Безмасляні гвинтові повітряні компресори для атомної електростанції
Подача повітря для контрольно-вимірювальних приладів та систем управління
Подача чистого приладового повітря до систем контрольно-вимірювальних приладів безпеки, ізоляційних клапанів захисної оболонки та систем аварійного вимикання — розроблених відповідно до найвимогливіших стандартів ядерної безпеки у світі.
У виробництві ядерної енергії стиснене повітря відіграє роль, яка одночасно є невидимою та критично важливою. Пневматичні приводи, позиціонери та регулюючі клапани, що керують системами безпеки реакторів, залежать від безперервного, чистого постачання приладового повітря, і коли це постачання порушується, наслідки каскадуються з надзвичайною швидкістю. Безмасляний гвинтовий повітряний компресор – це не просто бажана специфікація в ядерних застосуваннях; це часто обов'язкова вимога безпеки, що вимагається Міжнародним агентством з атомної енергії, національними ядерними регуляторами та оцінками ймовірнісних ризиків на рівні станції. Причина проста: звичайні масляні компресори вводять у потік приладового повітря вуглеводневі аерозолі, які навіть у слідових концентраціях у кілька міліграмів на кубічний метр можуть погіршити ущільнення клапанів, забруднити пілотні лінії соленоїдів та спричинити відмови систем безпеки під час перехідних подій. Безмасляний гвинтовий повітряний компресор усуває цей шлях забруднення на самому етапі стиснення – він не покладається виключно на фільтрацію нижче за течією, яка може вийти з ладу, перенасититися або бути обійденою під час періодів технічного обслуговування. Для інженерів станцій ця відмінність є різницею між керованим ризиком технічного обслуговування та неприйнятною вразливістю безпеки.
Атомні енергетичні установки по всій Великій Британії — від діючих вдосконалених газоохолоджувальних реакторних станцій у Хейшемі, Торнессі та Хартлпулі, якими керує EDF Energy, до відомого реактора з водою під тиском Хінклі-Пойнт C, що будується в Сомерсеті, та нового портфеля проектів малих модульних реакторів, що підтримується Rolls-Royce SMR — все частіше визначають безмасляні гвинтові компресорні агрегати як основне та резервне джерело приладового повітря для систем категорії ядерної безпеки. Керівництво Управління ядерного регулювання щодо принципів оцінки безпеки вимагає, щоб системи стисненого повітря, пов'язані з безпекою, демонстрували належну надійність, а потенційні режими відмови кожного компонента в межах системи були зрозумілі та пом'якшені. Для масляного компресора витік оливи не є граничним ризиком — це передбачуваний, кількісно вимірюваний режим відмови з прямим шляхом до деградації системи безпеки. Вибір безмасляного гвинтового повітряного компресора повністю усуває цей режим відмови з дерева несправностей, спрощуючи обґрунтування безпеки та зменшуючи навантаження на моніторинг та документування в процесі експлуатації, які в іншому випадку були б потрібні для забезпечення відповідності нормативним вимогам.
Чому системи контролю та управління ядерними ресурсами не витримують забруднення нафтою
Інфраструктура контрольно-вимірювальних приладів та систем безпеки атомної електростанції являє собою одну з найскладніших інтегрованих інженерних систем у сучасній промисловості. На відміну від виробничого об'єкта, де несподіване зупинення призводить до втрати виробництва, системи контролю та управління атомної станції є останньою інженерною лінією захисту між нормальною експлуатацією та радіологічним викидом у навколишнє середовище. Пневматичні сигнальні лінії, колектори живлення виконавчих механізмів та резервуари керуючого повітря, що живлять ці системи, повинні отримувати повітря, яке відповідає або перевищує вимоги ISO 8573-1 Клас 0 за вмістом олії, що означає нульове виявлення аерозолю олії, пари олії або забруднення вуглеводнями. Безмасляний гвинтовий повітряний компресор — єдина технологія стиснення, яка може гарантувати цей стандарт у точці генерації, без залежності від коалесцентних фільтрів, що знаходяться нижче за течією, які старіють, насичуються та деградують під час експлуатації. Коли фільтр нижче за течією є єдиним бар'єром, один недолік у графіку заміни фільтра стає потенційним фактором, що сприяє відмові системи безпеки — сценарію, який ймовірнісні оцінки безпеки ядерної енергетики постійно визначають як неприйнятний для систем повітряного контролю категорії 1.
Наслідки забруднення нафтою повітря для приладів ядерної енергетики не є теоретичними. Вуглеводневі плівки на отворах електромагнітних клапанів підвищують пороги тиску розкриття, що призводить до млявої реакції клапанів або їх повної відсутності під час автоматичних заходів безпеки, таких як зупинка реактора або зупинка турбіни. Відкладення нафти в запобіжних клапанах з пілотним керуванням можуть призвести до їх відкриття при неправильно встановленому тиску або, що більш небезпечно, до їхнього залишання закритими, коли вони повинні відкриватися для захисту меж тиску першого контуру. У системах ізоляції захисної оболонки забруднені нафтою приводи можуть не досягти повного ходу протягом необхідного часу ходу, що ставить під загрозу післяаварійну радіологічну межу в момент, коли це найбільше потрібно. Ці режими відмов особливо важко виявити, оскільки вони можуть не проявлятися в умовах планових контрольних випробувань, а проявлятися лише за вищих умов перепаду тиску та температури, які супроводжують фактичний перехідний процес на станції. Вибираючи безмасляний гвинтовий компресор як джерело повітря для приладів, оператори станції усувають весь цей клас прихованих відмов зі своєї стратегії безпеки, замінюючи залежний від часу ризик обслуговування пасивною інженерною гарантією, властивою конструкції машини.
Технічні принципи, конструкція та матеріали
Принцип роботи безмасляного гвинтового повітряного компресора принципово відрізняється від його змащеного аналога в точці стиснення. У стандартному гвинтовому компресорі олива впорскується безпосередньо в камеру ротора для герметизації зчеплених профілів зовнішнього та внутрішнього ротора, охолодження газу, що стискається, та змащення поверхонь ротора. У безмасляній конструкції ці три функції досягаються за допомогою альтернативних інженерних рішень, кожне з яких ретельно перевірено на довгострокову надійність у безперервному режимі роботи. Профілі ротора обробляються з надзвичайно жорсткими допусками — зазвичай від 5 до 10 мікрометрів по всій довжині робочого лопаті — за допомогою прецизійних зубошліфувальних центрів з ЧПК, завдяки чому герметизація зчеплення досягається лише геометричною точністю, без необхідності використання рідкого ущільнювального середовища. Термічний режим здійснюється або двоступеневим стисненням з проміжним охолоджувачем між ступенями (що дозволяє кожному ступеням працювати в межах керованих температурних меж, що зберігають цілісність покриття ротора), шляхом безпосереднього впорскування води в камеру стиснення у безмасляних варіантах з впорскуванням води, або в деяких конструкціях комбінацією обох підходів. Підшипники ротора змащуються ізольованими герметичними пакетами мастила або за допомогою закритого масляного картера, який надійно відокремлений від тракту стиснення низкою лабіринтових ущільнень, поршневих кілець, а в багатьох конструкціях - зоною сухого ущільнення вала, яка виходить в атмосферу, забезпечуючи візуальний індикатор стану ущільнення під час планових оглядів.
Сам роторний елемент зазвичай виготовляється з алюмінієвого сплаву аерокосмічного класу для менших установок або з чавуну з кулястим графітом для машин більшої потужності, причому поверхні лопаток ротора покриті спеціалізованим полімерним шаром — зазвичай фторполімером з PTFE-наповненням або запатентованим композитом, армованим вуглецевим волокном, — що забезпечує самозмащувальний ефект під час періоду обкатки та певний ступінь розмірної адаптації, якщо під час пускових перехідних процесів відбувається незначний контакт. Корпуси виготовляються з високоякісного сірого чавуну з точним розточенням та проходять розмірний контроль на кількох етапах виробництва, включаючи перевірку концентричності отвору ротора на координатно-вимірювальній машині. Для застосувань ядерного класу простежуваність матеріалів підтримується від сертифікації сировини до кожної операції обробки та етапу складання, а повні пакети документації з контролю якості складаються відповідно до планів якості ISO 10005 та доступні для підтримки подання плану якості закупівель та документації з обґрунтування ядерної безпеки до ONR, французької ASN, канадської CNSC або інших компетентних ядерних регуляторів, якщо це застосовно.
Технічні параметри продуктивності
У таблиці нижче наведено стандартний та ядерний діапазон продуктивності для нашої лінійки безмасляних гвинтових повітряних компресорів. Усі цифри є орієнтовними; зверніться до нашої команди, щоб отримати інженерні паспорти для конкретних об'єктів.
| Параметр | Стандартний діапазон | Специфікація ядерного класу | Одиниця |
|---|---|---|---|
| Безкоштовна доставка літаком | 0,5 – 120 | 2 – 120 | м³/хв |
| Робочий тиск | 4 – 13 | 6 – 10 | бар(г) |
| Вміст олії (ISO 8573-1) | Клас 0 | Клас 0 (< 0,01 мг/м³) | — |
| Вміст частинок | Клас 1 | Клас 1 (< 0,1 мкм) | — |
| Точка роси під тиском | від −20 до −70 | від −40 до −70 | °C |
| Температура розряду | < 80 | < 65 | °C |
| Рівень шуму (1 м) | 62 – 80 | 65 – 75 | дБ(А) |
| Діапазон потужності двигуна | 7,5 – 900 | 22 – 355 | кВт |
| Сейсмічна кваліфікація | Немає даних | IEEE 344 / IEC 60980 | — |
| Стандарт якості | ISO 9001 | ISO 9001 + Nuclear Addendum / ASME NQA-1 | — |
| Конфігурація резервування | Односпальний / Двоспальний | Дуплекс / Триплекс (N+1, 2oo3) | — |
Шість причин, чому оператори атомних електростанцій обирають наші безмасляні гвинтові повітряні компресори
Від сертифікованої якості повітря до повного індивідуального проектування, кожен аспект нашої пропозиції ядерних компресорів побудований з урахуванням конкретних вимог закупівлі систем ядерної безпеки.
Сертифікований вихідний сигнал ISO 8573-1 класу 0
Кожен безмасляний гвинтовий повітряний компресор нашої ядерної серії виробляє стиснене повітря з підтвердженим вмістом оливи нижче 0,01 мг/м³ на випускному фланці — для досягнення Класу 0 не потрібна залежність від фільтрації нижче за течією. Випробування на перенесення оливи за допомогою третьої сторони доступні як точка відліку заводських приймальних випробувань, а сертифікаційна документація відповідає ISO 8573-1:2010 та Керівництву з безпеки МАГАТЕ NS-G-1.12. Ця сертифікація витримує перевірку регуляторних органів без жодних умов.
Конструкція з резервуванням N+1 та захистом від одиночних відмов
Наші комплекти повітря для ядерних приладів доступні в дуплексній та триплексній конфігураціях, зі спеціальною логікою послідовного керування/резервним/аварійним режимом, вбудованою в систему керування, що відповідає стандарту IEC 61511. Кожен компресорний агрегат працює незалежно з окремими джерелами живлення, окремими контурами охолодження та окремими групами ізоляційних клапанів, що забезпечує демонстрацію стійкості до одиночної відмови відповідно до принципів оцінки безпеки ONR та цілей ймовірнісної оцінки ризиків.
Нижча загальна вартість життєвого циклу
Хоча капітальні витрати на безмасляний гвинтовий повітряний компресор вищі, ніж на змащений еквівалент, економіка життєвого циклу постійно сприяє вибору безмасляних компресорів у ядерних застосуваннях. Відмова від елементів масловіддільника, коалесцентних фільтрувальних картриджів, обслуговування масловодовіддільника та витрат на утилізацію забрудненого конденсату зменшує поточні витрати на витратні матеріали на 35–501 TP5T протягом десятирічного робочого циклу на ядерних установках, що призводить до значної додаткової економії на категоризації та поводженні з радіологічними відходами.
Інтегрований дистанційний моніторинг стану
Кожен блок постачається з повним набором датчиків, що охоплюють температуру підшипників, вібраційну характеристику, перепад тиску між ступенями, точку роси нагнітання та споживання струму двигуна. Дані передаються через Modbus TCP або Profibus DP до диспетчерської станції, що дозволяє планувати прогнозоване технічне обслуговування без перебування обслуговуючого персоналу в контрольованих або контрольованих ядерних зонах під час планових циклів збору даних — що є значною перевагою ALARP з точки зору радіаційного захисту.
Повні можливості індивідуального проектування
Жодні дві системи стисненого повітря на ядерних об'єктах не мають однакових просторових обмежень, вимог до тиску чи категорії безпеки. Наша інженерна команда безпосередньо співпрацює з проектувальниками систем контролю та управління станцією, інженерами-будівельниками та експертами з оцінки ядерної безпеки для розробки індивідуальних безмасляних гвинтових компресорних агрегатів — від однополосних конструкцій, що вписуються в існуючі габарити компресорного відділення, до спеціально побудованих багатопотокових установок із сейсмічним кріпленням, вибухостійкими корпусами та пасивним охолодженням для забезпечення працездатності після аварій.
Повне узгодження нормативних актів та стандартів Великої Британії
Наші безмасляні гвинтові повітряні компресорні агрегати ядерного класу відповідають стандарту BS EN ISO 1217, Правилам безпеки обладнання, що працює під тиском, 2016 року та вимогам маркування UKCA. Системи управління якістю сертифіковані за стандартом ISO 9001:2015 з додатковою документацією з ядерної безпеки, що підтверджує Умову ліцензії ONR 22 (модифікація та контроль експериментів) та Умову ліцензії 28 (перевірка, інспекція, технічне обслуговування та випробування) на всіх ліцензованих ядерних об'єктах у Великій Британії.
Сценарії застосування за межами атомної електростанції
Потреба в безмасляному стисненому повітрі на атомній електростанції не обмежується однією системою чи будівлею — вона пронизує кожен рівень архітектури безпеки та експлуатації станції. Система контрольно-вимірювальних приладів безпеки постійно контролює такі параметри, як температура теплоносія першого контуру, нейтронний потік та перепад тиску в захисній оболонці, і вона спирається на клапани, що приводяться в дію повітрям приладів, для перетворення сигналів спрацьовування системи захисту у фізичні дії обладнання. Будь-яка затримка, коливання або відмова цих пневматичних приводів під час спрацьовування системи захисту реактора, спричинені забрудненням маслом, що звужує пілотний отвір, або підвищенням порогу розтріскування діафрагми, може перешкодити своєчасній ізоляції першого контуру або затримати закриття ізоляційних клапанів захисної оболонки. Ці дії вимірюються секундами в аналізі послідовності аварій, і там, де секунди мають значення, лише безмасляний гвинтовий повітряний компресор забезпечує надійність, необхідну для підтримки обґрунтованого обґрунтування безпеки.
Окрім систем захисту активної зони, безмасляні гвинтові повітряні компресори обслуговують приводи клапанів системи аварійного охолодження активної зони, які повинні надійно відкриватися після отримання сигналу аварійного впорскування після аварії з втратою теплоносія. Вони живлять головні пароізоляційні клапани, які герметизують парогенератори в конструкціях PWR під час певних аварійних послідовностей, а також живлять системи зупинки та байпасу турбіни, які скидають тиск у вторинному контурі. У системах охолодження басейну витримки відпрацьованого палива, яким приділялася підвищена увага при проектуванні після аварії на Фукусімі-1 у 2011 році та подальших оновлень Стандартів безпеки МАГАТЕ, надійне постачання приладового повітря до елементів керування клапанами моніторингу та підживлення тепер є обов'язковою умовою у всіх випадках безпеки нових ядерних реакторів. Прилади для моніторингу після аварій, системи керування рекомбінатором водню та керування блоком пасивного автокаталітичного рекомбінатора використовують колектор приладового повітря як чисте, надійне робоче середовище, якість якого можна перевірити та задокументувати протягом усього терміну експлуатації станції.
Система контролю безпеки (SIS)
Пневматичні приводи для клапанів захисту, що потребують безперервного постачання контрольно-вимірювального повітря класу 0 без допустимого переривання за проектних умов.
Ізоляційні клапани герметичності
Пневматичні дросельні та засувні клапани великого діаметра, що герметизують радіологічну межу захисної оболонки в аварійних умовах з вимогами до швидкого часу ходу.
Системи аварійного стримування (SCRAM)
Механізми швидкого відключення штока та виконавчі механізми вторинної системи відключення в конструкціях AGR та PWR, що вимагають безвідмовного подачі повітря.
Системи охолодження басейну витримки відпрацьованого палива
Системи керування та моніторингу клапанів, що підтримують потік охолоджувальної води до басейнів зберігання палива, включаючи сценарії знеструмлення станцій, коли обмежена основна потужність.
Моніторинг після аварій
Подача приладового повітря до колекторів радіаційного контролю та систем вимірювання концентрації водню, що працюють в умовах проектної аварії.
Головна парова ізоляція та байпас турбіни
Надійне керування MSIV та байпасними клапанами турбіни для забезпечення безпечного та швидкого розгерметизації вторинного контуру під час зупинок реактора та перехідних процесів.
Підтримка ядерної промисловості Великої Британії — від продовження терміну служби до будівництва нових реакторів
Сполучене Королівство займає особливе становище у світовій ядерній промисловості — одночасно тут розташований один із найстаріших діючих ядерних парків у світі та одна з найамбітніших програм будівництва нових реакторів. EDF Energy експлуатує серію станцій AGR по всій Англії та Шотландії, включаючи Heysham 1, Heysham 2, Hartlepool, Dungeness B та Torness, всі з яких потребують постійної модернізації та заміни систем повітряного контролю в рамках програм подовження терміну служби. Кожен із цих об'єктів має унікальні інженерні обмеження, сформовані десятиліттями історії експлуатації, що робить можливості налаштування постачальника безмасляних гвинтових повітряних компресорів для ядерних реакторів такими ж важливими, як і експлуатаційні характеристики самої машини. Проект будівництва реактора EPR Hinkley Point C у Сомерсеті — перша нова атомна електростанція, побудована у Великій Британії за понад три десятиліття — включає спеціалізовану систему повітряного контролю ядерного класу, що відповідає найвищим європейським стандартам комунальних послуг, з вимогами до якості закупівель, які змушують навіть добре відомі компанії з ланцюга поставок ядерної енергії демонструвати повну відповідність вимогам.
Далі в розробці проектів, проект Sizewell C у Саффолку, також розроблений за проектом EPR, та програма Rolls-Royce SMR, спрямована на кілька потенційних майданчиків, включаючи Wylfa на Англсі та локації по всій Англії та Уельсі, вимагатимуть інфраструктури стисненого повітря безмасляного стандарту ядерного класу для своїх систем безпеки та експлуатаційних контрольно-вимірювальних приладів. Наші безмасляні гвинтові повітряні компресорні агрегати постачаються через зареєстровану у Великій Британії організацію, яка повністю відповідає вимогам британської системи забезпечення якості ланцюга поставок ядерної енергії, включаючи реєстрацію на порталі ланцюга поставок Управління з виведення з експлуатації ядерних установок та технічну відповідність вимогам групи стандартів якості Асоціації ядерної промисловості. Для інженерів із закупівель EDF Energy, основних підрядників ланцюга поставок Hinkley Point C або розробників проектів SMR, що розвиваються, ми можемо надати документацію для попередньої кваліфікації, затверджені списки постачальників та детальні плани якості протягом десяти робочих днів, підтримуючи вимогливі графіки закупівель, характерні для ядерних проектів по всій Англії, Шотландії та Уельсі.
Успіх клієнтів: перевірена ефективність на трьох континентах
Від тривало експлуатованих парків реакторів PWR у Європі до експлуатації CANDU у Північній Америці, наші безмасляні гвинтові повітряні компресори заслужили довіру інженерів-ядерників у найвимогливіших регуляторних середовищах світу.
Філіп Маркетті — старший інженер з контрольно-вимірювальних приладів
Атомна електростанція Сіво (1500 МВт водонапірної реакційної потужності), EdF, В'єнна, Франція
«У 2021 році ми замінили нашу застарілу масляну систему повітряного компресора на другому блоці на дуплексний безмасляний гвинтовий компресор від Ever Power. Перехід був підтверджений детальною інженерною документацією, яку наші оцінювачі ядерної безпеки в ASN прийняли під час першого огляду — чого ми не стикалися з попередніми постачальниками обладнання. Через вісімнадцять місяців після введення в експлуатацію обидва блоки працювали без будь-яких незапланованих зупинок, а якість повітря класу 0 постійно перевірялася нашою вбудованою системою моніторингу точки роси. Зменшення вартості витратних матеріалів та зусиль на поводження з радіологічними відходами саме по собі більш ніж виправдало це рішення з комерційної точки зору, а команда з технічного обслуговування зазначила, наскільки чистішим стало компресорне приміщення без проблем з масляним туманом».
Джеймс Р. Холловей — керівник відділу закупівель І&К
Великий проект будівництва нового атомного електростанції, Південно-Західна Англія, Велика Британія
«Пошук обладнання для стисненого повітря ядерного класу, яке відповідає нашим вимогам плану якості та може бути поставлене в рамках графіка проекту будівництва нового атомного об'єкта, завжди є викликом. Команда Ever Power з першого ж технічного обговорення зрозуміла, що нам потрібно більше, ніж просто продукт — нам потрібен був повний пакет документації, що охоплює відстеження матеріалів, записи щодо контролю якості виробництва, результати точок спостереження та звіти про сейсмічні кваліфікаційні випробування відповідно до визнаного стандарту. Вони доставили все в узгоджені терміни, а безмасляні гвинтові повітряні компресорні агрегати пройшли нашу передмонтажну перевірку без жодного звіту про невідповідність. За п'ятнадцять років закупівель ядерного обладнання така чиста перевірка першого виробу справді рідкість, і вона відображає якість збірки обладнання».
Д-р Кетрін Осей — інженер з систем рослин
Атомна електростанція Брюс (CANDU 6), Онтаріо, Канада
«Наші установки CANDU працюють за дещо іншою філософією інструментального повітря, враховуючи незалежність від сповільнювача та контуру охолодження, але фундаментальна вимога до безмасляного гвинтового повітряного компресора, що живить пневматику системи зупинки, також є невід’ємною з точки зору нормативного регулювання CNSC. Ми обрали установки Ever Power після ретельного чотирнадцятимісячного процесу кваліфікації постачальників, який включав численні аудити об’єктів, огляди проектної документації та заводське спостереження за випробуваннями тиском. Спеціальна компоновка, яку вони розробили для нашої компресорної, яка має значно меншу висоту, ніж звичайна ядерна установка, продемонструвала саме той тип вирішення проблем, що залежить від конкретного застосування, що відрізняє справжнього довгострокового промислового партнера від постачальника з каталогу. Два роки експлуатації без жодної проблеми з надійністю».
Виробничі можливості та ядерна інженерія на замовлення
Наше виробниче підприємство працює за системою управління якістю, сертифікованою за стандартом ISO 9001:2015 з доповненнями для ядерного сектору, а наші продукти зі стисненим повітрям проходять поетапну програму інспекцій та випробувань, яка повністю відкрита для спостереження замовника на кожному основному місці зберігання та спостереження. Для ядерного застосування ми регулярно готуємо звіти про випробування матеріалів на замовлення відповідно до EN 10204 Тип 3.1 та 3.2, записи про кваліфікацію процедур зварювання відповідно до EN ISO 15614, записи про неруйнівний контроль відповідно до кваліфікації персоналу EN ISO 9712 Рівень 2 та повні книги розрахунків конструкції посудин під тиском відповідно до PD 5500 або ASME Розділ VIII Частина 1 — залежно від того, який код застосовується до конкретного ядерного проекту. Наші безмасляні гвинтові повітряний компресор Конфігурація платформ може відповідати вимогам замовника щодо розміру: враховуючи низькі компресорні приміщення, вимоги до зони 2 ATEX, де в навколишній зоні може бути присутній водень, сейсмічні вимоги до кріплення та анкерного кріплення категорії I для врахування позапроектних землетрусів, а також сумісність з аварійним джерелом живлення постійного струму для програм випробувань на живучість станції у разі знеструмлення.
Наші можливості налаштування продукції поширюються на весь рівень системи подачі контрольно-вимірювального повітря, а не лише на окремо взятий компресорний блок. Ми проектуємо та постачаємо комплектні пакети подачі контрольно-вимірювального повітря для ядерної енергетики, включаючи ресивери повітря з повною конструкторською документацією, регенеративні або термостискаючі адсорбційні осушувачі, що досягають точки роси під тиском -70°C, автоматичні вузли попереднього та додаткового фільтрів з контролем перепаду тиску, регулятори тиску в системі та блоки запобіжних клапанів з калібрувальною документацією, а також панелі керування на базі ПЛК з документацією щодо оцінки рівня безпеки ядерної безпеки (SIL), необхідною для закупівлі обладнання та систем контролю (I&C) категорії ядерної безпеки. Кожен елемент індивідуального пакету подачі контрольно-вимірювального повітря для ядерної енергетики проектується з урахуванням першоджерел інженерних принципів, конкретних вимог замовника до процесу, просторових обмежень та класифікації ядерної безпеки — до ядерних контрактів не застосовуються готові компроміси, і кожне конструктивне відхилення від стандартного продукту вимагає документального інженерного обґрунтування перед початком виробництва.
Часті запитання
Відповіді на запитання, які нам найчастіше ставлять інженери з ядерного постачання, конструктори систем контролю та управління (КІП) та керівники станцій щодо безмасляних гвинтових повітряних компресорів для ядерної енергетики.
Яка різниця між безмасляним гвинтовим повітряним компресором та масляним компресором для застосування в приладах повітря на атомних електростанціях у Великій Британії?
Безмасляний гвинтовий повітряний компресор досягає стиснення без впорскування оливи в камеру ротора, натомість покладаючись на прецизійно оброблені профілі ротора, спеціалізовані полімерні покриття та лабіринтні ущільнення, щоб запобігти потраплянню оливи в тракт стисненого повітря. Масляний компресор впорскує оливу безпосередньо в ступінь стиснення для герметизації та охолодження, що вимагає коалесцентної фільтрації нижче за течією для видалення перенесення оливи з потоку повітря. У застосуваннях приладового повітря на атомних електростанціях, що регулюються Управлінням ядерного регулювання Великобританії, безмасляна конструкція є надзвичайно кращою, оскільки вона усуває режим відмови, пов'язаний із забрудненням вуглеводнями, у джерелі — жоден фільтр нижче за течією не може стати єдиною точкою відмови для якості приладового повітря, а жодне порушення графіка заміни фільтра не може створити приховану вразливість безпеки. Ця фундаментальна конструктивна відмінність лежить в основі всієї аргументації щодо безпеки на користь безмасляної технології в подачі повітря для І&К ядерних систем.
Який стандарт ISO або МАГАТЕ регулює якість стисненого повітря, необхідну для систем контрольно-вимірювальних приладів ядерної безпеки, і як безмасляний гвинтовий компресор задовольняє її вимоги?
Стандарт ISO 8573-1:2010 визначає класи якості стисненого повітря, де клас 0 відповідає найвищому стандарту чистоти щодо вмісту олії (нижче 0,01 мг/м³), розміру частинок та вмісту вологи. Керівництво з безпеки МАГАТЕ NS-G-1.12, що охоплює системи контрольно-вимірювальних приладів та керування, важливі для безпеки на атомних електростанціях, вимагає, щоб приладове повітря, що подається до систем категорії ядерної безпеки, відповідало проектним вимогам щодо якості повітря, потоку та надійності тиску за всіх проектних умов, включаючи втрату зовнішнього електропостачання та сейсмічні події. Безмасляний гвинтовий повітряний компресор у поєднанні з перевіреним адсорбційним сушильним апаратом та перевіреною кінцевою фільтрацією забезпечує потік стисненого повітря, який відповідає або перевищує клас 0 стандарту ISO 8573-1 за всіма трьома вимірами якості, задовольняючи обидва стандарти без залежності від витратних коалесцентних елементів як основного механізму видалення олії.
Скільки зазвичай коштує комплект гвинтового повітряного компресора ядерного класу без олії для команди закупівель на атомній електростанції у Великій Британії, і які фактори впливають на ціну?
Ціна на агрегат безмасляного гвинтового повітряного компресора ядерного класу значно варіюється залежно від вимог щодо подачі вільного повітря (зазвичай 2–50 м³/хв для обслуговування приладами повітря), конфігурації резервування (симплекс, дуплекс або триплекс), обсягу кваліфікаційної документації (сейсмічні випробування, електропостачання класу 1E, рівень забезпечення якості) та ступеня системної інтеграції (осушувачі, ресивери, панелі керування, платформа трубопроводів). Вартість дуплексного агрегату приладів повітря, придатного для системи категорії безпеки ядерної установки у Великій Британії, зазвичай коливається від 180 000 до 650 000 фунтів стерлінгів на умовах франко-завод, при цьому доставка у Великій Британії, нагляд за монтажем, підтримка введення в експлуатацію та пакети документації становлять додатковий обсяг. Ми наполегливо рекомендуємо звернутися безпосередньо до нашої команди з ядерних застосувань у Великій Британії для отримання оцінки бюджету для конкретного об'єкта, оскільки вимоги значно відрізняються між об'єктами та між класифікаціями ядерної безпеки в межах одного об'єкта.
Де у Великій Британії я можу знайти надійного постачальника безмасляних гвинтових повітряних компресорів, що відповідають вимогам категорії ядерної безпеки, і яку документацію мені слід запросити?
Команди закупівель для атомних електростанцій у Великій Британії, які шукають безмасляні гвинтові повітряні компресори для ядерного обслуговування, повинні запросити наступну документацію від будь-якого потенційного постачальника на етапі попередньої кваліфікації: сертифікацію ISO 9001:2015 з чітко зазначеною сферою застосування в ядерному секторі; план якості продукції з посиланням на відповідну категорію ядерної безпеки; записи про простежуваність матеріалів згідно з EN 10204 Тип 3.1 або 3.2; звіт про сейсмічність відповідно до IEEE 344 або IEC 60980; та незалежний звіт про випробування на винос олії згідно з ISO 8573-2. Постачальники, зареєстровані на порталі постачальників, затвердженому Управлінням з виведення з експлуатації ядерних установок, або перелічені як учасники ланцюга поставок NIA, забезпечують додатковий рівень гарантії. Наша компанія має всі вищезазначені кваліфікації та може надати пакети документації для попередньої кваліфікації протягом десяти робочих днів з моменту першого контакту.
Як налаштувати безмасляний гвинтовий повітряний компресор у резервній схемі N+1 для системи контрольно-вимірювальних приладів ядерної безпеки, і як працює послідовність керування/резервного режиму?
Конфігурація резервного безмасляного гвинтового повітряного компресора N+1 для обслуговування приладів повітряного сполучення на ядерних об'єктах зазвичай складається з двох повністю номінальних компресорних агрегатів — будь-який з яких здатний незалежно забезпечувати повну потребу в приладовому повітрі — де один працює як головний, а другий — у режимі очікування з відкритим вхідним клапаном та двигуном, готовим до запуску. Якщо головний компресор не підтримує задане значення тиску в системному колекторі, що виявляється подвійними датчиками тиску, що застосовують логіку голосування «два з двох», резервний блок автоматично запускається приблизно протягом п'яти секунд без ручного втручання. Система керування періодично чергує головний та резервний компресори за налаштованим графіком, щоб вирівняти години роботи та підтвердити готовність до резервного режиму. Для найвищих категорій ядерної безпеки третій компресор, що живиться від електричної шини аварійного дизельного генератора, забезпечує пасивне резервне живлення, здатне запускатися лише від основного живлення, задовольняючи вимоги щодо наявності приладового повітря під час відключення електроенергії на станції.
Чи може безмасляний гвинтовий повітряний компресор бути сейсмічно кваліфікованим для використання в категорії ядерної безпеки, і який стандарт випробувань застосовується до об'єктів в Англії та Шотландії?
Так — безмасляні гвинтові повітряні компресори, призначені для експлуатації в категорії ядерної безпеки, проходять сейсмічну кваліфікацію шляхом поєднання структурного аналізу та фізичних випробувань на вібраційному столі. Застосовувані стандарти - IEEE 344 (Рекомендована практика сейсмічної кваліфікації обладнання класу 1E для атомних електростанцій) та IEC 60980, обидва з яких згадані в посібниках з технічної оцінки ONR, що застосовуються до ліцензованих у Великій Британії ядерних об'єктів в Англії та Шотландії. Кваліфікація зазвичай включає аналіз спектру відгуку підлоги для запропонованого місця монтажу в межах конкретної будівлі станції, а потім багатоосьові випробування на вібраційному столі у визнаній акредитованій випробувальній лабораторії, при цьому працездатність та структурна цілісність демонструються за допомогою необхідних значень прискорення в нульовому періоді для категорії сейсмічної небезпеки об'єкта. Наша документація щодо сейсмічної кваліфікації була прийнята для проектів у Великій Британії, Франції та Канаді.
Який типовий інтервал технічного обслуговування безмасляного гвинтового повітряного компресора в системі контролю та контролю ядерних систем, і як він порівнюється з технічним обслуговуванням змащеної машини?
Безмасляні гвинтові повітряні компресори, що використовуються в ядерних приладах повітряного обслуговування, зазвичай потребують капітального ремонту компресійного елемента, включаючи перевірку покриття ротора, заміну підшипників та заміну ущільнень, через 40 000–60 000 годин роботи, залежно від робочого циклу, умов навколишнього середовища та якості всмоктуваного повітря. Проміжні інтервали обслуговування через 4000–8000 годин охоплюють поповнення мастила в підшипниках (лише в ізольованому контурі підшипників, а не в потоці повітря), перевірку муфти приводу та перевірку сідла впускного клапана. Натомість, масляний компресор вимагає заміни масла кожні 2000 годин, заміни коалесцентного фільтруючого елемента кожні 4000 годин та заміни масляно-водовіддільникового матеріалу — витратних матеріалів, які збільшують як вартість, так і ризик радіологічного зараження під час роботи в контрольованих ядерних зонах, де всі потоки відходів потребують класифікації та контрольованих маршрутів утилізації.
Як безмасляний гвинтовий повітряний компресор підтримує проектування системи повітряного постачання приладів Хінклі-Пойнт-С у Сомерсеті, і які стандарти якості застосовуються до ланцюга поставок ядерної енергетики?
Система повітряного контролю Hinkley Point C, класифікована як система, пов'язана з ядерною безпекою, згідно з Європейськими вимогами до комунальних підприємств, том 2, вимагає використання безмасляних джерел стисненого повітря з повною документацією щодо якості згідно з RCC-M (французькими правилами проектування та будівництва ядерного механічного обладнання), а також, для елементів ланцюга постачання у Великій Британії, сумісної з ASME NQA-1 або ISO 19443. Безмасляні гвинтові повітряні компресори, що постачаються для цього проекту, повинні мати Звіт про виробничі дані, складений відповідно до плану якості проекту, причому кожна точка витримки та спостереження незалежно підписується представником замовника з контролю якості та відповідним уповноваженим органом. Наша команда має безпосередній досвід підтримки вимог до документації плану якості для нових ядерних установок і може надати детальне обговорення очікувань щодо ланцюга постачання Hinkley Point C за прямим запитом.
Який найшвидший спосіб отримати точну цінову пропозицію на безмасляний гвинтовий повітряний компресор для обслуговування атомних електростанцій від постачальника, який має досвід закупівель для атомної промисловості Великої Британії?
Найшвидший шлях до отримання точної цінової пропозиції – звернутися безпосередньо до нашої команди з ядерного застосування за адресою [email protected], надаючи такі ключові дані: необхідну подачу вільного повітря в м³/хв, робочий тиск у бар(г), категорію ядерної безпеки або класифікаційний код, розташування об'єкта та відповідну сейсмічну зону, необхідну конфігурацію резервування, а також тип і обсяг документації з контролю якості, необхідної для вашого пакету закупівель. Маючи цю інформацію, ми зазвичай надаємо бюджетну оцінку протягом 48 годин і тверду цінову пропозицію протягом 10 робочих днів. Для складних багатопотокових ядерних систем повітряного контролю наша інженерна команда доступна для безкоштовного технічного огляду з вашою командою розробників І&К, перш ніж буде висунуто цінову пропозицію, гарантуючи повне розуміння обсягу робіт, а комерційна пропозиція відображає фактичні вимоги проекту, а не консервативну оцінку найгіршого сценарію.
Готові замовити безмасляний компресор ядерного класу?
Команда з ядерного постачання Ever Power підтримує проектування систем повітряного контролю приладів, починаючи з техніко-економічного обґрунтування і закінчуючи введенням станції в експлуатацію. Незалежно від того, чи ви плануєте використовувати програму продовження терміну служби реактора AGR у Великій Британії, новий проект будівництва реактора EPR чи розробку малого магнітного реактора (SMR), ми маємо глибокі інженерні знання та можливості якісного документування, яких вимагає ваша програма закупівель.
Отримайте цінову пропозицію — Зверніться до нашої команди з ядерної енергетики
📧 [email protected] · Обслуговуємо Hinkley Point C, Sizewell C, NDA та проекти SMR по всій Англії, Шотландії та Уельсі