию понаблюдать, как ведется замена конденсатора. В состав группы претендентов на получение премии включены специалисты Турбоатома, дирекции Энергоатома, ЮУАЭС и ЗАЭС, а также сотрудники упомянутых выше институтов.


На официальном сайте Комитета в комментариях к проекту ведущие специалисты в сфере атомной отрасли утверждают, что для стабильного обеспечения страны электроэнергией до 2035 года необходимо провести реновацию (лат. Renovatio - обновление, возобновление, ремонт, процесс улучшения, реконструкция, реставрация без разрушения целостности структуры - авт.) действующих АЭС с модернизацией оборудования. Они подчеркивают, что значительный прирост электрической мощности атомных станций может быть достигнут путем модернизации вспомогательного теплообменного оборудования турбоустановок, в частности, конденсаторов паровых турбин.


По общему мнению экспертов, проект по разработке новых конденсаторов с научной точки зрения на сегодня является актуальным. Он также имеет техническую новизну. Ссылаясь на вышесказанное, специалисты считают, что сам конденсатор и его создатели заслуживают присуждения Государственной премии Украины в области науки и техники. Последнее слово - за Комитетом.

Добавить комментарий
Комментарии доступны в наших Telegram и instagram.
Новости
Архив
Новости Отовсюду
Архив