VVER-TOI

The VVER-TOI eller WWER-TOI ( ryska : Водо-водяной энергетический реактор типовой оптимизированный информатизированный Endo - водяной энергетический реактор типовой оптимизированный информатизированный Endo-get romanizede , Vodya ReOptimizicheo Vodya Vodya y Informatizirovanniy , lit. 'Water-Water Energy Reactor Universal Optimized Digital') är en generation III+ kärnkraft reaktor baserad på VVER -teknologi utvecklad av Rosatom . VVER-TOI-designen är avsedd att förbättra konkurrenskraften för rysk VVER-teknik på internationella marknader. Den skulle använda VVER -1300/510 vattentrycksreaktorer konstruerade för att uppfylla moderna krav på kärnkraft och strålsäkerhet.

VVER-TOI-projektet är utvecklat på grundval av designdokumenten som utarbetats för AES-2006, med tanke på erfarenheterna från utveckling av projekt baserade på VVER-teknik både i Ryssland och utomlands , såsom Novovoronezh Nuclear Power Plant II . Den första VVER-TOI kommer att vara enhet 1 i kärnkraftverket Kursk II .

Huvudsakliga teknisk-ekonomiska indikatorer

Reaktorns designlivslängd är 60 år, med potential för livslängd förlängning till 100 år, och en termisk kapacitet på 3300 MWt och en elektrisk bruttokapacitet på 1300 MWe.

Indikator	Värde ^{[ förtydligande behövs ]}
Säker avstängning Jordbävning av intensitet på MSK-64 skala : - basvärde - strukturer och sammansättningar som ansvarar för säkerhetsfunktioner orsakade av ytterligare åtgärder	8 9
Design-Basis jordbävning av intensitet på MSK-64 skala	7
Tid som krävs för att tillhandahålla fristående anläggningsdrift i händelse av en olycka som ligger utanför konstruktionen, h	72
Byggtid för kärnkraftverk (NPP) från första betong till fysisk uppstart (för seriell enhet), månader	40
Minskad beräknad kostnad för seriell enhetskonstruktion i jämförelse med den första enheten av Novovoronezh NPP-2 , %	20
Minskade utgifter för designdrift för kraftenheten jämfört med den fjärde enheten i Balakovo kärnkraftverk , %	10

Projektets initiala krav

Stabilitet i termer av kritiska externa effekter och naturkatastrofer.
Korrespondens med världens accepterade regler och förordningar.
Överensstämmelse med klimatförhållandena från tropikerna upp till norra regioner.
Oberoende i termer av extern kraft och vattenförsörjningskällor förlust.

Säkerhetsprinciper

Befolknings- och miljöskydd

Strålsäkerheten är arrangerad och implementerad för att förhindra otillåten påverkan orsakad av joniserande strålkällor på material, befolkning och miljö i området som omger ett kärnkraftverk.

Konceptet att tillhandahålla strålning och kärnsäkerhet i VVER-TOI-projektet bygger på följande:

krav som ställs av gällande inhemska säkerhetsregler och föreskrifter inom kärnkraftsteknik, som är tillämpliga för den konstruerade kraftenheten med tanke på deras vidareutveckling;
modern filosofi och säkerhetsprinciper utvecklade av världens kärnkraftssamfund och återspeglas i IAEA:s säkerhetsstandarder;
material publicerat av International Nuclear Safety Advisory Group (INSAG) om kärnsäkerhetsfrågor, EUR-krav;
komplex av tekniska lösningar som utarbetats och kontrollerats genom drift med hänsyn till de ansträngningar som är inriktade på att uppgradera dem, och eliminering av de "svaga länkar" som avslöjas under driften;
verifierade och certifierade beräkningsmetoder, koder och program; utarbetad metod för säkerhetsanalys, tillförlitlig databas;
organisatoriska och tekniska åtgärder för att förebygga och begränsa följderna av allvarliga olyckor, som utvecklas i enlighet med resultaten av undersökningar på området för allvarliga olyckor;
erfarenhet av utveckling av ny generation och ökade säkerhetsanläggningar;
att ge låg känslighet för felen och personalens fellösningar;
att säkerställa låga risker för betydande radionuklidutsläpp i händelse av olycka;
att tillhandahålla möjlighet att utöva säkerhetsfunktioner utan extern strömförsörjning, samt att göra kontroll genom "mänskliga-maskin"-gränssnitt;
att säkerställa de förhållanden som krävs för att undvika evakuering av befolkningen som bor nära ett kärnkraftverk i händelse av allvarliga olyckor.

Säkerhetsbarriärer

VVER-TOI-projektet visar implementering av följande principer som säkerställer det moderna konceptet med det repetitiva försvaret på djupet:

att skapa ett antal av de följdbarriärer som förhindrar utsläpp av de radioaktiva produkterna, som ackumuleras under drift till miljön. Kärnbränsle (bränslematris och beklädnad av bränsleelement), gränser för kylvätskekretsen, kylreaktorhärden ( reaktorkärl , trycksättare, huvudcirkulationspumpar, ånggeneratorkollektorer, primärkretsrörledningar och anslutna system, värmeväxlande ånggeneratorrör), hermetiska stängsel av lokalerna med lokaliserad utrustning och reaktorverksrörledningar inuti kan fungera som barriärer för kärnkraftverk med VVER-reaktorer.
hög nivå av tillförlitlighet orsakad av implementering av de speciella kraven för kvalitetssäkring och kontroll samtidigt som design, tillverkning, installation, bibehållande av den nivå som uppnåtts under drift genom kontroll och diagnostik (oavbrutet eller periodiskt) av fysiska barriärförhållanden, eliminering av avslöjade defekter, skador och misslyckanden;
att upprätta skydds- och lokaliseringssystem avsedda för att förhindra skada på fysiska barriärer, begränsa eller mildra strålningseffekterna vid eventuell intrång i normala driftsmarginaler och villkor och vid olyckor.

Kärnkraftverksskydd mot yttre påverkan

Naturkatastrofer och mänskligt inducerade effekter som specificerar platsförhållanden accepteras med hänsyn till möjligheten att bygga kärnkraftverk med VVER-TOI-reaktorer i olika geografiska regioner, såväl som i de regioner som kännetecknas av olika mänskliga inducerade effekter.

De viktigaste effekterna, vilka parametrar som avsevärt påverkade tekniska lösningar på VVER-TOI-projektet, listas nedan:

Seismiska effekter
Påverkan i samband med flygplanskrascher
Luftpåverkansvågor _
Översvämningar och stormar
Tornado

Kärnkraftverkssystem och komponenter som en del av basprojektet utvecklas med hänvisning till följande naturkatastrofer och design av mänskligt inducerade effekter:

Säker avstängning jordbävning med intensitet upp till 8 på MSK-64 skala vid maximal horisontell acceleration på en fri markyta på 0,25 g
Designbaserad jordbävning med intensitet upp till 7 på MSK-64-skalan vid maximal horisontell acceleration på en fri markyta på 0,12 g
Krasch av ett 20 t flygplan med en hastighet av 215 m/s som första designhändelse
Krasch av ett 400 t tungt flygplan med en hastighet av 150 m/s som bortom designens initiala händelse med tanke på bränsleeldning; för att klara av denna händelse förebygger konstruktionen att radionuklider släpps ut i miljön
Luftstötvåg vid ett tryck på 30 kPa och kompressionsfasens varaktighet upp till 1 s
Vind maximal designhastighet upp till 56 m/s

Kontroll av svåra olyckor

Moderna kärnkraftverk kännetecknas av den oöverträffade låga risken för utbredning av joniserande strålning och utsläpp av radionuklid till miljön. Detta resultat uppnås genom de senaste skydds- och lokaliseringsteknikerna i säkerhetssystemet. VVER-TOI-projektet visar, som en basvariant, konfigurationen baserad på tvåkanalsstrukturen för aktiva säkerhetssystem utan intern backup, och fyrakanalsstrukturen för passiva säkerhetssystem. Det passiva säkerhetssystemet ger en 72-timmarsperiod som inte kräver någon operatörsingripande.

Profilen för de aktiva säkerhetssystemen är följande:

System för nödsituationer för bränslepooler och planerad nedkylning och kylning;
nödborinsprutningssystem;
nödkylningssystem för ånggenerator;
Nödströmförsörjningssystem (dieselgeneratorsats).

Profilen för de passiva säkerhetssystemen är följande:

passiv del av kärnans nödkylsystem;
passivt system för översvämning av kärnor;
vattenförsörjningssystem från bränsledammen till primärkretsen;
system för passiv värmeborttagning från ånggenerator;
primärkretsskydd mot övertryck;
sekundärkretsskydd mot övertryck;
snabbverkande tryckreducerande station;
nödgasavlägsnande system;
nödströmförsörjningssystem (ackumulatorer);
passivt system av inre skal läckage filtrering.

Olyckskontrollanläggningen i VVER-TOI-projektet inkluderar en kärnfångare , som tillhandahåller den garanterade säkerhetskontrollen genom smältlokalisering och kylning i händelse av en allvarlig olycka i skedet utanför fartyget av lokalisering av kärnsmälta . Inom ramen för VVER-TOI utförs arbetet riktat mot optimering av tekniska lösningar gjorda för coriumfällaprojekt för att minska kostnadsindikatorer och motivera coriumfällans drifteffektivitet. Det är tänkt att uppnå en avsevärd minskning av fällkärlets totala storlekar och offrade materialvikt, samt att överföra till moduldesign av fällkärlet som gör det möjligt att förenkla transporten av den stora utrustningen till byggplatsen för en Kärnkraftverk.

Kombinationen av passiva och aktiva säkerhetssystem som tillhandahålls i VVER-TOI-projektet säkerställer att kärnan inte kommer att förstöras under minst 72 timmar från det ögonblick då en allvarlig olycka inträffar i händelse av ett eventuellt scenario. Motsvarande tekniska lösningar garanterar att reaktoranläggningen kommer att överföras till säkra förhållanden vid valfri kombination av initiala händelser (naturliga och mänskliga inducerade) som utlöser förlust av alla elektriska kraftkällor . Detta faktum ökar avsevärt projektets konkurrenskraft både på utländska och inhemska marknader för elkraftproduktion.

Framatome levererar reaktorskyddssystem för VVER-TOI-reaktorerna vid Kursk II .

Projektets nyckelfunktioner

Livstidsförlängning

VVER-TOI- reaktortryckkärlet har färre svetsar än VVER-1200, alla utanför det centrala området, och ett mer symmetriskt arrangemang av kylvätskemunstycken. Detta ger möjlighet till två 20-åriga livslängder, vilket kan ge en 100-årig livslängd.

Typiskt projekt

VVER-TOI är en grund för utvecklingen av seriebyggnadsprojekt för kärnkraftverk på platser som är belägna inom ett brett spektrum av naturliga klimatförhållanden, med hänsyn till hela spektrumet av interna extrema och externa mänskliga inducerade effekter, som är specifika för alla eventuella byggarbetsplatser. Projektet har utvecklats i syfte att dess tillämpning i enskilda kärnkraftverksprojekt inte skulle kräva förändring av de huvudsakliga konceptuella, tekniska och layoutmässiga lösningarna, samt ytterligare säkerhetsanalyser och andra motiverande dokument som ska lämnas till de statliga tillsynsmyndigheterna för att ta emot bygglov.

Innovativ designteknik

United information space är ett program- och hårdvarukomplex med flera plattformar avsett för kontroll av ingenjörsdata för konstruktion, design och för att arrangera kommunikation mellan projektdeltagare på territoriellt avstånd.
En utökad funktionsanalys (baserad på detaljerad tillämpning av IAEA- standarder) är den praktiska grunden för att specificera ett uppdrag för automatisk prestanda av kärntekniska processer, utformning av organisationsfunktionell operationsstruktur och grundad beräkning av normallägesförhållande.
MultiD-designing fungerar som en utvecklad "fältteknisk" erfarenhet som avsevärt ökar möjligheten för projektet att genom detaljutarbeta processlösningarna för konstruktion och installation av utrustning.

Möjlighet att uppgradera

VVER-TOI kraftenhet kretsar, utrustning, system och strukturer design gör det möjligt att uppgradera det medger:

öka den årliga elkraftsproduktionen (t.ex. genom att ICUF ökar, schemalagd och oplanerad minskning av stilleståndstiden);
minska förbrukningen av extra ström;
minska elektriska och termiska effektförluster;
förbättra personalens arbetsförhållanden;
upprätthålla en korrekt säkerhetsnivå i enlighet med de skärpta kraven i regulatoriska dokument och nödvändigheten av att få drifttillstånd på periodisk basis under kärnkraftverkens designlivslängd.

Virtual Prototyping Center

Virtual Prototyping Center är ett komplex av mjuk- och hårdvaruanläggningar som gör det möjligt att visualisera design- och ingenjörsmodeller. Den representerar en sfär med en diameter på 6 meter (20 fot), där centrumuppföljning på 2 meters höjd på en transparent glasplattform kan se bilder i 3D-format . Det låter alla gå in i virtuella världar.

Den komplexa praktiska användningen inkluderar följande:

Kärnkraftverksmodell interaktiv styrning;
analys av planering och design av lösningar;
utarbeta kärnkraftverkets drift, underhåll och reparation;
simulering av de åtgärder som ska vidtas i nödsituationer;
att användas som ett testområde för Crisis Management Center.

För närvarande finns det inga analoga tekniska implementeringar i Ryssland när man designar komplicerade tekniska objekt. Denna demonstrationsmetod används endast av försvarsindustrin , stora bilföretag och flygteknikföretag .

Deadlines för projektgenomförandet

2009:

Den 22 juli 2009 fattade presidentkommittén för uppgradering och utveckling av den ryska ekonomin ett beslut om att starta projektet för utveckling av kärnteknik i reaktoranläggningar inom ramen för kortsiktiga prioriteringar;
Stadium för påbörjandet av arbetet under projektet.

2010:

Begreppsmodell för kärnkraftsö och VVER-TOI-kraftenhet;
Etablering av organisationen som innehavare av basteknologin försedd med modern design och tekniska faciliteter.

2011:

3D-design av kärnkraftsö och VVER-TOI kraftenhet;
Säkerhetsmotiverande beräkningar.

2012:

MultiD-projekt av kärnkraftverk med en VVER-TOI-reaktor;
Förberedelse av ett paket med uppdaterade normativa tekniska dokument för att tillhandahålla användning av ny design- och konstruktionsteknik i projektet.

Projektet genomfördes 2009 och avslutades 2012.

Konstruktion

Den första VVER-TOI-konstruktionen började i april 2018 vid kärnkraftverket i Kursk, med ett beräknat slutdatum i slutet av 2022.

Dessutom planeras ytterligare 11 VVER-TOI-enheter.

externa länkar