Зайдите на любую современную атомную электростанцию — будь то Хинкли-Пойнт С в Сомерсете, реактор Хуалонг-Уан в провинции Фуцзянь или установка Westinghouse AP1000 в Джорджии, США, — и вы услышите монотонное гудение безмасляного винтового воздушного компрессора, которое является частью базового режима работы. Это не случайный фоновый шум. Это сердцебиение каждого пневматического предохранительного клапана, каждого контура управления изоляцией защитной оболочки и каждого механизма аварийного сброса давления на станции. Загрязненный контрольно-измерительный воздух был определен как основная причина отказов предохранительных клапанов во время переходных процессов в обзорах опыта эксплуатации, опубликованных МАГАТЭ и Всемирной ассоциацией операторов атомных электростанций. Именно эта задокументированная история объясняет, почему проектировщики станций, инженеры по ядерной безопасности и регулирующие органы во всем мире стандартизировали безмасляный винтовой воздушный компрессор как единственно приемлемую технологию для систем контрольно-измерительного воздуха, обеспечивающих ядерную безопасность. Это обозначение — не просто коммерческое предпочтение, это инженерная необходимость, подкрепленная физикой, логикой радиологической безопасности и точными эксплуатационными данными. Данное руководство предназначено для операторов атомных электростанций Великобритании, инженеров по контрольно-измерительным приборам, инженеров предприятий и менеджеров по закупкам, которым необходимо понимать, для чего на самом деле предназначены эти машины, чем они принципиально отличаются от стандартных промышленных компрессоров, используемых на большинстве производственных площадок, и как правильно выбрать подходящий компрессор для применения в условиях, связанных с ядерной безопасностью.
В компании Ever Power наша инженерная команда более 18 лет занимается поставкой систем сжатого воздуха для электроэнергетических предприятий Европы, Азии и Ближнего Востока. Сжатый воздух для ядерных контрольно-измерительных приборов остается наиболее сложной категорией применения, с которой мы работаем, и областью, где мы вкладываем наибольшие средства в материаловедение, инфраструктуру обеспечения качества и документацию по нормативной квалификации. Независимо от того, вводите ли вы в эксплуатацию новый комплект систем сжатого воздуха для контрольно-измерительных приборов на атомной электростанции, заменяете устаревшие поршневые компрессоры с масляной смазкой на существующей АЭС или поддерживаете программу модернизации защищенного от аварии на Фукусимской АЭС, техническая основа, представленная в этой статье, обеспечивает фундамент для принятия обоснованного решения о закупке.
Безмасляный винтовой воздушный компрессор Ever Power ядерного класса — соответствует требованиям МАГАТЭ GS-R-3 по контролю качества · ISO 8573-1 Класс 0 · Сейсмостойкий по стандарту IEEE 344 · Одобрен для использования на атомных электростанциях Великобритании
📧 Получите бесплатную смету прямо сейчас
Специалисты по ядерным проектам · Ответ в течение одного рабочего дня · Приветствуются проекты в Великобритании и за рубежом
Почему для подачи воздуха в ядерные контрольно-измерительные приборы необходим источник сжатого воздуха, по своей природе не содержащий масла?
Стандартный промышленный сжатый воздух — даже проходящий через высокоэффективную коалесцентную фильтрацию — содержит остаточную концентрацию масла, которая категорически недопустима в системе подачи контрольно-измерительного воздуха атомной электростанции. Сертификация ISO 8573-1 класса 0, наивысший достижимый класс чистоты, означает нулевое содержание масла в любой фазе: отсутствие аэрозолей, паров и жидких примесей. Безмасляный винтовой воздушный компрессор достигает этого состояния благодаря фундаментальной конструкции, поскольку смазочное масло вообще не попадает в камеру сжатия. Роторы компрессорного блока изготавливаются с допусками менее 50 микрометров на зазорах между концами и покрыты полимерными компаундами на основе ПТФЭ, которые обеспечивают внутреннюю смазку за счет самой матрицы материала. Механизмы синхронизации вращения ротора смазываются в полностью герметичном редукторе, физически изолированном от воздушного потока. Это не преимущество в фильтрации по сравнению с компрессорами с масляным впрыском — это принципиальное инженерное отличие. Фильтрация на выходе может выйти из строя. Принцип работы компрессора без использования масла по определению не может приводить к образованию воздуха, загрязненного маслом, и именно этот аргумент удовлетворяет как инженеров по ядерной безопасности, так и инспекторов регулирующих органов при проверке проекта.
Системы контроля ядерной безопасности разработаны для работы по принципу отказоустойчивости. Каждый электромагнитный запорный клапан защитной оболочки, каждый пневматический регулятор подачи воды в аварийную зону и каждый предохранительный клапан сброса давления используют чистый, сухой, безмасляный сжатый воздух, поддерживаемый под стабильным давлением — обычно от 0,6 до 0,8 МПа — непрерывно и надежно даже в сценарии аварийной ситуации, предусмотренной проектом. Если деградация масла приводит к разбуханию и залипанию эластомерного седла клапана, запорный клапан защитной оболочки может не закрыться по сигналу о срабатывании защитной системы. В соответствии со шкалой событий МАГАТЭ и требованиями к отчетности Управления ядерных исследований Великобритании, это представляет собой серьезное событие с потенциальными регуляторными, финансовыми и репутационными последствиями, которые значительно перевешивают любую экономию капитальных затрат за счет использования компрессора более низкого класса. В соответствии с принципами оценки безопасности Управления по ядерному регулированию, системы подачи сжатого воздуха, обеспечивающие ядерную безопасность, должны проектироваться в соответствии с принципами многоуровневой защиты — это означает, что несколько независимых линий подачи сжатого воздуха, каждая из которых способна самостоятельно поддерживать полную нагрузку, должны обслуживаться без ухудшения состояния на протяжении всего срока эксплуатации станции, разрешенного для использования, который для новых объектов, таких как Хинкли-Пойнт С, составляет 60 лет.
Квалификация по сейсмостойкости добавляет еще один уровень сложности, отличающий закупки оборудования для атомных электростанций от любых других применений сжатого воздуха. Механическое оборудование, связанное с ядерной безопасностью, должно быть сертифицировано таким образом, чтобы оставаться работоспособным — или восстанавливать работоспособность в течение определенного периода — после землетрясения, соответствующего проектным параметрам. Это требует проведения полного квалификационного тестирования на трехосном вибростенде, в результате которого составляется отчет о тестировании, демонстрирующий способность компрессора работать в соответствии с требуемым спектром отклика, специфичным для данной станции. Безмасляные винтовые воздушные компрессоры Ever Power, предназначенные для атомных электростанций, разработаны и протестированы в соответствии с требованиями сейсмостойкости IEEE 344, а полная документация по испытаниям — включая базовые данные до испытаний, записи о работе во время испытаний и отчеты о проверке после испытаний — предоставляется в рамках стандартного пакета обеспечения качества для атомных электростанций.
Шесть инженерных преимуществ безмасляной винтовой технологии ядерного класса
Каждый пункт спецификации существует потому, что за ним стоят последствия ядерной катастрофы.
Качество воздуха класса 0 по стандарту ISO 8573-1 — по замыслу, а не по фильтрации.
Отсутствие обнаруживаемого масла в любой фазе — жидкой, аэрозольной или парообразной. Двухвинтовой компрессорный блок использует профили ротора с покрытием из ПТФЭ, работающие в бесконтактной конфигурации с маслоизолированными зубчатыми передачами, поэтому камера сжатия физически недоступна для смазочных материалов. Сертификация качества воздуха сторонними организациями TÜV Rheinland или Bureau Veritas предоставляется в стандартном порядке по контрактам на поставку оборудования для атомной энергетики, а контролируемые испытания включены в программу заводских приемочных испытаний.
Возможность резервирования по схеме N+1 и конфигурации 2×100%
Функции ядерной безопасности допускают нулевые перебои в подаче воздуха для контрольно-измерительных приборов. Наши комплектные системы могут быть сконфигурированы как пары 2×100% (рабочий/резервный режим), 3×50% (кольцевая магистраль) или конфигурации N+1 с автоматическим переключением и непрерывным мониторингом состояния. Вся логика переключения интегрирована в АСУ ТП или поставляется в виде автономного пакета ПЛК безопасности с документацией по оценке уровня безопасности (SIL), если это требуется спецификацией безопасности проекта.
Полная сейсмическая и экологическая квалификация (IEEE 344 / IEC 60780)
Испытания на вибростенде в соответствии с требуемыми спектрами отклика, специфичными для конкретного объекта, записи испытаний на термические циклы, подтверждение квалификации по дозе облучения и полная документация по прослеживаемости материалов — все это входит в стандартный пакет ядерной квалификации. Команда ядерных инженеров Ever Power координирует программу квалификации непосредственно с независимым органом по проверке и подтверждению соответствия проекта требованиям инспекции контрольных точек ONR.
Документация по обеспечению качества в ядерной отрасли в соответствии со стандартом EN 10204 3.1 / IAEA GS-R-3
Каждый компонент, удерживающий давление, имеет полную сертификацию материалов в соответствии со стандартом EN 10204 3.1 или 3.2. Квалификация сварочных процедур, протоколы неразрушающего контроля, сертификаты испытаний под давлением и отчеты о проверке размеров хранятся в контролируемой системе управления документами, соответствующей стандартам IAEA GS-R-3 и ISO 9001:2015. К каждому контракту на поставку ядерных материалов назначается выделенный инженер по обеспечению качества, который служит единым контактным лицом по всем вопросам, касающимся документации по качеству, на протяжении всего жизненного цикла проекта.
Эффективность частотно-регулируемого привода (ЧРП) — 30–45% Снижение энергопотребления
Атомные электростанции работают непрерывно на протяжении нескольких десятилетий. Безмасляный винтовой воздушный компрессор с частотно-регулируемым приводом (ЧРП), точно согласовывающий выходную мощность с фактической потребностью в сжатом воздухе, может снизить потребление энергии на сжатый воздух на 30–451 тонну по сравнению с компрессорами с фиксированной скоростью. При 40-летней лицензии на эксплуатацию станции совокупная экономия энергии существенна и напрямую поддерживает обязательства правительства Великобритании по внедрению низкоуглеродной энергетики. Компрессоры с ЧРП также снижают механическую нагрузку во время циклов запуска-остановки, продлевая срок службы компрессорного блока и сокращая частоту планового технического обслуживания.
Интервалы технического обслуживания 8000 часов с мониторингом состояния с помощью промышленного интернета вещей (IIoT).
Плановое техническое обслуживание в зоне с радиационным контролем требует тщательного управления отключениями для минимизации дозы облучения по принципу «насколько это практически возможно». Атомные компрессоры Ever Power рассчитаны на 8000-часовые интервалы обслуживания компрессорного блока — в четыре раза больше, чем типичный интервал для безмасляных поршневых компрессоров — и оснащены датчиками вибрации и температуры с поддержкой IIoT, которые передают прогнозные данные о состоянии в систему управления техническим обслуживанием станции (CMMS). Работы по техническому обслуживанию планируются во время плановых отключений, а не запускаются реактивно по сигналам тревоги во время работы электростанции.
Принцип сжатия, материаловедение и ядерные конструкции
Принцип работы двухвинтового компрессора хорошо известен в машиностроении: два переплетающихся винтовых ротора — один мужской и один женский — вращаются внутри прецизионно обработанного корпуса. Окружающий воздух поступает на всасывающем конце, задерживается между лопастями ротора и стенкой цилиндра и постепенно сжимается по мере уменьшения объема камеры сжатия по направлению к выпускному отверстию. В обычной машине с масляным впрыском масло впрыскивается в камеру сжатия для герметизации зазора между концами роторов и корпусом и для поглощения тепла сжатия. В безмасляном винтовом воздушном компрессоре этот же зазор должен контролироваться исключительно с помощью сверхточных производственных допусков — обычно менее 50 микрометров во всем диапазоне рабочих температур — а профили роторов спроектированы таким образом, чтобы во время нормальной работы не было механического контакта, а следовательно, и необходимости в граничной смазке. Роторы вращаются синхронно с помощью внешних зубчатых передач, размещенных в полностью закрытом герметичном редукторе, который никогда не сообщается с воздушным трактом. Такое архитектурное разделение функций смазки и сжатия является основополагающей конструктивной особенностью, благодаря которой соответствие классу 0 по стандарту ISO 8573-1 является неотъемлемой частью процесса, а не зависит от последующей обработки.
Для ядерных установок выбор материалов в компрессорном контуре значительно отличается от коммерческой практики. Смываемые поверхности — внутренний диаметр корпуса, покрытия профиля ротора, трубки промежуточного охладителя, оболочки доохладителя и внутренние детали влагоотделителя — изготавливаются из аустенитной нержавеющей стали марки ASTM A182 Grade F316L или из твердоанодированного алюминиевого сплава аэрокосмического класса для секций низкого давления, где снижение веса является ограничивающим фактором при проектировании рамы. Эластомерные компоненты — уплотнения вала, гибкие муфты и соединения для контрольно-измерительных приборов — изготавливаются из компаундов EPDM или PTFE, сертифицированных для конкретной дозы облучения, определенной в отчете об анализе безопасности установки, с предоставлением данных о квалификации дозы облучения в соответствии со стандартами EN 61000 или IEEE 323. Вся сборка спроектирована таким образом, чтобы работать без выделения волокнистых или твердых частиц из воздуха, поддерживать радиологическую чистоту компрессорного помещения и защищать последующую линию обработки воздуха от загрязнения твердыми частицами сверх расчетного значения.
Охлаждение тепла от компрессора в ядерных установках обычно достигается с помощью двухступенчатой системы промежуточного охлаждения. Водоохлаждаемые кожухотрубные теплообменники являются предпочтительной конфигурацией на ядерных объектах, поскольку они исключают зависимость от температуры окружающей среды — это важно в тех случаях, когда система ОВК в компрессорной комнате КИП сама по себе подчиняется ограничениям по контролю температуры класса безопасности. Система подготовки воздуха, расположенная ниже по потоку — включающая предварительный фильтр, осушитель с охлаждением или адсорбционным наполнителем, послефильтр и ресивер из нержавеющей стали — является неотъемлемой частью блочной конструкции и предназначена для достижения точки росы под давлением не менее -40 градусов Цельсия, что соответствует требованиям ISO 8573-1 по влажности класса 1. Для применений, где трубопроводы КИП проходят через открытые наружные участки — что актуально на некоторых ядерных объектах Великобритании, где надземные трубопроводы проходят через деформационные швы зданий, — достижение точки росы под давлением -70 градусов Цельсия возможно с использованием двухбашенной технологии регенеративного адсорбционного осушителя с подогревом, интегрированной в тот же блочный комплект.
Технические характеристики — Безмасляный винтовой воздушный компрессор ядерного класса
| Параметр | Стандартный ядерный класс | Высокоемкостный ядерный материал | Пользовательская конфигурация |
|---|---|---|---|
| Номинальный расход (FAD) | 1,0 – 5,0 м³/мин | 5,1 – 20,0 м³/мин | До 35 м³/мин |
| Давление на выходе | 0,6 – 0,8 МПа | 0,6 – 1,0 МПа | До 1,3 МПа |
| Перенос нефти | 0 мг/м³ (Класс 0) | 0 мг/м³ (Класс 0) | 0 мг/м³ (Класс 0) |
| Точка росы (ТПВ) | -40 °C (с сушилкой) | -40 °C (с сушилкой) | -70 °C доступно |
| Диапазон мощности двигателя | 7,5 – 37 кВт | 37 – 160 кВт | До 400 кВт |
| Температура окружающей среды | 5–45 °C | 5–45 °C | -20 – 55 °C |
| Уровень звукового давления | ≤ 68 дБ(А) | ≤ 72 дБ(А) | ≤ 75 дБ(А) |
| Материал ротора/корпуса | легированная сталь / чугун с покрытием из ПТФЭ | легированная сталь / чугун с покрытием из ПТФЭ | Доступны роторы из нержавеющей стали 316L. |
| Соглашение о сокращении штата | N+1 / 2×100% | N+1 / 2×100% | 3×50% / 4×33% |
| Интервал обслуживания кондиционера | 8000 часов | 8000 часов | Проектирование осуществляется в соответствии с требованиями заказчика. |
| Сертификаты | МАГАТЭ GS-R-3 · ISO 8573-1 · ISO 9001 | МАГАТЭ · ONR · CE · PED · IEEE 344 | В соответствии со спецификацией проекта |
Все данные о производительности измерены в эталонных условиях согласно Приложению C стандарта ISO 1217 (20 °C, 1 бар, относительная влажность 0%). Индивидуальные конфигурации разрабатываются в соответствии с требованиями конкретного проекта и рассчитываются отдельно.
Где на атомной электростанции требуются безмасляные винтовые воздушные компрессоры
Термин «сжатый воздух для контрольно-измерительных приборов» охватывает чрезвычайно широкий спектр пневматических систем, распределенных по всем функциональным областям атомной электростанции. Каждое применение предъявляет несколько иные требования к давлению, расходу, точке росы и контролю загрязнения, но всех их объединяет непременное требование наличия безмасляного винтового воздушного компрессора в качестве источника сжатого воздуха. Пять основных потребителей сжатого воздуха для контрольно-измерительных приборов, описанных ниже, составляют большую часть потребности в этом воздухе в типичном реакторе с водой под давлением или усовершенствованной газоохлаждаемой реакторной станции, и каждый из них иллюстрирует конкретное последствие низкого качества воздуха, которое оправдывает ядерные технические требования.
Исполнительные механизмы системы безопасности (SIS)
Для отказоустойчивых пневматических приводов на клапанах класса SIS требуется гарантированная подача сжатого воздуха, способного выдерживать условия аварий, предусмотренные проектом. Сжатый воздух должен соответствовать минимальной температуре перепада давления -40 °C, классу 1 по ISO 8573-1 для твердых частиц и абсолютному содержанию масла класса 0. Любое загрязнение, приводящее к отказу клапана класса SIS при срабатывании защитного сигнала, считается существенным событием, требующим обязательного уведомления ONR в соответствии с условиями лицензии на эксплуатацию ядерного объекта.
Запорные клапаны для изоляции (CIV)
Запорные клапаны образуют основной инженерный барьер между основным контуром и внешней средой. Пневматические запорные клапаны должны закрываться в течение нескольких секунд после сигнала о закрытии герметичной зоны и обеспечивать герметичность при расчетном давлении в герметичной зоне. Утечки через седло клапана, измеряемые по стандарту ANSI/FCI 70-2 Class VI, критически чувствительны к загрязнению масляной пленкой эластомерных поверхностей седла, что может вызвать набухание, потерю усилия прилегания и, в конечном итоге, нарушение герметичности седла во время испытаний на герметичность после аварии.
Система управления аварийным охлаждением ядра (ECCS)
В случае аварии с утечкой охлаждающей жидкости подача охлаждающей жидкости через систему ECCS должна начаться в течение нескольких секунд. Клапаны управления подачей воздуха под высоким давлением, сбросом из аккумулятора и рециркуляцией под низким давлением приводятся в действие пневматически, используя сжатый воздух из аккумуляторов класса 1E, поддерживаемый под давлением резервными безмасляными винтовыми воздушными компрессорами, которые соответствуют сейсмическим требованиям станции категории I — это означает, что они должны продолжать функционировать во время и после расчетного землетрясения.
Уплотнение насоса охлаждающей жидкости реактора, продувочный воздух
В насосах системы охлаждения реактора используются герметичные уплотнения вала, требующие чистого контрольно-измерительного воздуха для контроля состояния уплотнений и их продувки. Загрязнение маслом воздуха для продувки уплотнений приводит к износу механических уплотнительных поверхностей и может вызвать неконтролируемую утечку первичного теплоносителя — состояние, классифицируемое как утечка из системы охлаждения реактора сверх нормальной емкости, требующая незамедлительных действий оператора и потенциально незапланированной остановки реактора с соответствующими работами по радиологической очистке.
Системы охлаждения бассейнов для отработанного ядерного топлива и системы защиты, укрепленные после аварии на Фукусимской АЭС.
Требования к модернизации после аварии на АЭС Фукусима, установленные Управлением ядерных исследований (ONR) в рамках японской процедуры анализа аварии (JAR), предусматривают работу систем подпитки и охлаждения бассейна отработанного топлива в условиях длительного отключения электроэнергии на станции. Аккумуляторы сжатого воздуха с резервным питанием от батарей, заряжаемые безмасляными винтовыми воздушными компрессорами ядерного класса в качестве основного источника, являются частью архитектуры усиленного резервного питания (HDB), которая в настоящее время является стандартной функцией модернизации безопасности атомных станций Великобритании на всех станциях AGR, эксплуатируемых компанией EDF.
Закупка сжатого воздуха для атомных электростанций в Соединенном Королевстве: что необходимо знать операторам и проектным группам.
В настоящее время в Соединенном Королевстве действуют 9 лицензированных атомных электростанций, вырабатывающих около 151 тыс. тонн электроэнергии страны. Управление парком современных газоохлаждаемых реакторов — на станциях Хартлпул, Хейшем 1, Хейшем 2, Дандженесс B, Хинкли-Пойнт B и Торнесс — осуществляется в рамках программы продления срока службы и модернизации систем безопасности, координируемой с Управлением ядерных исследований (ONR). Наряду с этими действующими станциями, реактор с водой под давлением (PWR) Sizewell B продолжает оставаться самой молодой действующей атомной электростанцией в Великобритании, а проект Hinkley Point C в Сомерсете, возглавляемый компанией EDF — первая новая атомная электростанция в Великобритании за более чем 30 лет — находится в стадии активного строительства. Проект Sizewell C в Саффолке продвигается по системе разрешений регулирующих органов, а программа Great British Nuclear SMR оценивает несколько площадок в Великобритании для потенциального внедрения технологии SMR от Rolls-Royce в 2030-х годах.
Каждый из этих проектов предъявляет различные требования к закупке безмасляных винтовых воздушных компрессоров. Для действующего парка AGR приоритетом, как правило, является замена устаревших поршневых маслосмазываемых агрегатов на аналогичные в системах, связанных с безопасностью. Группа по закупкам нуждается в поставщике, который сможет обеспечить соответствие характеристикам существующей системы, предоставить полную документацию по сертификации коммерческого класса (CGD) для преобразования коммерческого изделия в изделие, связанное с ядерной безопасностью, и выполнить поставку в запланированный период простоя — обычно это 4-8-недельный период заправки и технического обслуживания. Для Хинкли-Пойнт C проект EPR определяет требования к производительности системы подачи контрольно-измерительного воздуха, которые должны быть выполнены в рамках утвержденной проектной базы общего проектирования (GDA), а закупки регулируются системой квалификации цепочки поставок ядерной отрасли EDF Energy. Для будущих проектов SMR технические характеристики компрессоров контрольно-измерительного воздуха все еще разрабатываются в рамках процессов сертификации проектирования поставщиков технологий, но основное требование к безмасляному сжатому воздуху класса 0 уже установлено в предлицензионных обоснованиях безопасности.
Компания Ever Power разработала в Великобритании инфраструктуру поставок для атомных электростанций, специально предназначенную для обслуживания как существующего парка действующих объектов, так и программы строительства новых. Наша команда выездных специалистов включает инженеров, базирующихся на юго-западе Англии — в пределах часа езды от Хинкли-Пойнт — и в Мидлендсе, обеспечивая оперативное реагирование на вызовы на станциях Хартлпул и Хейшем. Все наши инженеры по обслуживанию атомных электростанций в Великобритании имеют допуск к секретной информации (Security Check, SC), необходимый для доступа на лицензированные атомные объекты, и поддерживают актуальные данные о квалификации в рамках программы Nuclear Skills Group (NSG). Наш склад запасных частей, хранящийся на логистическом узле в Мидлендсе, покрывает все критически важные компоненты компрессорных установок для доставки на следующий день на любой лицензированный атомный объект в Великобритании, а также обеспечивает возможность экстренного вызова в нерабочее время для действующих станций.
Доказано на практике: Успех клиентов
Реальные результаты работы операторов атомных электростанций, которые выбрали безмасляные винтовые воздушные компрессоры Ever Power.
Пример успешного проекта · Южная Корея · Атомная энергетика
Корейская гидро- и атомная энергетика — замена системы подачи контрольно-измерительного воздуха на 2-м энергоблоке электростанции «Шин-Ханул».
Когда компания Korea Hydro & Nuclear Power приступила к модернизации системы подачи сжатого воздуха на энергоблоке № 2 АЭС Син-Ханул в провинции Северный Кёнсан, инженерная команда столкнулась с проблемой, знакомой многим операторам атомных электростанций по всему миру. Существующие поршневые компрессоры с масляной смазкой накопили значительный объем работ по техническому обслуживанию, что приводило к существенному увеличению времени плановых остановок, а за пять лет система трижды задокументировала случаи загрязнения сжатого воздуха маслом — два из которых потребовали незапланированного обслуживания клапанов, а один привел к ухудшению состояния исполнительного механизма, классифицированного по стандарту SIS. Комитет по безопасности станции предписал полную замену на безмасляную технологию, сертифицированную по стандарту ISO 8573-1 Class 0, соответствующую требованиям сейсмической категории II станции, и определил резервную конфигурацию N+1 с автоматическим переключением.
Компания Ever Power поставила резервный комплект 2×100%, включающий два безмасляных винтовых воздушных компрессора мощностью 11 кВт каждый, рассчитанных на производительность 1,8 м³/мин при давлении 0,75 МПа, в паре с двухбашенными безтепловыми регенеративными осушителями, обеспечивающими гарантированную точку росы при давлении -40 °C. Полные блоки обработки воздуха, включая входные фильтры, предварительные фильтры, последующие фильтры, ресиверы из нержавеющей стали и все контрольно-измерительные приборы, были полностью предварительно собраны на стандартных стальных рамах и подвергнуты комплексной программе заводских приемочных испытаний. Инженеры по контролю качества ядерной отрасли KHNP присутствовали на заводских приемочных испытаниях в течение трех дней, проверяя все записи неразрушающего контроля, сертификаты материалов, калибровочную документацию и данные функциональных испытаний на соответствие плану качества, разработанному для данного проекта.
С момента ввода в эксплуатацию в начале 2021 года два агрегата Ever Power отработали в общей сложности более 20 000 часов без единого незапланированного простоя. Точка росы контрольно-измерительного воздуха на станции оставалась на уровне -40 °C, а все восемь ежеквартальных тестов качества воздуха по стандарту ISO 8573, проведенных с момента ввода в эксплуатацию, показали нулевое содержание масла (0 мг/м³). Интервал планового технического обслуживания был увеличен с предыдущих 2000 часов до 8000 часов, указанных компанией Ever Power, что сократило потребность в трудозатратах на техническое обслуживание системы контрольно-измерительного воздуха примерно на 621 тонну в год. Инженерный директор KHNP официально признал этот результат образцом для использования безмасляных компрессоров в будущих проектах модернизации станции в рамках парка оборудования KHNP.
На нашей станции AGR мы заменили 12-летние поршневые компрессоры с масляной смазкой на безмасляные винтовые компрессоры Ever Power. Улучшение качества воздуха стало измеримым уже в ходе первого квартального теста — класс 0 по всем параметрам. Интеграция удаленной диагностики с нашей системой управления техническим обслуживанием (CMMS) изменила подход к планированию технического обслуживания систем кондиционирования воздуха; теперь мы планируем работы во время плановых отключений, а не реагируем на сигналы тревоги во время работы электросети, что в точности соответствует требованиям обороноспособности.
— Старший инженер-механик
Усовершенствованная газоохлаждаемая реакторная станция, Северная Англия, Великобритания
При оценке поставщиков комплекта сжатого воздуха для приборов на АЭС Хинкли-Пойнт С мы рассмотрели четырех производителей на соответствие техническим условиям нашего проекта. Наиболее полная из полученных нами заявок по ядерному контролю была представлена компанией Ever Power: полная прослеживаемость материалов в соответствии со стандартом EN 10204 3.1, протоколы сейсмических испытаний, проведенных в присутствии экспертов, и менеджер по работе с клиентами из ядерной отрасли, который с самого начала понимал нашу программу контроля качества ONR. Цена была конкурентоспособной, но качество документации и подтвержденный опыт работы с ядерными проектами стали решающими факторами при заключении контракта.
— Менеджер по закупкам, системы атомных электростанций
Крупный проект строительства новой атомной электростанции в Великобритании, Сомерсет.
Для модернизации системы охлаждения бассейна отработанного топлива на нашей французской АЭС PWR мы выбрали безмасляные винтовые воздушные компрессоры Ever Power. За 24 месяца после ввода в эксплуатацию они работали безупречно. Отличительной чертой этого поставщика стали его уникальные инженерные возможности: панель управления была разработана с нуля для взаимодействия с нашей архитектурой DCS Schneider, габариты блочной компоновки были изменены в соответствии с существующей планировкой компрессорного помещения, а квалификационная документация была структурирована с учетом нашего специфического интерфейса с нормативными требованиями ASN. Поставка была выполнена в срок, в рамках бюджета и точно в соответствии со спецификацией.
— Главный инженер по приборам и системам управления
Атомные операции компании EDF, Франция
Специально разработанные пакеты сжатого воздуха для ядерных приборов: производственные и проектные возможности компании Ever Power.
Одним из наиболее значимых конкурентных преимуществ Ever Power на рынке поставок для атомной энергетики является наша подлинная возможность индивидуального проектирования — мы не просто перемаркируем стандартные коммерческие компрессоры ядерной документацией. Наш производственный цех располагает специализированным цехом по производству ядерной продукции, где все работы, связанные с обеспечением безопасности, физически отделены от линий коммерческого производства. Это разделение распространяется на все этапы, начиная с приемки сырья, где все материалы ядерного класса независимо проверяются на соответствие заводским сертификатам перед отправкой на производственный участок, и заканчивая окончательной сборкой и испытаниями, где ядерные компоненты собираются специалистами, квалифицированными в соответствии с соответствующими процедурами ядерной сварки и сборки. Цех по производству ядерной продукции работает в рамках отдельной, проверенной системы управления качеством, соответствующей стандарту МАГАТЭ GS-R-3, и регулярно контролируется независимыми ядерными инспекторами из Lloyd's Register, Bureau Veritas или собственной группы контроля качества заказчика. Каждый этап производства документируется, каждое измерение регистрируется, а каждое несоответствие официально устраняется в рамках нашей программы корректирующих действий в ядерной отрасли, прежде чем изделие перейдет к следующему этапу.
Наши возможности по индивидуальной настройке продукции охватывают весь спектр требований к салазкам для ядерных приборов. Мы проектируем давление на выходе на любое значение от 0,5 МПа до 1,3 МПа, настраиваем резервные системы в соответствии с конкретными требованиями анализа безопасности проекта и интегрируем выбранную технологию осушителей — охлаждаемые, безнагревные регенеративные или нагреваемые регенеративные — в общую базовую раму. Габариты салазок проектируются с учетом существующих конструкций. компрессор Планировка помещений, где модификация здания невозможна, включает в себя расчеты несущих конструкций в соответствии со стандартами Еврокода для проектирования сейсмического крепления. Архитектура панели управления настроена для взаимодействия с платформами Siemens S7 или TIA Portal, ABB 800xA, Schneider EcoStruxure или Yokogawa CENTUM, или для работы в качестве автономного пакета ПЛК. Для функций управления, классифицированных в соответствии с требованиями SIL, мы проектируем и документируем логику управления в соответствии с IEC 61508 и предоставляем доказательства оценки и проверки SIL, необходимые для обоснования безопасности проекта. Наша 40-летняя гарантия на поддержку жизненного цикла — подкрепленная программой гарантированной доступности запасных частей со складом в Великобритании и определенными сроками поставки для товаров, которых нет на складе, — отвечает требованиям долгосрочной эксплуатационной надежности, которые группы по закупкам в атомной энергетике справедливо ставят выше всех других факторов.
Получите индивидуальное предложение для вашего проекта в атомной энергетике.
Команда инженеров-ядерщиков · Проекты в Великобритании и за рубежом · Предварительное проектное предложение в течение 5 рабочих дней
Часто задаваемые вопросы
Ответы на наиболее часто задаваемые британскими инженерами-ядерщиками, менеджерами по закупкам и операторами атомных электростанций вопросы о безмасляных винтовых воздушных компрессорах для подачи воздуха в ядерные контрольно-измерительные приборы.
В чём заключается практическая разница между безмасляным винтовым воздушным компрессором и компрессором с масляным наполнением и последующей фильтрацией, и почему это особенно важно для систем подачи контрольно-измерительного воздуха на атомных электростанциях в Великобритании?
Безмасляный винтовой воздушный компрессор производит сжатый воздух с нулевым содержанием масла благодаря своей конструкции — масло никогда не попадает в камеру сжатия, поэтому соответствие классу 0 по ISO 8573-1 достигается автоматически. В машине с впрыском масла масло используется в качестве рабочей среды в камере сжатия, а для снижения концентрации масла до 0,01 мг/м³ (класс 1) используются коалесцирующие фильтры, расположенные ниже по потоку. Это всё ещё обнаруживаемое масло, и, что важно, уровень, достижимый только до тех пор, пока фильтрующий элемент цел и находится в пределах срока службы. Для атомных электростанций Великобритании, регулируемых ONR в соответствии с Законом об атомных установках 1965 года, контрольно-измерительный воздух, подаваемый на предохранительные клапаны, должен соответствовать классу 0. Машина с впрыском масла и фильтрацией не может удовлетворить это требование, поскольку отказ фильтрующего элемента — вероятный режим отказа — приведёт к попаданию нефильтрованного масла на предохранительные клапаны без возможности промежуточного обнаружения до начала деградации привода.
Какова типичная стоимость безмасляного винтового воздушного компрессора ядерного класса для проекта атомной электростанции в Великобритании, и какие факторы наиболее существенно влияют на конечную цену покупки и стоимость жизненного цикла?
Коммерческий безмасляный винтовой воздушный компрессор мощностью 11–22 кВт стоит приблизительно 20 000–40 000 фунтов стерлингов. Полностью сертифицированный агрегат ядерного класса с полным пакетом документации по контролю качества — сертификатами материалов по EN 10204 3.1, протоколами сейсмических квалификационных испытаний, засвидетельствованными заводскими приемочными испытаниями и документацией по качеству, соответствующей требованиям ONR, — обычно стоит от 60 000 до 200 000 фунтов стерлингов за единицу, без учета интегрированного осушителя, ресивера и вспомогательного оборудования. Полный комплект резервных блоков 2×100% для британского ядерного объекта, включая все оборудование для обработки воздуха, интеграцию систем управления и документацию, стоит от 180 000 до более 500 000 фунтов стерлингов в зависимости от расхода и глубины спецификации. Затраты на протяжении всего жизненного цикла — включая интервалы обслуживания в 8000 часов вместо 2000-часовых циклов — как правило, делают безмасляную винтовую технологию дешевле, чем безмасляные поршневые альтернативы в течение 20-летнего периода. Для получения сметы, специфичной для конкретного проекта, свяжитесь с нами. [email protected] с учетом ваших требований к расходу и давлению.
Какие сертификаты и квалификации следует проверить при выборе поставщика безмасляных воздушных компрессоров для применения в системах подачи воздуха для приборов, связанных с ядерной безопасностью, в Соединенном Королевстве?
Как минимум, необходимо проверить: сертификацию ISO 8573-1 класса 0 с независимыми испытаниями третьей стороны (не самодекларированными); соответствие системе управления качеством IAEA GS-R-3, проверенное аккредитованным органом; сертификацию ISO 9001:2015 с областью применения в ядерной энергетике; маркировку CE в соответствии с Директивой о оборудовании, работающем под давлением (2014/68/EU, сохраненной в законодательстве Великобритании как PSSR 2000); подтверждение сейсмической квалификации по IEEE 344 или IEC 60780 для конкретной проектной базы установки; и сертификаты материалов EN 10204 3.1 для всех компонентов, удерживающих давление. Для ядерных объектов Великобритании также необходимо проверить, что система управления качеством поставщика соответствует NS-TAST-GD-058 (руководство ONR по технической оценке обеспечения качества в целях ядерной безопасности), что у него есть подтвержденная процедура присвоения коммерческого класса для ядерных поставок, и что его инженеры по доступу на площадку имеют соответствующие документы о квалификации NSG и допуск к секретной информации.
Где я могу найти квалифицированного и опытного поставщика безмасляных винтовых воздушных компрессоров ядерного класса для проектов на АЭС Хинкли-Пойнт C, Сайзвелл B или других лицензированных атомных электростанциях Великобритании?
Компания Ever Power — это признанный поставщик с подтвержденным опытом работы в сфере систем подачи воздуха для приборов атомных электростанций в Азии, Европе и на Ближнем Востоке. Наша инфраструктура поставок для атомной энергетики в Великобритании включает в себя инженеров по техническому обслуживанию, базирующихся в Сомерсете и Мидлендсе, склад запасных частей, находящихся под таможенным контролем Великобритании, для доставки на следующий день на любой лицензированный объект атомной энергетики, а также команду специалистов по продажам и проектированию в атомной энергетике, имеющую опыт работы с требованиями Управления ядерных исследований (ONR) к квалификации поставщиков. Мы участвуем в процессе квалификации цепочки поставок для проекта Hinkley Point C и готовы к участию в тендере на этапе предварительного проектирования (pre-FEED) проекта Sizewell C. Чтобы начать обсуждение вопросов квалификации или запросить предварительную смету, отправьте электронное письмо. [email protected] с подробным описанием вашего проекта и справочными документами по техническим условиям.
Как безмасляный винтовой воздушный компрессор может продемонстрировать безопасную дальнейшую работу после сейсмического события на атомной электростанции, и какие доказательства испытаний требуются Управлением по ядерному регулированию (ONR)?
Стандарт IEEE 344 регулирует сейсмическую квалификацию механического оборудования, связанного с безопасностью, на атомных электростанциях. Квалификация достигается путем установки репрезентативного производственного образца на трехосный вибростенд и приложения динамического входного воздействия, охватывающего требуемый спектр отклика (RRS) для конкретной станции как при землетрясении, определяющем условия эксплуатации (OBE), так и при землетрясении, определяющем условия безопасного останова (SSE). Компрессор должен демонстрировать работоспособность во время воздействия OBE и структурную целостность с восстановлением работоспособности после воздействия SSE. Отчет о квалификационных испытаниях, включающий предварительные функциональные данные, записи о работе во время испытаний и результаты послеиспытательного осмотра, предоставляется в качестве контролируемой документации по обеспечению качества в атомной энергетике. Управление ядерных исследований (ONR) не устанавливает конкретный стандарт для сейсмической квалификации механического оборудования, но ожидает от заявителей демонстрации эквивалентности принятой методологии IEEE 344 или IEC 60780 в процессе общей оценки проекта или рассмотрения заявки на лицензирование проекта.
Каков ожидаемый плановый интервал технического обслуживания безмасляного винтового воздушного компрессора в системе подачи воздуха для ядерных контрольно-измерительных приборов, и как это соотносится с поршневыми компрессорами с масляной смазкой, которые в настоящее время используются на многих британских АЭС с системой AGR?
Безмасляные винтовые воздушные компрессоры Ever Power, предназначенные для работы на атомных электростанциях, рассчитаны на 8000-часовой интервал планового технического обслуживания, включающий профилактический осмотр компрессорного блока и плановую замену компонентов. Безмасляные поршневые компрессоры, которые до сих пор используются на ряде АЭС Великобритании, обычно требуют осмотра клапанных пластин и колец через 2000 часов и полной замены поршневых колец через 4000 часов из-за принципиально более высокой скорости механического износа поршневого механизма. На практике это означает, что безмасляному винтовому компрессору требуется примерно четверть плановых работ по техническому обслуживанию за 40 000-часовой рабочий цикл, что представляет собой прямое снижение дозы облучения для обслуживающего персонала, работающего в контролируемых радиационных зонах, значительное сокращение продолжительности планового технического обслуживания и снижение затрат на техническое обслуживание в течение всего срока службы, несмотря на более высокую стоимость приобретения.
Могу ли я заказать полностью адаптированный под конкретные требования технологический блок винтового воздушного компрессора без масла, разработанный с учетом схем трубопроводов и контрольно-измерительных приборов, планировки помещений и архитектуры системы управления DCS моей атомной электростанции в Великобритании?
Да, и это одно из ключевых конкурентных преимуществ Ever Power для ядерных применений. Мы не поставляем комплекты для подачи воздуха в ядерные системы из каталога — каждый ядерный проект разрабатывается индивидуально, исходя из технологической схемы системы, функциональных требований, критериев проектирования окружающей среды и требований к архитектуре управления. Давление на выходе, конфигурация резервирования, технология осушителей, размеры ресиверов, технические характеристики контрольно-измерительных приборов и конструкция панели управления определяются для каждого проекта отдельно. Мы взаимодействуем с платформами DCS Siemens, ABB, Schneider и Yokogawa и разрабатываем логику управления на уровне SIL 1 или SIL 2 там, где этого требует классификация защитных функций. Конструкция рамной конструкции оптимизирована для соответствия существующим размерам компрессорных помещений, где модификация здания невозможна. Чтобы начать обсуждение индивидуального проекта, отправьте вашу спецификацию и технологическую схему по адресу [адрес электронной почты]. [email protected].
Сколько времени обычно занимает закупка и поставка безмасляного винтового воздушного компрессора ядерного класса от первоначального запроса до ввода в эксплуатацию на атомной электростанции в Великобритании?
Сроки закупки оборудования ядерного класса значительно дольше, чем поставок коммерческого сжатого воздуха, из-за требований к документации по контролю качества и обязательной программы заводских приемочных испытаний. Стандартный безмасляный винтовой компрессор ядерного класса с полным пакетом квалификационных испытаний обычно требует 20–28 недель с момента размещения заказа до завершения заводских приемочных испытаний на нашем заводе, а также еще 4–6 недель на доставку, монтаж на площадке и ввод в эксплуатацию — в общей сложности примерно 24–34 недели до ввода в эксплуатацию. Полностью разработанный на заказ модульный агрегат с интегрированным осушителем, системами управления и индивидуальной конструкцией обычно требует 32–40 недель. Для британских ядерных проектов с запланированными периодами простоя или ограничениями по срокам строительства новых объектов мы настоятельно рекомендуем обращаться к нашей команде по продажам оборудования ядерного класса на самом раннем этапе проекта — в идеале на этапе предварительного проектирования или детального проектирования — чтобы обеспечить возможность реализации графика закупок в рамках программы проекта.
Готовы выбрать систему компрессоров для подачи воздуха в ядерные контрольно-измерительные приборы?
Наша команда инженеров-ядерщиков готова изучить ваши технические требования, ответить на ваши технические вопросы и подготовить подробное коммерческое предложение, разработанное специально для вашего проекта. Каждый проект по поставке воздуха для ядерных контрольно-измерительных приборов в компании Ever Power начинается с инженерной консультации, а не с рекламной презентации.
📧 Запросить ценовое предложение — [email protected]
Ответ в течение одного рабочего дня · Ядерные проекты в Великобритании и за рубежом · отредактировано gzl