Николай Трунов: безмедное будущее горизонтальных ПГ

AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 22.06.2010

В мае в Подольске состоялся восьмой международный семинар по горизонтальным парогенераторам, организованный ОКБ "Гидропресс". Итоги форума для корреспондентов электронного издания AtomInfo.Ru любезно согласился подвести главный конструктор и начальник отделения парогенераторов и тепломеханического оборудования ОКБ "Гидропресс" доктор технических наук Николай ТРУНОВ.

ПРОДОЛЖЕНИЕ ПОСЛЕ ФОТО

Николай Трунов, фото ОКБ Гидропресс

Медная проблема

Николай Борисович, какие цели ставились перед семинаром?

Основная цель нашего семинара - обеспечить обмен информацией между специалистами. Не только российскими специалистами, но и нашими коллегами из Украины и стран Восточной Европы. Это те государства, которые для нас важны, это наши давнишние партнеры - Финляндия, Венгрия, Болгария, Чехия, Словакия.

Это страны нашего будущего интереса, если можно так выразиться. Они планируют продолжать развивать свою атомную энергетику, и будем надеяться, что мы сможем принять в этом процессе участие.

И нам важно, чтобы они также получали объективную информацию о наших технологиях. Мы считаем, что площадка, которую представлял собой семинар в Подольске - самая удобная для того, чтобы такую информацию получить. Далеко не всегда иностранцы могут пообщаться с нашими специалистами напрямую.

Нам, конечно, интересен опыт, имеющийся у наших коллег. За рубежом есть большие достижения. Например, мы с интересом следим за тем, что делается по водно-химическому режиму. Так, в Чешской Республике на станции "Темелин" водно-химический режим, на наш взгляд, образцовый.

Если говорить о ВХР, то нельзя не отметить АЭС "Козлодуй", где он также образцовый. Эти станции устанавливают планки, к которым нам бы следовало стремиться в эксплуатации наших парогенераторов. Если бы на российских АЭС удалось бы реализовать такой же ВХР, то многих проблем мы смогли бы избежать.

А что, собственно, было сделано на Темелине и Козлодуе?

Болгары полностью избавились от меди во втором контуре. Изначально у них в проекте была медь, например, конденсаторы из медесодержащих сплавов. Они приняли решение заменить конденсаторы и подогреватели. В результате у них появилась возможность применять современные водные режимы с высокими pH, и вынос железа в парогенератор был минимизирован.

А это и есть, собственно говоря, главная цель. Медь убирается полностью, а железо сводится к приемлемому минимуму. Поэтому с коррозией у наших восточноевропейских коллег проблем стало существенно меньше. В Козлодуе парогенераторы находятся в идеальном состоянии, особенно на шестом блоке.

На АЭС "Темелин" с самого начала было принято решение не применять медь в системе второго контура. По той информации, которая у нас имеется, темелинские парогенераторы также в идеальном состоянии.

Решения по удалению меди были приняты на венгерской АЭС "Пакш". Соответствующие работы были проведены. После этого было наглядно видно, что состояние трубчатки улучшилось, а процессы её деградации уменьшились.

Опыт эксплуатации горизонтальных парогенераторов на блоках с ВВЭР показывает, что выбор материалов для них и сама их концепция очень удачны, и при правильном подходе ко второму контуру большинство проблем исчезает. Кстати, я забыл упомянуть АЭС "Ловиизу" в Финляндии, на которой ресурс ПГ оценивается до 70 лет.

Что по поводу новых блоков с ВВЭР? Например, АЭС "Тяньвань".

На АЭС "Тяньвань", насколько мы знаем, персонал пытался отобрать отложения с трубчатки. Им это не удалось. Там отличный водный режим, и отложений за время эксплуатации попросту не образовалось - по крайней мере, в измеряемом количестве. Следовательно, и проблем с коррозией на тяньваньских блоках ожидать в обозримом будущем не приходится.

В новых российских проектах медь исключена?

Безусловно, во всех новых проектах меди во втором контуре не будет.

Замена меди на российских блоках

Какие ещё темы обсуждались на семинаре в Подольске?

Было много докладов, связанных с ремонтом. В том числе, и доклады, представленные ОКБ "Гидропресс". Говорилось о современных технологиях ремонта. Были доклады по моделированию парогенераторов, процессов во втором контуре. В решениях к семинару мы отметили, что есть очень неплохие достижения.

Был интересный финский доклад по моделированию во втором контуре при помощи CFD-кодов. Это новое направление…

CFD?

Да, CFD-коды. Класс кодов Computational Fluid Dynamics. До сих пор было большое затруднение в моделировании двухфазных сред с помощью таких кодов, но сейчас нам демонстрируют, что мы можем эти задачи решать.

И мы бы тоже хотели двигаться в этом направлении. Коды у нас имеются, но остаются математические вопросы, требующие решения для случая двухфазных потоков в трёхмерной геометрии. На семинаре мы увидели, что справиться с ними реально.

Интересный доклад представил чешский институт "Ржеж" по диагностике водно-химического режима в парогенераторе. Было много и других сильных работ как от российских, так и от зарубежных участников семинара.

Полезный опыт стоит перенять от западных компаний, эксплуатирующих вертикальные парогенераторы. Мы пригласили в Подольск эксперта от группы AREVA с докладом о том, как они поддерживают водно-химический режим.

А что мы можем взять от французов с точки зрения ВХР?

В принципе, технологии подобны. Конечная цель водно-химического режима - это исключить окислительные процессы и обеспечить минимизацию поступления в парогенератор примесей и загрязнений. Поэтому цели одни и те же, и методы схожи. То же самое касается и химических промывок. Здесь нам есть чему поучиться у Запада.

По поводу ремонта. О чём говорилось на подольском семинаре

Было много докладов, посвященных проблеме 111-го шва. Она связана с наличием окислителей во втором контуре, в первую очередь, меди. В одном из докладов были показаны условия возникновения процесса растрескивания. Было показано, что при отсутствии меди и кислорода этот процесс невозможен.

Мы считаем, что, с учётом конструктивных мер, на новых, вновь вводимых парогенераторах проблема шва №111 будет решена. Что касается сегодняшних ПГ, то разработана технология ремонта этого узла. И сейчас те ПГ, где возникала проблема со швом №111, успешно эксплуатируются.

В докладах говорилось про то, что в районе этого шва обнаруживается медь - в частности, в карманах коллекторов.

Да, конечно. Потому что практически все сегодня действующие блоки в России имеют медь. Естественным образом, она содержится в отложениях и является провокатором различных дефектов.

Получается, что зарубежные ВВЭР находятся в хороших условиях, а российские - пока нет.

Действительно так. Я скажу, что последние 20 лет "Гидропресс" последовательно боролся за исключение меди из систем второго контура. Но это, к сожалению не полностью зона влияния "Гидропресса", и решение здесь представляет собой продукт взаимодействия и консенсуса между проектантом и главным конструктором.

К счастью, как я уже говорил вашему изданию, решение об удалении меди из российских блоков принято. Есть программа, принятая концерном "Росэнергоатом", и мы удовлетворены её наличием.

То есть, будет меняться все медьсодержащее оборудование на всех российских блоках?

Теоретически да. На тысячниках такое решение уже принято. На блоках с ВВЭР-440 это вопрос экономический.

Понятно. То есть, для ВВЭР-440 есть смысл просто подождать. Работают и работают.

Ждать можно, но парогенераторы в таком случае со временем выйдут из строя. Поэтому требуется определиться, на сколько мы собираемся продлевать сроки эксплуатации блоков с ВВЭР-440. Если речь пойдёт о длительном продлении, то вопрос о меди обязательно встанет на повестку дня.

Материалы для парогенераторов

Обсуждались ли в Подольске темы, связанные с будущим развитием парогенераторов? С точки зрения материалов, конструктивных решений…

В части материалов, опыт эксплуатации показывает нам, что при данной концепции парогенераторов нержавеющая сталь обеспечивает требуемый срок службы. Естественно, с учетом современных водно-химических режимов, которые мы сегодня можем обеспечить.

Мы говорим о сроке службы 60 лет?

Да, о 60 годах. По указанной причине мы не ставим основной целью сейчас замену нержавеющей стали на что-либо другое. Можно и нужно говорить об улучшении качества поверхности, качества самого материала и о целом ряде других вопросов.

По высоконикелевым сплавам мы считаем, что их применение в парогенераторах возможно. Такой проект у нас в своё время был разработан для ВВЭР-1500, где один из вариантов парогенератора был с трубами из высоконикелевого сплава.

Что даёт переход на подобные сплавы?

Повышенную устойчивостью парогенератора в случае нарушений водно-химических режимов, которые могут происходить.

Но, с другой стороны, как раз к никелевым сплавам есть много претензий. Достаточно вспомнить о сплаве 600.

На самом деле, мы говорим о сплаве ЧС-33, который является близким аналогом сплава 800. А по сплаву 800 есть очень хорошая референция по эксплуатации, в том числе, в немецких парогенераторах.

Мы считаем, что такие сплавы рассматривать можно. Но характеризуем их как пользовательскую опцию. Если пользователь готов платить дополнительные деньги за высоконикелевые сплавы и не уверен в том, что он сможет обеспечить водно-химический режим на должном уровне, то мы готовы предоставить ему соответствующий парогенератор.

Насколько удорожает парогенератор переход на высоконикелевые сплавы?

Не могу ответить точно, так как вопрос не совсем ко мне. В порядке ориентира скажу вам, что стоимость самих сплавов в несколько раз превышает стоимость нержавеющей стали.

А области перехода между материалами? Будут ли там какие-либо проблемы?

Там остались проблемы приварки труб из высоконикелевых сплавов к наплавке. Но есть варианты, как это сделать. Мы считаем так - если вопрос о создании ПГ из никелевых сплавов перед нами будет поставлен, то мы его решим.

Но ещё раз повторю, что как основной выбор мы по-прежнему планируем нержавеющую сталь.

Хотелось бы уточнить - планируются ли переходы на другие марки сталей?

Фактически, я это и имел в виду, говоря о повышении качества стали. Недавно у нас проходил НТС, где эта тема обсуждалась. В решении записано, что целесообразно рассмотреть улучшение качества стали с изменением технических условий на сталь.

Одно из направлений - снижение содержания кобальта. Или, если выражаться точнее, оптимизация содержания кобальта. Кобальт вносит вклад в радиационную обстановку и поэтому привлекает к себе внимание. Хотя, благодаря использованию нержавейки, радиационная обстановка у нас и так очень неплохая.

Насколько сложно ввести новый материал в парогенераторы, с точки зрения объёма работы по обоснованию и так далее?

Для стали ЧС-33 определённый объём работ мы уже провели, поэтому я так уверенно и говорю о возможности создания ПГ с никелевыми сплавами. Остались вопросы технологического плана, но сталь эта были внесена в правила ЯЭУ, пусть и с некоторыми оговорками. По согласованию с "Ростехнадзором" мы оговорки сняли, и формальных препятствий для её внедрения нет.

Но надо понимать, что любой процесс замены материала связан с определёнными рисками, которые необходимо свести к минимуму. И конструкция должна быть максимально референтной. Я считаю, что выбор материала - это очень и очень ответственный момент, и вопрос о референтности должен стоять при этом на первом месте.

Насколько мы понимаем, заказчика на горизонтальные ПГ с высоконикелевыми сплавами пока нет?

Пока нет. Как мы видим, наших заказчиков устраивает нержавеющая сталь.

Новые конструкции

Теперь конструкция. Какие видны, как теперь модно говорить, тренды в конструкции парогенераторов?

Я должен сказать, что основные тенденции касаются укрупнения оборудования. В моде сегодня двухпетлевые установки. Мы показывали, что парогенераторы горизонтального типа в этот тренд прекрасно вписываются.

Концепция ВВЭР-1200А предусматривает две петли, два больших парогенератора, которые могут быть созданы на основе ПГ, разработанного для ВВЭР-1500. Заводы-изготовители подтверждают, что могут создавать такой парогенератор.

Есть только проблема его транспортировки, поскольку мы однозначно выходим за рамки транспортабельности по железной дороге. Но эту проблему рано или поздно придётся решать, поскольку с ней сталкиваются во всём мире.

Мы видим, что горизонтальный парогенератор в концепцию укрупнения оборудования вписывается, и это логичным образом будет приводить к удешевлению и уменьшению удельной массы.

Другое направление работ - совершенствование пароприёмных устройств и сепарационной схемы. Мы видим, что здесь есть определенные резервы развития, особенно имея в виду возможности современных расчётных кодов.

В докладах на семинаре говорилось, что парогенераторы - чрезвычайно сложный для расчётов объект.

Так оно и есть. Моделировать парогенератор предельно сложно. Мы имеем дело с двухфазными средами, фазовыми переходами, сложной гидродинамикой, разнонаправленным движением, в том числе, воды и пара. Иными словами, присутствует полный комплект трудностей.

Тем не менее, считать их надо. Мы поддерживаем работу по верификации кодов, привлекаем для этого эксперименты на стендах в ОКБ "Гидропресс" и ЭНИЦ и планируем продолжать эту деятельность.

Рассматривается ли такой вопрос, как упрощение замены парогенераторов? Как выясняется, такая операция может приводить к весьма неприятным последствиям для контейнментом, например, как на АЭС "Кристалл Ривер".

В существующих сегодня проектах мы не предусматриваем вмешательства в гермооболочку для замены парогенератора. Для этого есть транспортный коридор. По сути дела, это как раз и есть упрощение технологии замены, по сравнению с тем, как сейчас поступают на западных АЭС.

По двухпетлевому варианту отвечать пока не готов. Таким вопросом мы для этой концепции ещё не занимались.

В докладах, которые мы слышали, упоминалось управление старением…

Да, и было отражено в решениях семинара. Мы записали, что на тех блоках, где действовали программы управления сроком службы, были достигнуты хорошие результаты.

Это зарубежные блоки, но и в России сегодня принят целый ряд руководящих документов. В эксплуатирующей организации начата реализация стратегии управления сроком службы парогенератора. Мы видим по опыту эксплуатации, что мероприятия по управлению сроком службы, дают свой эффект.

Фактически, мы наблюдаем за состоянием парогенераторов, отслеживаем динамику, что позволяет нам вовремя предлагать корректирующие действия.

Управление старением - это мониторинг? Или в него входит что-то ещё?

Это мониторинг. Это перспективный анализ, ретроспективный анализ. Мы пытаемся прогнозировать состояние парогенераторов. Пока это делается только на короткий цикл, между двумя ППР. Если мы видим отклонение от ожидаемого, то для нас это сигнал о необходимости принятия корректирующих мер.

Конечно, нам надо продвигаться в средствах диагностики, и это также было отмечено на семинаре. Диагностики водно-химических режимов, диагностики непосредственно состояния среды в парогенераторе, и многих других параметров.

А диагностика металлов? То есть, диагностика самих стенок, трубок и прочее? Как с этим обстоит дело?

На сегодня методов диагностики состояния металла на парогенераторе при эксплуатации у нас нет. Пожалуй, кроме обнаружения посторонних предметов. Мы отмечаем, что диагностика состояния металла в районе шва №111 была бы целесообразна, и такая работа у нас планируется.

Чтобы уточнить - диагностика состояния металла именно в ходе эксплуатации? Или во время остановов?

Нет. В ходе эксплуатации. Мы планируем наметить меры по мониторингу целостности металла в процессе эксплуатации. Это позволит нам повысить безопасность или, как принято говорить, устранить дефицит безопасности.

Масштабная диагностика "на лету", в режиме онлайн - это звучит привлекательно. Но не получится ли так, что диагностика будет "съедать" все деньги вследствие своего чрезмерно большого объёма?

На самом деле, для неё могут применяться штатные средства. Например, система контроля течи. Я надеюсь, что мы сделаем это малой кровью.

Тема форсирования мощности всегда вызывает интерес. Затрагивалась ли она на семинаре?

Я уже говорил, о том, что есть возможность развития конструкции парогенератора в части улучшения его сепарационных устройств. Это основное направление по повышению мощности, как на новых блоках, так и на действующих.

На действующих блоках-тысячниках мы видим, что 104% для того состояния парогенератора, в котором он находится - это предел. Нужно совершенствовать сепарационную схему. Если говорить о мощностях выше 104%, то мы к этой работе сейчас приступаем. Будем исследовать возможности.

А на 440-ых?

Там проще, там есть запасы. На блоках-тысячниках запасы предстоит изыскать. Это требует большой работы, больших НИОКР.

Приходится слышать такую точку зрения, что лучше не трогать заложенные изначально конструкторами запасы и не расходовать их на подъём мощности.

Здесь надо очень тщательно взвешивать. Если мы имеем какую-то проблему безопасности, то нельзя ее усугублять. Разумеется, если мы пойдём на увеличение мощности, будет дано полное обоснование того, что безопасность мы не снижаем. Это главное.

От семинара к конференции

Николай Борисович, спасибо за ответы! В конце интервью хотелось бы вновь вернуться к теме семинара. Каковы впечатления его участников?

Они очень довольны. Впервые мы организовали теплоходную экскурсию по Москва-реке. Все, кто принимал участие в экскурсии, были в восторге. Появилась прекрасная возможность пообщаться на фоне Кремля, на фоне пейзажей Москвы. Погода также не подвела.

Многие говорят, что подольский семинар перерос свой формат и подходит к конференции. Реально ли, что в следующий раз пройдёт конференция? Если да, то что это даст и как это улучшит работу?

Если переименовывать в конференцию, то надо по-другому подходить к отбору докладов. Формат конференции накладывает на организаторов дополнительные обязательства. К отбору докладов должно быть привлечено не менее двух референтов, а окончательные вердикты по принятию докладов должны выносить руководители секций. Мне приходилось выступать в роли эксперта на конференциях, и бывало такое, что я давал по отдельным докладам отрицательное заключение.

Если говорить о перспективах нашего форума, то не скрою, что были предложения о переносе площадки семинара в другие страны. Нам предлагали, и мы подумаем над этим. Но, как мне кажется, это не слишком реалистично. Большинство людей, занимающихся горизонтальными парогенераторами, работают в России.

Так или иначе, международные форумы для специалистов по горизонтальным ПГ продолжатся. Не могу ответить, когда пройдёт следующий, девятый семинар - может быть года через три.

Спасибо, Николай Борисович, за интересное интервью для электронного издания AtomInfo.Ru.

Ключевые слова: Парогенераторы, ОКБ Гидропресс, Интервью, Николай Трунов

---

Другие новости:

НИФХИ начал поставки генераторов технеция нового поколения

До конца года обнинский филиал полностью перейдёт на генераторы ГТ-4К.

Отказ от Белене может стоить Болгарии 1 млрд евро

Контракты с поставщиками оборудования уже профинансированы на 400 млн евро.

Чехия, Венгрия и Словакия готовы построить быстрый газовый реактор ALLEGRO

Разместить реактор в Восточной Европе предлагает Франция.

---

---

---

---

Поиск по сайту: