ВВЭР-ТОИ

The VVER-TOI or WWER-TOI ( Russian : Водо-водяной энергетический реактор типовой оптимизированный информатизированный , romanized :  Vodo-Vodyanoi Energetichesky Reactor Tipovoi Optimizirovanniy Informatizirovanniy , lit.  'Water-Water Energy Reactor Universal Оптимизированный цифровой поколения III+ ') — атомный энергетический реактор на базе технологии ВВЭР, разработанный Росатомом . Проект ВВЭР-ТОИ призван повысить конкурентоспособность российской технологии ВВЭР на международных рынках. Здесь будут использоваться водо-водяные реакторы ВВЭР -1300/510, построенные с учетом современных требований ядерной и радиационной безопасности.

Проект ВВЭР-ТОИ разработан на основе проектной документации, разработанной для АЭС-2006, с учетом опыта, полученного при разработке проектов на основе технологии ВВЭР как в России , так и за рубежом, таких как Нововоронежская АЭС-2 . Первым ВВЭР-ТОИ станет энергоблок №1 Курской АЭС-2 .

Основные технико-экономические показатели

Проектный срок эксплуатации реактора составляет 60 лет с возможностью продления срока службы до 100 лет, тепловая мощность 3300 МВт, валовая электрическая мощность 1300 МВт.

Индикатор	Ценить
Безопасное отключение Землетрясение силой по шкале MSK-64 : - базовая стоимость - конструкции и агрегаты, отвечающие за функции безопасности, вызванные дополнительными мерами.	8 9
Проектное землетрясение силой по шкале MSK-64	7
Время, необходимое для обеспечения автономной работы станции при запроектной аварии, ч	72
Срок строительства атомной электростанции (АЭС) от первого бетонирования до физического пуска (для серийного блока), мес.	40
Снижение сметной стоимости строительства серийного энергоблока по сравнению с первым энергоблоком Нововоронежской АЭС-2 , %	20
Снижение затрат на проектную эксплуатацию энергоблока по сравнению с четвертым энергоблоком Балаковской АЭС , %	10

Первоначальные требования проекта

1. Стабильность в условиях критических внешних воздействий и стихийных бедствий.
2. Соответствие принятым в мире правилам и нормам.
3. Соответствие климатическим условиям от тропиков до северных регионов.
4. Независимость в условиях потери внешних источников электро- и водоснабжения.

Принципы обеспечения безопасности

Защита населения и окружающей среды

Меры радиационной безопасности организуются и реализуются для предотвращения недопустимого воздействия источников ионизирующего излучения на материалы, население и окружающую среду на территории вокруг АЭС.

Концепция обеспечения радиационной и ядерной безопасности в проекте ВВЭР-ТОИ основана на следующем:

• Требования, предусмотренные отечественными правилами и нормами безопасности, действующими в области атомной энергетики, применимыми к проектируемому энергоблоку с учетом его дальнейшего развития;
• Отражено в Нормах безопасности МАГАТЭ и Мировом ядерном сообществе.
• Материалы, опубликованные Международной консультативной группой по ядерной безопасности (INSAG) по вопросам ядерной безопасности.
• Сложность технических решений, отработанных и проверенных в эксплуатации, с учетом усилий, направленных на их модернизацию и устранение дефектов материалов, выявленных в процессе эксплуатации.
• Проверенные и сертифицированные методы расчета, коды и программы; разработанная методология анализа безопасности.
• Организационно-технические мероприятия по предотвращению и ограничению последствий тяжелых аварий, которые разрабатываются по результатам исследований в области тяжелых аварий.
• Опыт разработки установок нового поколения и повышенной безопасности.
• Обеспечить низкую чувствительность персонала к ошибкам и ошибочным решениям.
• Обеспечить низкие риски значительных выбросов радионуклидов в случае аварии.
• Обеспечить возможность реализации функций безопасности без внешнего электропитания, а также осуществлять управление через интерфейс «человек-машина».
• Обеспечить условия, необходимые для предотвращения эвакуации населения, проживающего вблизи атомной электростанции, в случае тяжелых аварий.

Барьеры безопасности

Проект ВВЭР-ТОИ демонстрирует реализацию следующих принципов, обеспечивающих современную концепцию комплексной глубокоэшелонированной защиты:

• Создать ряд последовательных барьеров, предотвращающих выброс радиоактивных продуктов, накапливающихся в процессе эксплуатации. Ядерное топливо (твэловая матрица и оболочки твэлов), границы контура теплоносителя, охлаждающая активная зона реактора (корпус реактора, КД, главные циркуляционные насосы, коллекторы парогенераторов, трубопроводы и связанные с ними системы первого контура, теплообменные трубы парогенератора), герметизирующие помещения с расположенным внутри оборудованием и трубопроводами реакторной установки, которые могут служить барьерами для АЭС с реакторами ВВЭР.
• Высокий уровень надежности обусловлен реализацией особых требований к обеспечению и контролю качества при проектировании, изготовлении, монтаже, сохранением достигнутого в процессе эксплуатации уровня за счет контроля и диагностики (непрерывного или периодического) состояния физических барьеров, устранения выявленных дефектов, повреждений. и неудачи;
• Создать защитные и локализующие системы, предназначенные для предотвращения повреждения физических барьеров, ограничения или смягчения радиационных последствий при возможном нарушении норм и условий нормальной эксплуатации, а также при авариях.

Защита АЭС от внешних воздействий

Природные катастрофы и техногенные воздействия, определяющие условия площадки, принимаются с учетом возможности строительства АЭС с реакторами ВВЭР-ТОИ в различных географических регионах, а также в регионах, характеризующихся различными техногенными воздействиями.

Ниже перечислены наиболее важные воздействия, параметры которых существенно повлияли на технические решения по проекту ВВЭР-ТОИ:

• Сейсмические воздействия
• Последствия, связанные с авиакатастрофами
• Воздушные ударные волны
• Наводнения и штормы
• Торнадо

Системы и компоненты атомной электростанции в рамках базового проекта разрабатываются с учетом следующих стихийных бедствий и проектируют антропогенные воздействия:

• Безопасное остановочное землетрясение силой до 8 баллов по шкале МСК-64 при максимальном горизонтальном ускорении на свободной поверхности земли 0,25 g.
• Проектное землетрясение силой до 7 баллов по шкале MSK-64 при максимальном горизонтальном ускорении на свободной поверхности земли 0,12 g.
• Крушение самолета массой 20 т на скорости 215 м/с как проектное исходное событие
• Крушение тяжелого самолета массой 400 т на скорости 150 м/с как запроектное начальное событие с учетом возгорания топлива; Чтобы справиться с этим событием, в конструкции предусмотрено предотвращение выброса радионуклидов в окружающую среду.
• Воздушная ударная волна при давлении 30 кПа и длительности фазы сжатия до 1 с.
• Максимальная расчетная скорость ветра до 56 м/с.

Контроль тяжелых аварий

Современные АЭС характеризуются беспрецедентно низким риском распространения ионизирующего излучения и выбросов радионуклидов в окружающую среду. Такой результат достигается за счет новейших защитных и локализующих технологий системы безопасности. В проекте ВВЭР-ТОИ в качестве базового варианта показана конфигурация на основе двухканальной структуры активных систем безопасности без внутреннего резервирования и четырехканальной структуры пассивных систем безопасности. Система пассивной безопасности работает в течение 72 часов, не требуя вмешательства оператора.

Профиль систем активной безопасности следующий:

• Система аварийного и планового расхолаживания и расхолаживания топливного бассейна;
• Система аварийного впрыска бора;
• Система аварийного охлаждения парогенератора;
• Система аварийного электроснабжения (дизель-генераторная установка).

Профиль систем пассивной безопасности следующий:

• Пассивная часть системы аварийного охлаждения активной зоны;
• Пассивная система заводнения активной зоны;
• Система подачи воды из топливного бассейна в первый контур;
• Ствол пассивного отвода тепла от парогенератора;
• Защита первичного контура от избыточного давления;
• Защита вторичного контура от избыточного давления;
• Быстродействующая станция понижения давления;
• Система аварийного газоудаления;
• Система аварийного электропитания (аккумуляторы);
• Пассивная система фильтрации утечек внутри корпуса.

В состав противоаварийного комплекса проекта ВВЭР-ТОИ входит уловитель активной зоны , обеспечивающий гарантированный контроль безопасности за счет локализации и охлаждения расплава в случае тяжелой аварии на закорпусной стадии локализации расплава активной зоны . В рамках ВВЭР-ТОИ выполняются работы, направленные на оптимизацию технических решений по проекту ловушки кориума с целью снижения стоимостных показателей и обоснования эффективности эксплуатации ловушки кориума. Предполагается добиться значительного уменьшения габаритов судна-ловушки и веса жертвуемых материалов, а также перейти к модульной конструкции судна-ловушки, позволяющей упростить транспортировку крупногабаритного оборудования на строительную площадку объекта. Атомная электростанция.

Сочетание пассивных и активных систем безопасности, предусмотренное в проекте ВВЭР-ТОИ, гарантирует, что активная зона не будет разрушена в течение не менее 72 часов с момента возникновения тяжелой аварии при любом возможном сценарии. Соответствующие технические решения гарантируют перевод реакторной установки в безопасный режим при любом сочетании начальных событий (природных и техногенных), приводящих к потере всех источников электроэнергии . Это обстоятельство значительно повышает конкурентоспособность проекта как на внешнем, так и на внутреннем рынке производства электроэнергии.

Framatome поставляет системы защиты реакторов ВВЭР-ТОИ на Курской дуге-2 .

Ключевые особенности проекта

Продление срока службы

ВВЭР-ТОИ Корпус реактора имеет меньше сварных швов, чем ВВЭР-1200, все за пределами центральной зоны и более симметричное расположение сопел теплоносителя. Это дает возможность двух продлений срока службы на 20 лет, что может дать срок службы 100 лет.

Типовой проект

ВВЭР-ТОИ является основой разработки проектов серийного строительства атомных электростанций на площадках, расположенных в широком диапазоне природно-климатических условий с учетом всего спектра внутренних экстремальных и внешних техногенных воздействий, характерных для всех возможных последствий. строительные площадки. Проект разработан с тем, чтобы его применение в отдельных проектах АЭС не требовало изменения основных концептуальных, инженерно-компоновочных решений, а также дополнительного обоснования безопасности и других обосновывающих документов, представляемых в органы государственного надзора для получения. лицензии на строительство.

Инновационные технологии проектирования

1. Единое информационное пространство представляет собой мультиплатформенный программно-аппаратный комплекс, предназначенный для управления инженерными данными при проектировании, проектировании, а также организации связи между территориально удаленными участниками проекта.
2. Расширенный функциональный анализ (на основе детального применения стандартов МАГАТЭ ) является практической основой для уточнения задания на автоматизацию ядерных технологических процессов, проектирования организационно-функциональной структуры эксплуатации и обоснованного расчета нормальных коэффициентов.
3. МультиД-проектирование представляет собой развитый «инжиниринговый» опыт, значительно повышающий возможности управления проектом путем детальной проработки технологических решений по строительству и монтажу оборудования.

Возможность обновления

Проектирование схем, оборудования, систем и конструкций энергоблока ВВЭР-ТОИ позволяет осуществлять его модернизацию, обеспечивая:

• увеличить годовое производство электроэнергии (например, за счет увеличения КУУ , сокращения плановых и внеплановых простоев);
• снизить потребление вспомогательной энергии;
• снизить потери электрической и тепловой энергии;
• улучшить условия труда персонала;
• поддерживать надлежащий уровень безопасности в соответствии с ужесточением требований, предусмотренных нормативными документами, и необходимостью периодического получения разрешений на эксплуатацию в течение эксплуатации АЭС . проектного срока

Центр виртуального прототипирования

Центр виртуального прототипирования представляет собой комплекс программно-аппаратных средств, позволяющих визуализировать конструкторские и инженерные модели. Он представляет собой сферу диаметром 6 метров (20 футов), в которой посетители центра, находящиеся на высоте 2 метра (6,6 футов) на прозрачной стеклянной платформе, могут видеть в формате 3D картинку . Оно позволяет каждому попасть в виртуальные миры.

Комплексное практическое использование включает в себя следующее:

• интерактивное управление моделями атомных электростанций;
• анализ планировочных и проектных решений;
• отработка эксплуатации, технического обслуживания и ремонта Атомной электростанции;
• моделирование действий, которые необходимо предпринять в случае возникновения чрезвычайных ситуаций;
• будет использоваться в качестве испытательной площадки для Центра кризисного управления.

отсутствуют аналогичные технические реализации В настоящее время в России при проектировании сложных технологических объектов. Этот демонстрационный метод используется только оборонной промышленностью , крупными автомобильными корпорациями и авиастроительными компаниями .

Сроки реализации проекта

2009:

• 22 июля 2009 года Комитет при Президенте РФ по модернизации и развитию экономики России принял решение о запуске проекта развития ядерных технологий на реакторной установке в рамках краткосрочного приоритета;
• Стадия начала работ по проекту.

2010:

• Концептуальная модель ядерного острова и энергоблока ВВЭР-ТОИ;
• Создание организации, являющейся обладателем базовой технологии, обеспеченной современной конструкторской и инженерной базой.

2011:

• 3D-проектирование ядерного острова и энергоблока ВВЭР-ТОИ;
• Расчеты, обосновывающие безопасность.

2012:

• МультиД-проект Атомной электростанции с реактором ВВЭР-ТОИ;
• Подготовка пакета обновленной нормативно-технической документации, обеспечивающей использование в проекте новых технологий проектирования и строительства.

Проект был реализован в 2009 году и завершен в 2012 году.

Строительство

Первое строительство ВВЭР-ТОИ началось в апреле 2018 года на Курской АЭС с прогнозируемой датой завершения в конце 2022 года.

Кроме того, запланировано строительство еще 11 энергоблоков ВВЭР-ТОИ.

Внешние ссылки

1. www.rosatom.ru
2. www.rosenergoatom.ru. Архивировано 27 октября 2020 г. в Wayback Machine.
3. www.i-russia.ru
4. www.aep.ru
5. www.niaep.ru