ПРОБЛЕМЫ ВЫБОРА МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ РУ С PWR В.Д.Бергункер ОКБ "Гидропресс"

Ядерный рынок -2007

Психология лидера Россия умеет делать многое лучше зарубежных конкурентов Российские АЭС далеко не так плохи, как убеждают весь мир наши конкуренты У нас есть все основания побеждать наших конкурентов и мы должны это делать Наряду с культурой безопасности нам нужна культура лидерства

Достоинства и недостатки Мы знаем наши недостатки и промахи, а наши конкуренты не устают говорить о них Мы должны знать их недостатки и промахи и говорить о них Они неправильно выбрали материал, у них замена почти всех видов оборудования, у них –TMI-1, у них было 13 разрывов ТОТ ПГ, у них - Davis Besse, у них – многочисленные течи, у них 104 блока по 80 проектам, у них.. Один пример – маленькие хитрости с Capacity Factor (КИУМ) во Франции и США.

Кризис АЭ США В США нет больше национальных организаций, способных проектировать РУ и АЭС В США отсутствует производственная база для тяжелого оборудования АЭС В США крайне ограниченные возможности восстановить квалифицированный кадровый потенциал, необходимый для производства оборудования, строительства и монтажа и, даже, эксплуатации существующих АЭС Создавшееся положение рассматривается как угроза национальной безопасности Первая из новых АЭС в США войдет в строй не ранее 2014 года

Драма сплава Inconnel 600MA Совершенная почти 50 лет назад специалистами США ошибка в выборе материала для значительного количества элементов оборудования первого контура до сих пор является головной болью владельцев энергетических фирм США и многих стран мира. Материальные потери очень значительны. Причины и история этой ошибки будут рассмотрены ниже

Зоны использования 600MA (патрубки, втулки, штуцеры, гильзы..)

Стыковые швы с применением "Alloy82" и "Alloy182". Проблема стыковых сварных швов обострилась в конце 2006 года после обнаружения нескольких кольцевых дефектов на АЭС «Wolf Creek»

Замены всего В мире было около 350 ПГ с ТОТ из сплава 600МА. Осталось около 70. К 2012 году не останется ни одного. Крышки реакторов заменяются на PWR с высоким темпом. Причем, если в США замены осуществляются после обнаружения дефектов (к 2004 году 10 крышек были заменены, и 23 планировалось заменить), то во Франции замена идет непрерывно (44 из 54 заменены к 2005 году). Заменяются крышки на реакторах Испании (Zorita, Almaraz 1-2), Швеции (Ringhals-3,4), Китая (Qinshan Phase 1), Японии (Tsuruga-2, Ohi-3, 4, Takahama-3, 4, Ikata - 1,2, Genkai-2). Начались замены компенсаторов давления: в замена КД на АЭС Fort Calhoun, на АЭС St. Lucie-1, на ANO-1 и на Millstone-3. Произведена первая в мире замена ВКУ (Япония, Ikata-1).

Мировые рекорды

Хранилище замененного оборудования

Экономический аспект Замена ПГ стоит от 30 до 60 млн. $ (без учета потерь выработки энергии) Контроль крышки в соответствии с требованиями NRC 2004 года оценивается NEI в 1,5 млн. $, ремонт патрубков – по 1 млн. $ на один патрубок. Замена крышки в среднем оценивается в 50 млн. $. Ремонт КД (замена нагревателей) оценивается в 7 млн. $ (без учета потери выработки энергии). Ожидаемая выручка при продаже старой АЭС мощностью 1000 Мвт составит в США около 600 млн. $. Более чем 2-годовой простой АЭС Davis Besse обошелся в 673 млн. $. Фирма AREWA c гордостью сообщила, что захватила более половина рынка замен ПГ в США, около половины рынка замен крышек в США. Перспективы мирового рынка замен КД AREWA оценивает в 3 млрд. $.

На что меняют В заменяемом оборудовании используется сплав Inconel 690ТТ, а для сварных швов – сварочные материалы "Alloy52" и "Alloy152". В заменяемых ПГ ТОТ из этого сплава были впервые установлены в 1989 году В остальных элементах первого контура 690ТТ и сварочные материалы используются в основном с после 2000 года. Ряд специалистов США считает, что и эти материалы не позволят обеспечить проектные сроки службы.

История ошибки На первой АПЛ США была установлена РУ S2W с ПГ с ТОТ из нержавеющей стали SS304 (1954). Эти ПГ были горизонтальными (ГПГ). На первой АЭС США Shippingport были установлены ПГ с ТОТ из нержавеющей стали SS304 (1957). Эти ПГ были горизонтальными. На третьей АПЛ США была установлена РУ S3W c вертикальными ПГ (ВПГ), на четвертой РУ S4W вновь с горизонтальными ПГ, а затем на всех АПЛ пошла серийная РУ S5W с ВПГ и ТОТ из 600МА (1959). На второй АЭС США Yankee Rowe (1960),были установлены ВПГ с ТОТ из стали SS317. Третья по дате пуска, но фактически вторая АЭС США –Indian Point-1 имела ГПГ из стали SS304. АЭС Yankee Rowe была выведена из эксплуатации в 1991 году из-за охрупчивания корпуса реактора. К этому времени большинство пущенных 10 годами позже АЭС США уже заменили ПГ. ПГ этой АЭС успешно справились с еще одной ошибкой специалистов США –фосфатным ВХР.

Причины ошибки Некритический перенос конструкций и технологий с РУ АПЛ на РУ АЭС. Игнорирование собственного опыта (Yankee Rowe) Игнорирование иностранного опыта (Француз H.Coriou предупреждал) Более подробно эта ошибка рассмотрена в письме…

Письмо Джону Тэйлору

Navy maid the same mistake … 185. The nuclear reactors reportedly were completely renovated during the refueling; USS Enterprise, op.cit., p. 13; Admiral Rickover, JCAE 1972, op.cit., p. 150.

НС в ТОТ ПГ США – неиспользованный опыт Эта таблица из NUREG- 0523, 1979 года. АЭС Yankee Rowe было уже 18 лет, а четырем АЭС, которые готовились менять ПГ было по 8 лет. Из ТОТ (в 3 ПГ) каждой из этих АЭС было заглушено более, чем по 2000 труб, а на Yankee Rowe из 6480 Первая и третья АЭС уже были остановлены

Из презентации John Hickling (EPRI)

Кумулятивный КИУМ АЭС США

Им бы наши заботы…