Intri în orice instalație nucleară modernă — fie că este vorba de Hinkley Point C în Somerset, un reactor Hualong One în provincia Fujian sau o instalație Westinghouse AP1000 în Georgia, SUA — și zumzetul constant al unui compresor de aer cu șurub fără ulei face parte din linia de bază operațională. Nu este un zgomot de fundal incidental. Este bătăile inimii fiecărei supape de siguranță acționate pneumatic, fiecărei bucle de control al izolării sistemului de reținere și fiecărei mecanisme de depresurizare de urgență din centrală. Aerul instrumental contaminat a fost identificat ca o cauză principală a defecțiunilor supapelor de siguranță în timpul evenimentelor tranzitorii în rapoartele privind experiența de operare publicate atât de AIEA, cât și de Asociația Mondială a Operatorilor Nucleari. Această istorie documentată este tocmai motivul pentru care proiectanții de centrale, inginerii de siguranță nucleară și autoritățile de reglementare din întreaga lume au standardizat compresorul de aer cu șurub fără ulei ca singura tehnologie acceptabilă pentru sistemele de aer instrumental de grad de siguranță nucleară. Desemnarea nu este pur și simplu o preferință comercială — este un imperativ ingineresc susținut de fizică, logica securității radiologice și date operaționale concrete. Acest ghid este scris pentru operatorii nucleari, inginerii de instrumentație, inginerii de instalații și managerii de achiziții din Marea Britanie care trebuie să înțeleagă ce fac de fapt aceste mașini, de ce sunt categoric diferite de compresoarele industriale standard care populează majoritatea unităților de producție și cum să specifice corect unul pentru o aplicație legată de siguranța nucleară.
La Ever Power, echipa noastră de ingineri a petrecut peste 18 ani furnizând sisteme de aer comprimat industriilor de generare a energiei electrice din Europa, Asia și Orientul Mijlociu. Aerul comprimat pentru instrumente nucleare rămâne cea mai solicitantă categorie de aplicații pe care o gestionăm - și domeniul în care investim cel mai mult în ingineria materialelor, infrastructura de asigurare a calității și documentația de calificare reglementată. Indiferent dacă puneți în funcțiune un pachet de aer comprimat pentru o insulă nucleară nouă, înlocuiți compresoarele cu piston lubrifiate cu ulei vechi de pe o stație AGR existentă sau susțineți un program de modernizare a miezului călit post-Fukushima, cadrul tehnic din acest articol oferă fundamentul pentru o decizie de achiziții informată.
Compresor de aer cu șurub fără ulei Ever Power, de calitate nucleară — Asigurarea calității aliniat la IAEA GS-R-3 · ISO 8573-1 Clasa 0 · Calificat seismic conform IEEE 344 · Aprobat pentru flota nucleară din Marea Britanie
📧 Obțineți o ofertă gratuită acum
Specialiști în proiecte nucleare · Răspuns în termen de o zi lucrătoare · Proiecte din Marea Britanie și internaționale binevenite
De ce aerul comprimat pentru instrumente nucleare necesită o sursă de aer comprimat inerent fără ulei
Aerul comprimat industrial standard — chiar și atunci când este trecut printr-un tren de filtrare coalescentă de înaltă eficiență — conține o concentrație reziduală de ulei care este categoric inacceptabilă în sistemul de aer pentru instrumente cu clasă de siguranță al unei centrale nucleare. Certificarea ISO 8573-1 Clasa 0, cel mai înalt grad de puritate posibil, înseamnă zero ulei detectabil în nicio fază: fără aerosoli, fără vapori, fără transport de lichid. Un compresor de aer cu șurub fără ulei atinge această condiție printr-un design fundamental, deoarece uleiul de lubrifiere nu intră niciodată în camera de compresie. Rotoarele blocului de compresie sunt fabricate la toleranțe de joc la vârf sub 50 micrometri și acoperite cu compuși polimerici pe bază de PTFE care asigură lubrifiere intrinsecă din matricea materialului în sine. Angrenajele de distribuție care sincronizează rotația rotorului sunt lubrifiate într-o cutie de viteze complet etanșă, izolată fizic de calea de aer. Acesta nu este un avantaj de filtrare față de compresoarele cu injecție de ulei — este o distincție inginerească categorică. Filtrarea în aval poate eșua. Un principiu de compresie fără ulei nu poate produce aer contaminat cu ulei prin definiție, iar acesta este argumentul care satisface atât inginerii de siguranță nucleară, cât și inspectorii de reglementare în timpul revizuirii proiectului.
Sistemele de instrumentație pentru siguranță nucleară sunt proiectate să funcționeze pe baza unui principiu de siguranță. Fiecare supapă de izolare a incintei de incintă acționată de solenoid, fiecare control pneumatic al apei de alimentare și fiecare poziționer de depresurizare utilizează o sursă de aer comprimat curat, uscat și fără ulei, menținută la o presiune stabilă - de obicei 0,6 până la 0,8 MPa - furnizată continuu și fiabil chiar și în timpul unui scenariu de accident de proiectare. Dacă degradarea uleiului determină umflarea și blocarea scaunului elastomeric al unei supape, o supapă de izolare a incintei de incintă s-ar putea să nu se închidă la un semnal de solicitare a acțiunii de protecție. Conform cerințelor de raportare ONR ale AIEA și ale Regatului Unit, acest lucru constituie un eveniment semnificativ cu potențiale consecințe de reglementare, financiare și de reputație care depășesc cu mult orice economie de costuri de capital rezultată din specificarea unui compresor de calitate inferioară. Principiile de evaluare a siguranței ale Oficiului pentru Reglementare Nucleară impun ca sistemele de aer comprimat pentru instrumente care deservesc funcții de siguranță nucleară să fie proiectate conform principiilor Apărării în profunzime - ceea ce înseamnă că mai multe trenuri independente de aer comprimat, fiecare capabil să susțină sarcina completă în mod independent, trebuie întreținute fără degradare pe toată durata de viață autorizată a stației, care pentru instalațiile noi construite, cum ar fi Hinkley Point C, este de 60 de ani.
Dimensiunea calificării seismice adaugă un nivel suplimentar de complexitate care distinge achizițiile nucleare de orice altă aplicație a aerului comprimat. Echipamentele mecanice legate de siguranța nucleară trebuie să fie calificate pentru a rămâne funcționale - sau pentru a reveni la starea funcțională într-o perioadă definită - în urma unui eveniment cutremur de bază pentru proiectare. Aceasta necesită teste complete de calificare pe o instalație cu masă vibratoare triaxială, generând un raport de testare care demonstrează capacitatea compresorului de a funcționa în cadrul spectrului de răspuns necesar specific instalației. Compresoarele de aer cu șurub fără ulei de calitate nucleară de la Ever Power sunt proiectate și testate pentru a îndeplini cerințele de calificare seismică IEEE 344, cu documentație completă de testare - inclusiv nivel de referință pre-testare, înregistrări operaționale în timpul testării și rapoarte de inspecție post-testare - furnizate ca parte a pachetului standard de asigurare a calității nucleare.
Șase avantaje inginerești ale tehnologiei șuruburilor fără ulei de calitate nucleară
Fiecare punct din specificație există deoarece în spatele său există o consecință a unei defecțiuni nucleare.
Calitatea aerului clasa 0 conform standardului ISO 8573-1 — Prin proiectare, nu prin filtrare
Zero ulei detectabil în nicio fază - lichidă, aerosol sau vapori. Blocul de compresie cu două șuruburi utilizează profile de rotor acoperite cu PTFE care funcționează în configurație fără contact cu angrenaje de distribuție izolate de ulei, astfel încât camera de compresie este inaccesibilă fizic lubrifianților. Certificarea calității aerului de către terți, realizată de TÜV Rheinland sau Bureau Veritas, este disponibilă ca standard în contractele de furnizare a energiei nucleare, cu teste cu martor incluse în programul de testare de acceptare în fabrică.
Capacitate de configurare redundantă N+1 și 2×100%
Funcțiile de siguranță nucleară tolerează zero întreruperi ale alimentării cu aer pentru instrumente. Sistemele noastre compacte pot fi configurate ca perechi 2×100% de serviciu/rezervă, configurații 3×50% inel-principal sau configurații N+1 cu comutare automată și monitorizare continuă a stării de funcționare. Toată logica de comutare este integrată în DCS-ul centralei sau livrată ca un pachet PLC de siguranță independent cu documentație de evaluare SIL, acolo unde este necesar conform specificațiilor de siguranță ale proiectului.
Calificare seismică și de mediu completă (IEEE 344 / IEC 60780)
Testarea mesei de vibrații conform spectrelor de răspuns necesare specifice instalației, înregistrări ale testelor de cicluri termice, dovezi de calificare a dozei de radiații și documentație completă de trasabilitate a materialelor — toate furnizate ca parte a pachetului standard de calificare nucleară. Echipa de inginerie nucleară Ever Power coordonează programul de calificare direct cu autoritatea independentă de verificare și validare a proiectului pentru a îndeplini cerințele de inspecție a punctului de așteptare ONR.
Documentație de asigurare a calității nucleare conform EN 10204 3.1 / IAEA GS-R-3
Fiecare componentă de menținere a presiunii este certificată complet conform standardului EN 10204 3.1 sau 3.2. Calificările procedurilor de sudură, înregistrările inspecțiilor NDE, certificatele de testare a presiunii și rapoartele de verificare dimensională sunt păstrate într-un sistem controlat de gestionare a documentelor, aliniat cu standardele IAEA GS-R-3 și ISO 9001:2015. Un inginer dedicat pentru asigurarea calității în domeniul nuclear este atribuit fiecărui contract de furnizare nucleară și servește ca punct unic de contact pentru toate solicitările legate de documentația calității pe parcursul ciclului de viață al proiectului.
Eficiența acționării cu viteză variabilă (VSD) — Reducerea energiei 30–45%
Centralele nucleare funcționează continuu pe parcursul unor cicluri de viață de mai multe decenii. Un compresor de aer cu șurub fără ulei echipat cu variator de frecvență (VSD), care adaptează cu precizie puterea la cererea reală de aer pentru instrumente, poate reduce consumul de energie al aerului comprimat cu 30–45% față de unitățile cu viteză fixă. Cu o licență de operare a stației de 40 de ani, economia cumulată de energie este substanțială și susține direct angajamentele guvernului britanic privind emisiile de carbon. Unitățile VSD reduc, de asemenea, stresul mecanic în timpul ciclului de pornire-oprire, prelungind durata de viață a blocului de compresie și reducând frecvența întreținerii planificate.
Intervale de service de 8.000 de ore cu monitorizare a stării IIoT
Întreținerea planificată într-o zonă supravegheată de radiații necesită o gestionare meticuloasă a întreruperilor pentru a minimiza expunerea la doze ALARP. Mașinile Ever Power de grad nuclear sunt proiectate pentru intervale de service ale blocului de compresie de 8.000 de ore - de patru ori intervalul tipic compresoarelor cu piston fără ulei - și sunt echipate cu senzori de vibrații și temperatură compatibili cu IIoT care transmit date despre condițiile predictive în CMMS-ul centralei. Acțiunile de întreținere sunt planificate în timpul ferestrelor de întreruperi programate, nu sunt declanșate reactiv de alarme în timpul funcționării energiei electrice.
Principiul compresiei, știința materialelor și construcția de grad nuclear
Principiul de funcționare al unui compresor cu șurub dublu este bine înțeles în ingineria mecanică: două rotoare elicoidale interconectate - unul mascul și unul femelă - se rotesc într-o carcasă prelucrată cu precizie. Aerul ambiental intră la capătul de aspirație, este prins între lobii rotorului și peretele găurii și este comprimat progresiv pe măsură ce volumul buzunarului scade spre orificiul de refulare. Într-o mașină convențională cu injecție de ulei, uleiul este injectat în camera de compresie pentru a etanșa spațiul dintre vârfurile rotorului și carcasă și pentru a absorbi căldura compresiei. Într-un compresor de aer cu șurub fără ulei, același spațiu trebuie controlat în întregime prin toleranțe de fabricație ultra-stricte - de obicei sub 50 micrometri pe întregul interval de temperatură de funcționare - iar profilurile rotorului sunt proiectate astfel încât să nu existe niciun contact mecanic și, prin urmare, nicio necesitate de lubrifiere limită în timpul funcționării normale. Rotoarele funcționează sincronizate de angrenaje de distribuție externe adăpostite într-o cutie de viteze complet închisă, etanșă, care nu comunică niciodată cu calea de aer. Această separare arhitecturală a funcțiilor de lubrifiere și compresie este caracteristica fundamentală de proiectare care face ca performanța ISO 8573-1 Clasa 0 să fie inerentă, mai degrabă decât dependentă de tratamentul în aval.
Pentru aplicațiile nucleare, selecția materialelor pe circuitul de compresie diferă semnificativ de practica comercială. Suprafețele udate - alezajul carcasei, acoperirile profilului rotorului, tuburile intercoolerului, carcasele postrăcitorului și componentele interne ale separatorului de umiditate - sunt specificate din oțel inoxidabil austenitic conform ASTM A182 Grad F316L sau din aliaj de aluminiu anodizat dur de calitate aerospațială pentru secțiunile de presiune mai mică, unde reducerea greutății este o constrângere de proiectare a derapajelor. Componentele elastomerice - etanșările arborelui, cuplajele flexibile și conexiunile instrumentației - sunt specificate din compuși EPDM sau PTFE calificați pentru mediul specific de doză de radiații definit în Raportul de analiză a securității centralei, cu înregistrări de calificare a dozei de radiații furnizate conform EN 61000 sau IEEE 323. Ansamblul complet este proiectat să funcționeze fără a elibera resturi fibroase sau particule în aer, pentru a menține curățenia radiologică a camerei compresorului de aer pentru instrumente și pentru a proteja trenul de tratare a aerului din aval de încărcarea cu particule dincolo de baza sa de proiectare.
Răcirea căldurii de compresie într-o aplicație nucleară se realizează de obicei printr-un design cu interrăcire în două etape. Schimbătoarele de căldură cu carcasă și tuburi răcite cu apă sunt configurația preferată pe amplasamentele nucleare, deoarece elimină dependența de condițiile de temperatură ambiantă - important acolo unde sistemul HVAC din camera compresorului de aer pentru instrumente este el însuși supus unor constrângeri de control al temperaturii din clasa de siguranță. Trenul de tratare a aerului din aval - care cuprinde prefiltru, uscător refrigerat sau cu adsorbție, postfiltru și vas receptor din oțel inoxidabil - este integrat în ansamblul skid-urilor și este proiectat să atingă un punct de rouă sub presiune de minimum -40 grade Celsius, respectând specificațiile de umiditate ISO 8573-1 Clasa 1. Pentru aplicațiile în care conductele de aer pentru instrumente trec prin secțiuni expuse în exterior - relevante pe unele amplasamente nucleare din Marea Britanie unde conductele supraterane traversează rosturile de dilatare ale clădirilor - o specificație PDP de -70 grade Celsius este realizabilă folosind tehnologia uscătorului cu adsorbție regenerativ încălzit cu două turnuri integrată în același pachet de skid-uri.
Parametri de performanță tehnică — Compresor de aer cu șurub fără ulei, de calitate nucleară
| Parametru | Grad nuclear standard | Grad nuclear de mare capacitate | Configurație personalizată |
|---|---|---|---|
| Debit nominal (FAD) | 1,0 – 5,0 m³/min | 5,1 – 20,0 m³/min | Până la 35 m³/min |
| Presiune de refulare | 0,6 – 0,8 MPa | 0,6 – 1,0 MPa | Până la 1,3 MPa |
| Transportul de ulei | 0 mg/m³ (Clasa 0) | 0 mg/m³ (Clasa 0) | 0 mg/m³ (Clasa 0) |
| Punct de rouă sub presiune (PDP) | -40 °C (cu uscător) | -40 °C (cu uscător) | -70 °C disponibil |
| Interval de putere al motorului | 7,5 – 37 kW | 37 – 160 kW | Până la 400 kW |
| Temperatura ambientală | 5 – 45 °C | 5 – 45 °C | -20 – 55 °C |
| Nivelul presiunii sonore | ≤ 68 dB(A) | ≤ 72 dB(A) | ≤ 75 dB(A) |
| Materialul rotorului / carcasei | Oțel aliat / fontă acoperită cu PTFE | Oțel aliat / fontă acoperită cu PTFE | Rotoare din oțel inoxidabil 316L disponibile |
| Aranjament de redundanță | N+1 / 2×100% | N+1 / 2×100% | 3×50% / 4×33% |
| Interval de service al blocului de compresie | 8.000 de ore | 8.000 de ore | Baza de proiectare pe proiect |
| Certificări | IAEA GS-R-3 · ISO 8573-1 · ISO 9001 | IAEA · ONR · CE · PED · IEEE 344 | Conform specificațiilor proiectului |
Toate datele de performanță sunt măsurate în condiții de referință ISO 1217 Anexa C (20 °C, 1 bar, umiditate relativă 0%). Configurațiile personalizate sunt proiectate conform cerințelor specifice proiectului și sunt cotate individual.
Unde sunt necesare compresoare de aer cu șurub fără ulei în interiorul unei centrale nucleare
Termenul „aer instrumental” acoperă o gamă remarcabil de largă de sisteme acționate pneumatic, distribuite în fiecare zonă funcțională a unei centrale nucleare. Fiecare aplicație prezintă cerințe ușor diferite de control al presiunii, debitului, punctului de rouă și contaminării - dar fiecare în parte are cerința nenegociabilă de a avea un compresor de aer cu șurub fără ulei ca sursă de aer comprimat în amonte. Cei cinci consumatori principali de aer instrumental descriși mai jos reprezintă majoritatea cererii de aer instrumental într-un reactor tipic cu apă sub presiune sau într-o stație de reactor avansată răcită cu gaz și fiecare ilustrează o consecință specifică a calității aerului sub standard care justifică specificația nucleară.
Actuatoare ale sistemului de instrumentație de siguranță (SIS)
Actuatoarele pneumatice cu siguranță de pe valvele clasificate SIS necesită o alimentare cu aer pentru instrumente garantată, care să reziste condițiilor de accident de proiectare. Aerul comprimat trebuie să respecte o temperatură PDP minimă de -40 °C, ISO 8573-1 Clasa 1 pentru particule solide și un conținut absolut de ulei de Clasa 0. Orice eveniment de contaminare care provoacă defectarea unei valve SIS la un semnal de solicitare a acțiunii de protecție constituie un eveniment semnificativ care necesită notificare obligatorie ONR în condițiile autorizației de funcționare a amplasamentului nuclear.
Valve de izolare a reținerii (CIV)
Vanele de izolare a incintei formează bariera principală proiectată între circuitul primar și mediul extern. Vanele de izolare pneumatice (CIV) acționate pneumatic trebuie să se închidă în câteva secunde de la un semnal de izolare a incintei și să rămână etanșe la presiunea proiectată a incintei. Ratele de scurgere ale scaunelor vanelor - măsurate conform ANSI/FCI 70-2 Clasa VI - sunt extrem de sensibile la contaminarea peliculei de ulei de pe fețele scaunelor elastomerice, ceea ce poate provoca umflarea, pierderea forței de așezare și, în cele din urmă, etanșeitatea defectă a scaunului în timpul testelor de scurgere post-accident.
Comenzi ale sistemului de răcire a miezului de urgență (ECCS)
În timpul unui accident de pierdere a lichidului de răcire, injecția ECCS trebuie să înceapă în câteva secunde. Supapele de injecție la înaltă presiune, de descărcare a acumulatorului și de recirculare la joasă presiune sunt toate acționate pneumatic, utilizând acumulatoare de aer comprimat calificate Clasa 1E, menținute la presiune de compresoare de aer cu șurub fără ulei redundante, calificate seismic conform cerințelor de Categoria I ale stației - ceea ce înseamnă că trebuie să continue să funcționeze în timpul și după un cutremur de proiectare.
Garnitura pompei de răcire a reactorului, aer de purjare
Pompele de răcire a reactorului utilizează etanșări la arbore cu scurgeri controlate, necesitând aer instrumental curat pentru monitorizarea etanșărilor și funcțiile de purjare. Contaminarea cu ulei din aerul de purjare a etanșărilor degradează fețele etanșărilor mecanice și poate duce la scurgeri necontrolate ale agentului de răcire primar - o afecțiune clasificată drept scurgere a sistemului de răcire a reactorului dincolo de capacitatea normală de umplere, necesitând o acțiune promptă din partea operatorului și, eventual, o oprire neplanificată a reactorului cu operațiuni asociate de curățare radiologică.
Răcirea bazinului de combustibil uzat și sistemele consolidate post-Fukushima
Cerințele de îmbunătățire post-Fukushima, impuse de ONR în cadrul procesului japonez de analiză a accidentelor (JAR), impun ca alimentarea cu combustibil uzat și controalele de debit de răcire să funcționeze în condiții de întrerupere prelungită a curentului la centrală. Acumulatoarele de aer pentru instrumente, alimentate cu baterii, de compresoare de aer cu șurub fără ulei de calitate nucleară ca sursă principală, fac parte din arhitectura Hardened Diverse Backup (HDB), care este acum o caracteristică standard a modernizărilor de siguranță ale centralelor nucleare din Marea Britanie în întreaga flotă AGR operată de EDF.
Achiziționarea de aer comprimat nuclear în Regatul Unit: Ce trebuie să știe operatorii și echipele de proiect
Regatul Unit operează în prezent 9 centrale nucleare autorizate, generând aproximativ 151 TP5 tone din energia electrică a țării. Flota de reactoare avansate răcite cu gaz - de la Hartlepool, Heysham 1, Heysham 2, Dungeness B, Hinkley Point B și Torness - este gestionată printr-un program de prelungire a duratei de viață și de modernizare a sistemelor de siguranță, coordonat cu ONR. Alături de aceste centrale operaționale, centrala nucleară Sizewell B continuă să fie cea mai tânără centrală nucleară operațională din Regatul Unit, în timp ce proiectul Hinkley Point C din Somerset, condus de EDF - prima construcție nucleară nouă din Regatul Unit în ultimii 30 de ani - este în construcție activă. Proiectul Sizewell C din Suffolk avansează prin cadrul de aprobare de reglementare, iar programul Great British Nuclear SMR evaluează mai multe amplasamente din Regatul Unit pentru o potențială implementare a tehnologiei Rolls-Royce SMR în anii 2030.
Fiecare dintre aceste proiecte generează cerințe distincte de achiziții pentru compresoare de aer cu șurub fără ulei. Pentru flota AGR operațională, prioritatea este de obicei înlocuirea similară a unităților cu piston lubrifiate cu ulei, care sunt vechi, pe sisteme legate de siguranță, unde echipa de achiziții are nevoie de un furnizor care poate egala performanța sistemului existent, poate furniza documentația completă de Dedicare de Grad Comercial (CGD) pentru a converti un articol comercial într-un articol legat de siguranța nucleară și poate livra în fereastra de întrerupere planificată - de obicei o întrerupere de realimentare și întreținere de 4 până la 8 săptămâni. Pentru Hinkley Point C, proiectul EPR specifică cerințele de performanță ale sistemului de aer pentru instrumente care trebuie îndeplinite prin baza de proiectare aprobată de Evaluarea Generică a Proiectării (GDA), achizițiile fiind guvernate de cadrul de calificare a lanțului de aprovizionare nucleară al EDF Energy. Pentru viitoarele proiecte SMR, specificațiile compresorului de aer pentru instrumente sunt încă în curs de dezvoltare prin procesele de certificare a proiectării furnizorilor de tehnologie, dar cerința fundamentală pentru aerul comprimat fără ulei de Clasa 0 este deja stabilită în cazurile de siguranță pre-licențiere.
Ever Power a dezvoltat o infrastructură pentru lanțul de aprovizionare nucleară în Regatul Unit, special concepută pentru a deservi atât flota operațională existentă, cât și programul de construcție a noilor centrale. Echipa noastră de service în teren include ingineri din sud-vestul Angliei - la mai puțin de o oră de Hinkley Point - și din Midlands, oferind capacitate de răspuns rapid centralelor Hartlepool și Heysham. Toți inginerii noștri de service nuclear din Regatul Unit dețin autorizația de verificare a securității (SC) necesară pentru accesul la instalațiile nucleare autorizate și mențin înregistrări actualizate ale competențelor Grupului de Competențe Nucleare (NSG). Stocul nostru de piese de schimb garantate în Regatul Unit, menținut într-un centru logistic din Midlands, acoperă toate componentele critice ale blocului de compresie pentru livrarea a doua zi către orice instalație nucleară autorizată în Regatul Unit, cu apeluri de urgență în afara orelor de program disponibile pentru stațiile operaționale.
Funcționare dovedită: Succesul clienților
Rezultate reale de la operatori nucleari care au specificat compresoarele de aer cu șurub fără ulei Ever Power.
Studiu de caz recomandat · Coreea de Sud · Producție de energie nucleară
Înlocuirea sistemului de aer comprimat al unității 2 a centralei hidroelectrice și nucleare din Coreea — Centrala Shin-Hanul
Când Korea Hydro & Nuclear Power a întreprins revizia sistemului de aer pentru instrumente al centralei Shin-Hanul Unitatea 2 din provincia Gyeongsang de Nord, echipa de ingineri s-a confruntat cu o provocare pe care mulți operatori nucleari din întreaga lume o vor recunoaște. Compresoarele cu piston lubrifiate cu ulei existente acumulaseră o sarcină de întreținere care consuma un timp semnificativ de întreruperi planificate, iar sistemul generase trei evenimente documentate de contaminare cu ulei în aerul instrumentelor pe parcursul a cinci ani - două dintre acestea necesitând întreținere neplanificată a valvelor, iar unul ducând la o stare de degradare raportabilă a unui actuator clasificat SIS. Comitetul de siguranță al centralei a impus o înlocuire completă cu tehnologie fără ulei certificată ISO 8573-1 Clasa 0, calificată conform cerințelor seismice de Categoria II a centralei și specificată o configurație redundantă N+1 cu comutare automată.
Ever Power a furnizat un pachet redundant 2×100%, cuprinzând două compresoare de aer cu șurub fără ulei de 11 kW — fiecare cu un debit de 1,8 m³/min FAD la 0,75 MPa — asociate cu uscătoare regenerative cu adsorbție fără căldură, cu două turnuri, care ating un punct de rouă sub presiune garantat de -40 °C. Skidurile complete de tratare a aerului, inclusiv filtrele de admisie, prefiltrele, postfiltrele, vasele receptor din oțel inoxidabil și toată instrumentația sistemului, au fost complet pre-asamblate pe cadre comune de skid din oțel structural și supuse unui program cuprinzător de teste de acceptare în fabrică. Inginerii de asigurare a calității nucleare ai KHNP au fost martori la testul FAT (Fair Acceptance Test - Test de acceptare în fabrică) pe o perioadă de trei zile, revizuind toate înregistrările de inspecție NDE (Nedetermined Device - Testarea necondiționată), certificările materialelor, documentația de calibrare și datele testelor de performanță funcțională în raport cu Planul de calitate specific proiectului.
De la punerea în funcțiune la începutul anului 2021, cele două unități Ever Power au acumulat peste 20.000 de ore de funcționare combinate, fără nicio oprire neplanificată. Punctul de rouă al aerului instrumental al centralei a rămas la -40 °C PDP pe tot parcursul acesteia, iar toate cele opt teste trimestriale de calitate a aerului ISO 8573 efectuate de la punerea în funcțiune au înregistrat un conținut de ulei de 0 mg/m³. Intervalul de întreținere planificată s-a extins de la ciclul anterior de 2.000 de ore la intervalul de 8.000 de ore specificat de Ever Power, reducând cererea de forță de muncă pentru întreținerea sistemului de aer instrumental cu aproximativ 62% pe durata de viață. Directorul de Inginerie al KHNP a recunoscut oficial rezultatul ca model pentru specificațiile compresorului fără ulei în viitoarele proiecte de modernizare a stațiilor din cadrul flotei KHNP.
Am înlocuit compresoarele cu piston lubrifiate cu ulei, vechi de 12 ani, cu unități cu șurub Ever Power fără ulei la stația noastră AGR. Îmbunătățirea calității aerului a fost măsurabilă în primul test trimestrial - Clasa 0 pe toate fronturile. Integrarea diagnosticării la distanță cu CMMS-ul nostru a transformat modul în care planificăm mentenanța aerului pentru instrumente; acum programăm intervențiile în timpul ferestrelor de întrerupere planificate, în loc să reacționăm la alarme în timpul funcționării cu energie electrică, exact ceea ce necesită Defence-in-Depth.
— Inginer mecanic senior
Stație reactor avansată răcită cu gaz, Anglia de Nord, Marea Britanie
Când am evaluat furnizorii pentru pachetul de aer comprimat Hinkley Point C, am comparat patru producători în funcție de specificațiile proiectului nostru. Raportul de asigurare a calității nucleare al Ever Power a fost cel mai complet pe care l-am primit - trasabilitate completă a materialelor conform EN 10204 3.1, rapoarte de testare seismică cu martori și un manager de cont nuclear care a înțeles programul nostru ONR hold point încă din prima zi. Prețul a fost competitiv, dar calitatea documentației și experiența demonstrabilă în proiecte nucleare au fost factorii decisivi în atribuirea contractului.
— Manager de achiziții, Sisteme insulare nucleare
Proiect major de construcție nucleară nouă în Marea Britanie, Somerset
Am specificat compresoare de aer cu șurub fără ulei Ever Power pentru modernizarea miezului călit al bazinului de răcire a combustibilului uzat de la stația noastră PWR din Franța. Performanța de după punerea în funcțiune la 24 de luni a fost fără defecte. Ceea ce distinge acest furnizor a fost capacitatea autentică de inginerie personalizată - panoul de control a fost proiectat de la zero pentru a se interacționa cu arhitectura noastră DCS Schneider, amprenta defensivă a fost modificată pentru a se potrivi aspectului existent al camerei compresoarelor, iar documentația de calificare a fost structurată în jurul interfeței noastre specifice de reglementare ASN. Livrate la timp, în limita bugetului și exact conform specificațiilor.
— Inginer șef de instrumente și controale
Operațiuni nucleare EDF, Franța
Pachete de aer pentru instrumente nucleare proiectate la comandă: Capacitatea de fabricație și proiectare a Ever Power
Unul dintre cei mai importanți factori de diferențiere pentru Ever Power pe piața de aprovizionare cu energie nucleară este capacitatea noastră autentică de inginerie personalizată - nu ne limităm la a redenumi compresoarele comerciale standard cu documentație nucleară. Fabrica noastră de producție operează o zonă dedicată producției nucleare, unde toate procesele de fabricație legate de siguranță sunt separate fizic de liniile de producție comerciale. Această segregare se extinde de la inspecția la recepția materiilor prime, unde toate materialele de calitate nucleară sunt verificate independent în funcție de certificatele de fabricație înainte de a fi eliberate în secția de producție, până la asamblarea finală și testarea, unde componentele nucleare sunt asamblate de tehnicieni calificați pentru procedurile relevante de sudare și asamblare nucleară. Zona de producție nucleară funcționează în cadrul unui sistem separat de management al calității, auditat, aliniat cu standardul GS-R-3 al IAEA și verificat în mod regulat de inspectori nucleari independenți de la Lloyd's Register, Bureau Veritas sau de la propria echipă de asigurare a calității nucleare a clientului. Fiecare etapă de producție este documentată, fiecare măsurătoare înregistrată și fiecare neconformitate este soluționată oficial prin programul nostru de acțiuni corective nucleare înainte ca elementul să treacă la etapa următoare.
Capacitatea noastră de personalizare a produselor acoperă întreaga gamă a unui pachet de derapaje pneumatice pentru instrumente nucleare. Proiectăm presiunea de refulare la orice valoare între 0,5 MPa și 1,3 MPa, configurăm aranjamente de redundanță pentru a corespunde cerințelor specifice de analiză a siguranței proiectului și integrăm tehnologia de uscare selectată - refrigerată, regenerativă fără căldură sau regenerativă încălzită - într-un ansamblu comun de bază. Amprentele derapajelor sunt proiectate pentru a se potrivi cu cele existente. compresor Configurații de încăperi unde modificarea clădirii nu este fezabilă, cu calcule structurale furnizate conform standardelor Eurocode pentru proiectarea ancorajelor seismice. Arhitectura panoului de control este configurată să interacționeze cu platformele Siemens S7 sau TIA Portal, ABB 800xA, Schneider EcoStruxure sau Yokogawa CENTUM sau să funcționeze ca un pachet PLC independent și autonom. Pentru funcțiile de control clasificate sub o cerință SIL, proiectăm și documentăm logica de control conform IEC 61508 și furnizăm dovezile de evaluare și verificare SIL necesare pentru cazul de siguranță al proiectului. Angajamentul nostru de asistență pe durata ciclului de viață de 40 de ani - susținut de un program garantat de disponibilitate a pieselor de schimb, cu stoc garantat în Marea Britanie și termene de livrare definite pentru articolele care nu sunt în stoc - abordează cerința de fiabilitate operațională pe termen lung, pe care echipele de achiziții nucleare o prioritizează pe bună dreptate, mai presus de toți ceilalți factori.
Obțineți o ofertă personalizată pentru proiectul dumneavoastră nuclear
Echipă de inginerie nucleară · Proiecte în Regatul Unit și internaționale · Propunere de proiect preliminar în termen de 5 zile lucrătoare
Întrebări frecvente
Răspunsuri la întrebările pe care inginerii nucleari din Marea Britanie, managerii de achiziții și operatorii de centrale ni le adresează cel mai des despre compresoarele de aer cu șurub fără ulei pentru aplicații de aer comprimat pentru instrumente nucleare.
Care este diferența practică dintre un compresor de aer cu șurub fără ulei și o unitate cu injecție de ulei cu filtrare în aval și de ce este importantă în special pentru sistemele de aer comprimat ale centralelor nucleare din Marea Britanie?
Un compresor de aer cu șurub fără ulei produce aer comprimat cu conținut zero de ulei prin proiectare inginerească — niciun ulei nu intră vreodată în camera de compresie, așadar se obține în mod inerent ISO 8573-1 Clasa 0. O mașină cu injecție de ulei folosește uleiul ca fluid de proces în camera de compresie și se bazează pe filtre coalescente în aval pentru a reduce concentrația de ulei la de obicei 0,01 mg/m³ (Clasa 1) — care este încă ulei detectabil și, în mod crucial, un nivel care poate fi atins doar atâta timp cât elementul filtrant este intact și în perioada de funcționare. Pentru centralele nucleare din Regatul Unit reglementate de ONR în temeiul Legii instalațiilor nucleare din 1965, aerul instrumental care deservește actuatoarele de valve clasificate pentru siguranță trebuie să îndeplinească Clasa 0. O mașină cu injecție de ulei cu filtrare nu poate satisface această cerință deoarece defectarea elementului filtrant — un mod de defecțiune credibil — ar duce la atingerea uleiului nefiltrat la actuatoarele valvelor de siguranță, fără nicio detectare intermediară înainte de degradarea actuatorului.
Cât costă de obicei un compresor de aer cu șurub fără ulei, de calitate nucleară, pentru un proiect de centrală nucleară din Marea Britanie și ce factori afectează cel mai semnificativ prețul final de achiziție și costul pe durata de viață?
Un compresor de aer cu șurub fără ulei, de calitate comercială, în gama 11–22 kW, costă aproximativ 20.000–40.000 de lire sterline. O unitate complet calificată, de calitate nucleară, cu un pachet complet de documentație QA - certificate de materiale conform EN 10204 3.1, rapoarte de testare seismică, FAT cu martor și documentație de calitate conformă ONR - costă de obicei între 60.000 și 200.000 de lire sterline per unitate, înainte de uscătorul integrat, recipientul și echipamentele auxiliare. Un pachet complet de skid-uri redundante 2×100% pentru un amplasament nuclear din Marea Britanie, inclusiv toate echipamentele de tratare a aerului, integrarea controalelor și documentația, variază de la 180.000 de lire sterline la peste 500.000 de lire sterline, în funcție de debit și de detaliile specificațiilor. Costurile pe durata de viață - inclusiv intervale de service de 8.000 de ore, în loc de cicluri de 2.000 de ore - fac, în general, tehnologia cu șurub fără ulei mai ieftină decât alternativele cu piston fără ulei pe un orizont de 20 de ani. Pentru o estimare bugetară specifică proiectului, contactați sales@compresor-de-aer-pentru-tăiere-laser.com cu cerințele dumneavoastră de debit și presiune.
Ce certificări și calificări ar trebui să verific atunci când aleg un furnizor de compresoare de aer fără ulei pentru aplicații de aer instrumental legate de siguranța nucleară în Regatul Unit?
Cel puțin, verificați: certificarea ISO 8573-1 Clasa 0 cu testare independentă de către o terță parte (nu auto-declarată); alinierea sistemului de management al calității GS-R-3 al IAEA, auditată de un organism acreditat; ISO 9001:2015 cu domeniul de aplicare al aprovizionării cu substanțe nucleare; marcajul CE în temeiul Directivei privind echipamentele sub presiune (2014/68/UE, păstrată în legislația britanică ca PSSR 2000); dovezi de calificare seismică conform IEEE 344 sau IEC 60780 pentru baza specifică de proiectare a instalației; și certificate de materiale EN 10204 3.1 pentru toate componentele care mențin presiunea. Pentru amplasamentele nucleare din Regatul Unit, verificați, de asemenea, dacă SMC-ul furnizorului respectă NS-TAST-GD-058 (ghidul ONR pentru evaluarea tehnică a asigurării calității în scopuri de siguranță nucleară), dacă au o procedură demonstrată de Dedicare de Grad Comercial pentru aprovizionarea cu substanțe nucleare și dacă inginerii lor de acces la amplasament dețin înregistrări de competență NSG și autorizații de securitate corespunzătoare.
Unde pot găsi un furnizor calificat și experimentat de compresoare de aer cu șurub fără ulei, de calitate nucleară, pentru proiecte la Hinkley Point C, Sizewell B sau alte amplasamente nucleare autorizate în Regatul Unit?
Ever Power este un furnizor consacrat, cu o experiență documentată în sisteme de aer comprimat pentru centrale nucleare în Asia, Europa și Orientul Mijlociu. Infrastructura noastră de aprovizionare cu energie nucleară din Marea Britanie include ingineri de service pe teren cu sediul în Somerset și Midlands, un stoc de piese de schimb garantate în Marea Britanie pentru livrare a doua zi către orice amplasament nuclear autorizat și o echipă de vânzări și inginerie nucleară cu experiență în gestionarea așteptărilor ONR privind calificarea în achiziții. Suntem implicați în procesul de calificare a lanțului de aprovizionare Hinkley Point C și suntem poziționați pentru implicarea în achiziții pre-FEED pentru Sizewell C. Pentru a începe discuțiile despre calificare sau pentru a solicita o ofertă bugetară, trimiteți un e-mail la sales@compresor-de-aer-pentru-tăiere-laser.com cu detaliile proiectului și documentele de referință ale specificațiilor.
Cum demonstrează un compresor de aer cu șurub fără ulei funcționarea continuă în siguranță după un eveniment seismic la o centrală nucleară și ce dovezi de testare sunt solicitate de ONR?
Standardul IEEE 344 reglementează calificarea seismică a echipamentelor mecanice legate de siguranță din centralele nucleare. Calificarea se realizează prin montarea unei unități de producție reprezentative pe o masă vibratoare triaxială și aplicarea unei mișcări dinamice de intrare care înconjoară Spectrul de Răspuns Necesar (RRS) specific centralei, atât pentru condițiile de cutremur de bază de funcționare (OBE), cât și pentru condițiile de cutremur de oprire în siguranță (SSE). Compresorul trebuie să demonstreze funcționarea în timpul intrării OBE și integritatea structurală, cu revenirea la funcționare după intrarea SSE. Raportul testului de calificare - inclusiv linia de bază funcțională pre-test, înregistrările operaționale în timpul testului și constatările inspecției post-test - este furnizat ca documentație controlată de asigurare a calității nucleare. ONR nu prescrie un standard specific pentru calificarea seismică a centralei mecanice, dar se așteaptă ca solicitanții să demonstreze echivalența cu metodologia IEEE 344 sau IEC 60780 acceptată în timpul evaluării generice a proiectării sau al procesului de revizuire a licențierii proiectului.
Care este intervalul de întreținere planificat așteptat pentru un compresor de aer cu șurub fără ulei într-un sistem de aer pentru instrumente nucleare și cum se compară acesta cu compresoarele cu piston lubrifiate cu ulei pe care multe stații AGR din Marea Britanie le operează în prezent?
Compresoarele de aer cu șurub fără ulei de calitate nucleară Ever Power sunt proiectate pentru un interval de întreținere planificată de 8.000 de ore pentru inspecția preventivă a blocului de compresie și înlocuirea programată a componentelor. Compresoarele cu piston fără ulei - care încă funcționează pe o serie de stații AGR din Marea Britanie - necesită de obicei inspecția plăcii de supapă și a segmenților la 2.000 de ore și înlocuirea completă a segmenților de piston la 4.000 de ore, datorită ratei de uzură mecanică fundamental mai mare a mecanismului cu piston. Consecința practică este că o unitate cu șurub fără ulei necesită aproximativ un sfert din intervențiile de întreținere planificate pe parcursul unui ciclu de funcționare de 40.000 de ore, ceea ce reprezintă o reducere directă a expunerii la doza de radiații pentru tehnicienii de întreținere care lucrează în zone cu radiații supravegheate, o reducere semnificativă a duratei de întreținere planificată în caz de întrerupere a funcționării și un cost de întreținere pe durata ciclului de viață mai mic, în ciuda prețului de achiziție a capitalului mai mare.
Pot obține un skid de compresor de aer cu șurub, fără ulei, complet personalizat, conceput pentru a se potrivi cu sistemul specific de identificare și identificare a aerului instrumental, cu configurația camerei și cu arhitectura de control DCS a centralei mele nucleare din Marea Britanie?
Da, și aceasta este una dintre principalele capacități diferențiatoare ale Ever Power pentru aplicațiile nucleare. Nu furnizăm pachete de aer pentru instrumente nucleare dintr-un catalog - fiecare proiect nuclear este personalizat, pornind de la P&ID-ul sistemului, specificațiile funcționale, criteriile de proiectare a mediului și cerințele arhitecturii de control. Presiunea de refulare, configurația redundanței, tehnologia uscătorului, dimensionarea receptorului, specificațiile instrumentației și designul panoului de control sunt toate definite proiect cu proiect. Interacționăm cu platformele DCS Siemens, ABB, Schneider și Yokogawa și proiectăm logica de control la SIL 1 sau SIL 2, acolo unde clasificarea funcției de protecție o impune. Designul structural al derapajelor este optimizat pentru a se potrivi amprentelor existente ale camerei compresoarelor, unde modificarea clădirii nu este o opțiune. Pentru a iniția o discuție despre design personalizat, trimiteți documentul dvs. cu specificațiile și P&ID-ul către sales@compresor-de-aer-pentru-tăiere-laser.com.
Cât durează de obicei achiziționarea și livrarea unui compresor de aer cu șurub fără ulei de calitate nucleară, de la solicitarea inițială până la predarea punerii în funcțiune la o instalație nucleară din Marea Britanie?
Termenele de achiziție pentru instalații nucleare sunt semnificativ mai lungi decât cele pentru furnizarea de aer comprimat comercial, datorită cerințelor de documentație privind asigurarea calității și programului obligatoriu de testare a acceptării în fabrică. O unitate standard de compresor de aer cu șurub, fără ulei, de calitate nucleară, cu pachet complet de calificare, necesită de obicei 20-28 de săptămâni de la plasarea comenzii până la finalizarea testului FAT (First Achievement Test - Testarea în fabrică), cu încă 4-6 săptămâni pentru transport, instalare la fața locului și punere în funcțiune - rezultând un total de aproximativ 24-34 de săptămâni până la predarea operațională. Un pachet de skiduri complet personalizat, cu uscător integrat, comenzi și design structural personalizat, necesită de obicei 32-40 de săptămâni. Pentru proiectele nucleare din Marea Britanie cu ferestre de întrerupere planificate sau constrângeri legate de programul de construcție a unor clădiri noi, recomandăm insistent să angajați echipa noastră de vânzări nucleare cât mai devreme posibil în etapa proiectului - în mod ideal, în timpul pre-FEED sau al proiectării detaliate - pentru a vă asigura că programul de achiziții este realizabil în cadrul programului proiectului.
Sunteți gata să specificați sistemul compresorului de aer pentru instrumente nucleare?
Echipa noastră de inginerie nucleară este pregătită să vă analizeze specificațiile, să vă răspundă la întrebările tehnice și să pregătească o ofertă detaliată specifică proiectului. Fiecare proiect de aerisire a instrumentelor nucleare la Ever Power începe cu o conversație de inginerie - nu cu un discurs de vânzare.
📧 Obțineți o ofertă — [email protected]
Răspuns în termen de o zi lucrătoare · Proiecte nucleare din Regatul Unit și internaționale · editare de gzl