Možnosti bezpečnostních vylepšení projektu EDU ve vazbě na zátěžové testy JE Jarní seminář ČNS, CYG, WIN a OBK
ČEZ, a.s. – JE Dukovany
19.4.2012, Hrotovice
Úvod
SBO: ztráta všech pracovních (TG, 400 kV), rezervních (110 kV) i nouzových (DG) zdrojů el. napájení UHS: koncový jímač odvodu tepla (médium a stavební konstrukce zprostředkovávající odvod zbytkového tepla do atmosféry)
Úkol: Zjistit plnění BF během nadprojektových událostí typu SBO + ztráta UHS v kombinaci s externími hazardy s cílem zabránit těžké havárii 1
Obsah
(1) Současný stav (A) Silné stránky projektu VVER 440 - V213 (B) Odolnost bezpečnostních systémů na externí hazardy (C) Zrealizovaná alternativní technická opatření (2) Příležitosti ke zlepšení: (D) Technické projektové prostředky (E) Alternativní technické prostředky (F) Předpisy (G) Personál, komunikace
2
(A) Silné stránky projektu VVER 440 – V213 (1) Robustní design z pohledu událostí typu SBO
• relativně malý výkon AZ • velký objem chladiva v I.O • velký objem napájecí vody v 6-ti parogenerátorech →bez jakékoliv akce personálu dochází k varu chladiva I.O až po 6,5 hod (k odhalení paliva v AZ po dalších několika hod) →při použití gravitačního plnění PG z NN a doba do varu chladiva I.O se prodlouží přibližně na 20 hod
3
(A) Silné stránky projektu VVER 440 – V213 (2) Robustní design z pohledu událostí typu SBO
• chlazení BSVP →bez jakékoliv akce personálu dochází k odhalení paliva v řádech desítek hod (přesný čas závisí na množství paliva v BSVP) →při použití gravitačního plnění ze žlabů vakuobarbotážního systému máme zásobu chladiva min. na 13 dní
• chlazení otevřeného Re →při použití gravitačního plnění ze žlabů vakuobarbotážního systému máme zásobu chladiva min. na 12 dní
4
(B) Odolnost BS na externí hazardy Posouzení rezerv pro událost ztráta UHS • 3 nezávislé nouzové zdroje el. energie plně kvalifikované na všechny hazardy (3 x DG 2,8 MW) • DG jsou chlazeny TVD, hypotetická ztráta UHS by mohla způsobit neprovozuschopnost bezpečnostních DG • připravujeme investiční stavbu diverzního koncového jímače odvodu tepla
5
(C) Externí zdroje využitelné při události SBO Alternativní možnosti napájení vlastní spotřeby
• sousední blok (přes linky 400 kV a 110 kV, přes 6 kV rozvodny)
• VE Dalešice (výkon 4 x 112,5 MW) - blackstart, přes linky 400 kV a 110 kV - podání napětí na EDU přes linku 400 kV do 30 min - přes linku 400 kV v kombinaci s 110 kV do 60 min
• VE Vranov (3 x 6,3 MW) - blackstart, přes distribuční síť 110 kV - testováno, podání napětí na EDU do 60 min
6
(C) Plnění PG a BSVP hasičskou technikou
7
(D) Navrhované technické projektové prostředky diverzní UHS (1)
Diverzní UHS
• DG jsou chlazeny TVD, hypotetická ztráta UHS by mohla způsobit neprovozuschopnost bezpečnostních DG • odvod tepla z TVD do atmosféry je zajišťován prostřednictvím rozvodu v chladících věží CCHV • velké chladící věže mohou být citlivé na události extrémní vítr s dobou návratu 1 x 10 000 let • připravujeme investiční akci oddělení bezpečnostního systému TVD od provozního systému CCHV
8
(D) Navrhované technické projektové prostředky diverzní UHS (2)
Konfigurace 3x2 buňky na HVB - dvojblok (88,4 MW / 1 divizi TVD)
9
(D) Navrhované technické projektové prostředky rekombinátory H2 (1)
Rekombinátory H2
• současný systém pasivních autokatalytických rekombinátorů není dimenzován na množství H2, které se uvolní při parozirkoniové reakci během těžké havárie • dojde k posílení rekombinátorů za účelem zvládnutí nadprojektových událostí (dlohodobý SBO) • v případě najetí sprchového systému by mohlo dojít k poklesu množství páry (fungující jako inertní plyn) dříve, než pasivní rekombinátory dokáží H2 zpracovat • pro tyto případy budou instalovány zapalovače, jenž budou iniciovány v případě najetí sprchového čerpadla
10
(D) Navrhované technické projektové prostředky rekombinátory H2 (2)
Teplo z chem. reakce H2-O2 kombinované spolu z vertikálním uložením kazet a mezerami mezi kazetami umožňje přirozené proudění.
Vodní pára, vzduch a nezreagovaný vodík
Kyslík a vodík reagují na povrchu katalytických kazet a vytváří vodní páru a teplo
¾Nepotřebný zdroj energie. ¾Automatický start od
2H2 + O2 →2H2O + teplo
malé koncentrace H2.
Katalytické kazety (jako katalyzátor je používána platina nebo paladium). Vodík + okolní vzduch 11
(D) Navrhované technické projektové prostředky chlazení nádoby Re zvenku (1)
JE Dukovany připravuje pro řešení těžkých havárii opatření k zadržení roztavené aktivní zóny v tlakové nádobě reaktoru pomocí venkovního chlazení její stěny. Princip řešení je shodný s ostatními JE VVER440 (zaplavení A,B004):
výstup páry do boxu PG přes klapky ve stínění
přívod pod TNR přes otevíratelnou izolaci (pasivní plovákový systém)
zásoba vody (roztok H3BO3) na podlaze boxu PG
A,B004
vstup roztoku do šachty A,B004 přes ventilační trasu s ochrannými síty proti splaveným troskám
12
(D) Navrhované technické projektové prostředky chlazení nádoby Re zvenku (2)
1. etapa: Instalace sifonů a vtokových objektů v boxu PG zrealizována Vtokové otvory a sifony proti úniku chladiva z boxu PG
13
(E) Navrhované alternativní technické prostředky (1)
Cílem je zajistit plnění těchto základních funkcí:
• chlazení AZ (uzavřený Re, otevřený reaktor) • chlazení VP v BSVP • napájení ZN I kat. (AKU) – schopnost monitorovat bezpečnostní parametry, schopnost ovládat základní instrumentaci • zajistit obyvatelnost BD prostřednictvím diverzních prostředků s vysokým stupněm nezávislosti na stávajících bezpečnostních systémech. Další požadavky: • kvalifikace na všechny externí i interní události • doba provozu min. 72 hod bez vnější podpory • jednoduché uvedení do provozu v požadovaném čase • testovatelnost, nezávislost 14
(E) Navrhované alternativní technické prostředky (2)
Nové alternativní čerpadlo pro plnění PG (tzv. diverzní SHNČ) • odvod tepla z AZ přes PG • poháněno diesel-motorem, popř. elektropohonem napájeným z nového SBO DG • jako záložní způsob je uvažováno plnění PG pomocí hasičské techniky (zrealizováno) Alternativní prostředky pro plnění BSVP a otevřeného Re • gravitace ze žlabů XL • alternativní způsoby plnění projektovými prostředky (TM a TH čerpadly) napájenými z nového SBO DG • instalace přírub pro plnění BSVP hasičskou technikou
15
(E) Navrhované alternativní technické prostředky (3)
Nový SBO DG (zajištění napájení při SBO)
• odvod tepla z AZ přes PG • diversní napájení systémů ZN I. kat. (standardně přes
• • • • •
usměrňovač) a vybraných spotřebičů 0,4 kV ZN II. kat. (TM čerpadlo pro plnění BSVP, TH čerpadlo pro plnění otevřeného Re, VZT BD, chlazení SKŘ, apod.) připojení třemi kabely na EV (EW,EX) výkon cca 500 kW nezávislost na systému TVD kvalifikace na všechny externí i interní hazardy samostatně pro každý blok, stabilní stanoviště vně bloku
Realizace všech opatření 2012 - 2013 16
Dukovany improvements for the heat removal function
17
(F) Změny v přepisech
Nové předpisy • pro zvládání extrémních podmínek v lokalitě JE (seismická událost, vítr, sníh, teplotní poměry, přívalové deště) • dopracovat stávající předpisy pro zvládání abnormálních stavů a havarijní provoz bloků (blackout na všech 4 RB, ztráta chlazení TVD, řízené odlehčování zátěže AKU) • postupy pro použití alternativních prostředků v návaznosti na jejich implementaci Realizace 2012 - 2013
18
(G) Personál, komunikace (1)
Řízení JE při mimořádných podmínkách v lokalitě • opatření pro střídání personálu při ztížené dostupnosti lokality • analýza možností personálu při vzniku havárie na všech čtyřech blocích • profesionální složení havarijního štábu, záložní umístění mimo lokalitu Školení a výcvik personálu • více blokové poruchy, extrémní přírodní podmínky, těžké havárie
19
(G) Personál, komunikace (2)
Komunikace a varování při mimořádných podmínkách • alternativní vnitřní komunikace (napájení telefonních ústředen při SBO, vysílačky) • alternativní vnější komunikace (krajský HZS, dispečink, SÚJB - satelitní telefon) • alternativního vyrozumění a varování Podmínky pro činnost HZSp • kapacita osob a techniky, přístup k objektům, externí spolupráce
20
