Пошкодження теплообмінних труб парогенераторів енергоблоків ВП ХАЕС та аналіз ефективності заходів направлених на їх запобігання

Пошкодження теплообміннихПошкодження теплообмінних
труб парогенераторівтруб парогенераторів
енергоблоків ВП ХАЕС та аналізенергоблоків ВП ХАЕС та аналіз
ефективності заходівефективності заходів
направлених на їх запобіганнянаправлених на їх запобігання
Доповідач:
Інженер-дефектоскопіст 2 кат. ЛАСК ВКМ
Тимощук Володимир Іванович

Пошкодження теплообміннихПошкодження теплообмінних труб парогенераторів енергоблоківтруб парогенераторів енергоблоків
ВП ХАЕС та аналіз ефективності заходів направлених на їхВП ХАЕС та аналіз ефективності заходів направлених на їх
запобіганнязапобігання
• Підвищення надійності обладнання АЕС, збільшення
міжремонтного періоду його експлуатації, завдяки виключенню не
запланованих зупинок енергоблоків з причини виникнення дефектів
металу обладнання та трубопроводів – є особливо важливим для
забезпечення збільшення вироблення електроенергії на діючих
енергоблоках АЕС ДП «НАЕК «Енергоатом».

• Одним з основних, важливих для безпеки елементом енергоблоків
АЕС з реакторами ВВЭР – є парогенератор ПГВ-1000, а основним
елементом, що визначає фактичний термін служби парогенератора, є
теплообмінні труби.

• В процесі експлуатації парогенераторів виникає зародження і
подальше зростання корозійних дефектів в теплообмінних трубках (ТОТ)
парогенератора, що може привести до розгерметизації першого контуру
реакторної установки.
• Основним механізмом, що відповідає за ушкодження ТОТ, є процес
корозійного розтріскування під напруженням, який обумовлений
спільною дією розтягуючих напружень і концентрованих розчинів
корозійно-активних домішок, що утворюються внаслідок концентрування
їх у відкладеннях.
• Наявність значної кількості теплообмінних труб з корозійними
ушкодженнями знижує надійність парогенераторів і є домінуючим
чинником при визначенні залишкового ресурсу і терміну служби
парогенераторів.

• Всі виявлені дефекти металу ТОТ, можна умовно класифікувати за
чотирма видами: корозійні виразки різної величини, окремі тріщини,
розтріскування та плями корозії на окремих ділянках поверхні металу.
а) Вигляд дефекту на поверхні ТОТ б) Вигляд дефекту на
металографічному шліфу
Корозійна виразка (критична) круглої форми

а) Вигляд дефекту на поверхні ТОТ
б) Вигляд дефекту на
Корозійні виразки з розтріскуванням

Тріщини, які розповсюджуються від корозійної виразки

Корозійні плями темного кольору на поверхні трубки

№
з/п
Технологічний
номер ПГ
Кількість заглушених
ТОТ, шт
Відсоток заглушених
ТОТ від загальної
кількості, %
Енергоблок №1
1 1YB10W01 105 0,95
2 1YB20W01 134 1,22
3 1YB30W01 78 0,71
4 1YB40W01 127 1,15
Енергоблок №2
5 2YB10W01 21 0,19
6 2YB20W01 27 0,25
7 2YB30W01 68 0,62
8 2YB40W01 9 0,08
Інформація щодо кількості заглушених ТОТ ПГ ВП ХАЕС

0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
48
52
56
60
64
68
72
76
80
84
88
92
96
1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017
Кількість заглушених ТОТ (загальна для ПГ-1,2,3,4)
Динаміка глушіння ТОТ ПГ енергоблоку №1 ВП ХАЕС
за період експлуатації (1987 – 2017).

0
1
2
3
4
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
Кількість заглушених ТОТ (загальна для ПГ-1,2,3,4)
Динаміка глушіння ТОТ ПГ енергоблоку №2 ВП ХАЕС
за період експлуатації (2005 – 2017)

• В 2008 та 2009 році на енергоблоках ВП ХАЕС , було впроваджено
водно-хімічний режим другого контуру з обробкою живильної води
морфоліном, що широко впроваджено на багатьох АЕС передових країн
світу, які мають мідь в складі конструкційних матеріалів другого контуру.
• Надходження продуктів корозії в об’єми парогенераторів енергоблоку
№1 та №2 після переходу на морфоліновий ВХР другого контуру значно
знизилось.

0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
42
44
46
48
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
Середньо-річна концентрація заліза, мкг/дм
Динаміка зміни концентрації заліза в живильній воді ПГ енергоблоку
№1 ВП ХАЕС за період експлуатації (з 1-ї по 28-му паливну кампанію)

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Середньо-річна концентрація заліза, мкг/дм
Динаміка зміни концентрації заліза в живильній воді ПГ енергоблоку №2
ВП ХАЕС за період експлуатації (з 1-ї по 12-ту паливну кампанію)

• Основним фактором пошкодження теплообмінних трубок ПГ, є
підшламова корозія при концентруванні корозійно-активних домішок
(хлориди, сульфати), які надходять до другого контуру через
несуцільності конденсаторів турбоустановок.
• На енергоблоці №1 ВП ХАЕС хімічне промивання парогенераторів
проводилось починаючи з 1992 року, а саме:
ПГ-1: в 1994, 1996, 2000, 2004, 2006 та 2011 році;
ПГ-2: в 1992, 1995, 1999, 2002, 2006 та 2012 році;
ПГ-3: в 1994, 1998, 2003, 2007 та 2011 році;
ПГ-4: в 1993, 1997, 2001, 2005, 2007 та 2012 році.
• Хімічне промивання парогенераторів енергоблоку №2 ВП ХАЕС
проводилось для ПГ-1 та ПГ-3 в 2017 році вперше. Хімічне промивання
ПГ-2 та ПГ-4 вперше проводилось в 2016 році.

566787,4946,6968,1
3651,6 38733492,43470,9
0,00
500,00
1000,00
1500,00
2000,00
2500,00
3000,00
3500,00
4000,00
4500,00
1YB10W01 1YB20W01 1YB30W01 1YB40W01
Кількістьвідкладень,кг
Залишок відкладень станом на кінець 2017
Вимито за результатами хімічних промивань
Кількість вимитих відкладень та тих, що залишились в парогенераторах
енергоблоку №1 ВП ХАЕС після проведення хімічних промивань

816,4674,54464,8778,5
1133,16 991,311342,91029,2
0,00
200,00
400,00
600,00
800,00
1000,00
1200,00
1400,00
1600,00
2YB10W01 2YB20W01 2YB30W01 2YB40W01
Кількістьвідкладень,кг
Залишок відкладень станом на кінець 2017
Вимито за результатами хімічних промивань
Кількість вимитих відкладень та тих, що залишились в парогенераторах
енергоблоку №2 ВП ХАЕС після проведення хімічних промивань

• Як показали дослідження, проведені персоналом ВКМ ВП ХАЕС (за
результатами вихорострумового контролю), струмопровідні відкладення
на поверхнях ТОТ ПГ в основному зосереджені в нижній частині трубного
пучка (ряди 40 – 110), а саме між 8-ю опорою трубного пучка та «гарячим»
колектором.
• Саме в цій критичній зоні, в основному, і локалізуються дефекти
теплообмінних труб.
• Оскільки після проведення хімічних відмивань, в об’ємі парогенераторів
залишається значна кількість відкладень (від 566 кг до 968,1 кг та від
464,8 кг до 816,4 кг в кожному ПГ енергоблоку №1 та №2 ВП ХАЕС
відповідно), то можна стверджувати, що ці відкладення зосереджені саме
в цих критичних зонах, які є погано доступними для відмивання.

● – заглушені ТОТ;
+ – ТОТ з відкладеннями.
Картограма ТОТ ГК ПГ-1 енергоблоку №1 ВП ХАЕС
на ділянці TSH-01H

Кількість ТОТ з відкладеннями
Кількісне представлення ТОТ ПГ-1 енергоблоку №1 ВП ХАЕС із
струмопровідними відкладеннями на їх поверхні (між опорами трубного пучка)

• В ході виконання заходів «Плана действий по повышению надежности
парогенераторов и конденсаторов турбоустановок АЭС ГП «НАЭК
«Энергоатом» на период 2014 -2020 гг.» ПН-Д.0.03.539-14, з метою
підвищення ефективності та надійності ПГ на ВП ХАЕС реалізований ряд
технічних рішень пов’язаних з модернізацією системи продувки ПГ, зокрема:
-заміна штуцерів Ду20 продувки з «карманів» колекторів ПГ на штуцери
Ду25, які виготовлені із сталі аустенітного класу;
- заміна трубопроводів системи продувки ПГ на нержавіючі з монтажем
запоно-регулюючих клапанів з електроприводом.
• До 2020 року заплановано виконати автоматизацію керування системою
продувки ПГ енергоблоку №1 для більш ефективного управління нею,
згідно «Технічного рішення щодо заміни трубопроводів (на нержавіючі)
продувки парогенераторів з заміною ручних дросельно-регулюючих
пристроїв (ДРП) на запірно-регулюючі клапани (ЗРК). Енергоблок №1»
1.РЦ.0020.ТР-RY.

• З метою підвищення надійності парогенераторів та конденсаторів
турбоустановок енергоблоків ВП ХАЕС, було виконано нанесення
антикорозійного захисту матеріалами «Бепласт» та «Пластокор» на
елементи живильно-конденсатної системи
Динаміка глушіння ТОТ (загальна кількість) конденсаторів 1SD11,
1SD12, 1SD13, 1SD14 турбоустановки енергоблоку №1 ВП ХАЕС
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
Кількість заглушених ТОТ конденсаторів турбоустановки енергоблоку №1

0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
Кількість заглушених ТОТ конденсаторів турбоустановки енергоблоку №2
Динаміка глушіння ТОТ (загальна кількість) конденсаторів 2SD11,
2SD12, 2SD13, 2SD14 турбоустановки енергоблоку №2 ВП ХАЕС

Кількість заглушених ТОТ на кожному окремому конденсаторі
турбоустановок енергоблоків ВП ХАЕС, не перевищує критичну
кількість, після якої необхідно виконувати заміну конденсатора (10%).
Виходячи з динаміки глушіння ТОТ за останні 3 роки, приріст
заглушених ТОТ в кожному окремому конденсаторі турбоустановок
- енергоблоку №1 становить не більше +0,15% в рік
- енергоблоку №2 становить менше +0,10% в рік (загальна кількість
ТОТ – 21000 шт.).

Виконаний аналіз результатів вихорострумового контролю ТОТ ПГ,
корозійного обстеження внутрішніх поверхонь ПГ (зі сторони 2-го
контуру), а також реальне зменшення кількості заглушених (в період
проведення ППР енергоблоків) ТОТ ПГ, з причини виникнення
корозійних дефектів на їх поверхні, показує ефективність
реалізованих на ВП ХАЕС заходів Плану дій ПН-Д.0.03.539-14,
направлених на підвищення надійності парогенераторів та
конденсаторів турбоустановок АЕС ДП «НАЕК «Енергоатом».

Дякую за увагу!

Пошкодження теплообмінних труб парогенераторів енергоблоків ВП ХАЕС та аналіз ефективності заходів направлених на їх запобігання

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Пошкодження теплообмінних труб парогенераторів енергоблоків ВП ХАЕС та аналіз ефективності заходів направлених на їх запобігання

Similar to Пошкодження теплообмінних труб парогенераторів енергоблоків ВП ХАЕС та аналіз ефективності заходів направлених на їх запобігання (7)

More from Yuliya Taratorkina

More from Yuliya Taratorkina (10)

Пошкодження теплообмінних труб парогенераторів енергоблоків ВП ХАЕС та аналіз ефективності заходів направлених на їх запобігання