Другие разделы курса Атомная энергетика. Ядерные реакторы АЭС. Атомный флот

Универсальный двухосадочный атомный ледокол ЛК-60 проекта 22220

Ядерные реакторы на быстрых нейтронах
География размещения БН
Проект БРЕСТ-ОД-300
Проект БРЕСТ-1200
Реактор БР-5 (10), г.Обнинск
Реактор БОР-60, г. Димитровград
Реактор БН-350, г. Шевченко
Реактор БН-600
Реактор БН-800
Проектные решения систем безопасности
АЭС с БН-800
Схемы обращения с РАО на АЭС с БН-800
Реактор БН-1200
Реализация принципа естественной безопасности в проекте БН-1200
ВВЭР
(Водо-Водяной Энергетический Реактор)
АЭС с ВВЭР-440
ВВЭР-1200
ВВЭР-1000
История разработки и сооружения
Конструктивные особенности реактора ВВЭР
Принципиальная тепловая схема
Реактор Большой Мощности Канальный (РБМК)
РБМК-1000 история создания
Устройство реактора РБМК-1000
Концепции безопасности реакторов РБМК
Тепловыделяющая сборка
Атомные станции
Белоярская АЭС
Балаковская АЭС
Балтийская (Калининградская) станция
Ленинградская АЭС
Ленинградская АЭС-2
Белорусская АЭС
Нововоронежская АЭС
Нововоронежская АЭС-2
Ростовская АЭС
Атомная энергетика
Смоленская атомная станция САЭС
Месторасположение Смоленской АЭС
История строительства
Деятельность
Экологическая политика
Экологический контроль
Атомные надводные корабли
Суда с ядерными энергетическими установками в России
Обзор судов с ядерной энергетической установкой
Атомные энергетические установки в корабельной энергетике
Атомная установка на авианосце
Атомный авианосец проекта «Шторм»
Тяжёлые атомные ракетные крейсеры проекта «Орлан»
История создания крейсеров проекта «Орлан»
Вооружение крейсеров проекта «Орлан»
Тяжелый атомный ракетный крейсер «Киров»
Тяжелый атомный крейсер «Петр Великий»
Разведывательный корабль «Урал»
Тяжелый авианесущий крейсер «Ульяновск»
Атомные ледоколы
Действующие ледоколы России
Атомный ледокол "Россия"
Ледоколы класса "Арктика"
Легендарный ледокол «Ленин»
ПЕРСПЕКТИВЫ АТОМНОГО ПРИВОДА
РИТМ-200 реактор для атомного ледокола
Судовая ядерная ППУ ледокола
Реактор ледокола
Корпус реактора
Система компенсации давления
Система газоудаления
Особенности парогенераторов
Второй контур
Реактор атомохода «Ленин»
Реакторы ОК-150
Универсальный двухосадочный атомный ледокол ЛК-60
Гражданские атомные плавсредства
Атомный сухогруз «Фукусима»
Саванна
ТРАНСПОРТНЫЕ СУДА
Рудовоз Otto Hahn («Отто Ган»)
Атомная подводная лодка
Реакторы для подводных лодок
АПЛ проекта 627
Атомная шестиракетная субмарина «К-19»
Ракетный подводный крейсер стратегического назначения
Атомные подлодки типа «Огайо»
АПЛ «Наутилус». США.
Ядерный реактор для авиации
Атомный противолодочный самолет
Создание атомного бомбардировщика
Летающая «утка» М-60/М-30
Атомный самолет М-19
Самолет с ядерным двигателем NB-36H (X6)
Ядерные двигатели
Стратегия США
Летающая атомная лаборатория
лаборатория
ПЛАВУЧИЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
ПАТЭС Академик Ломоносов
Первый в мире плавающий реактор МН-1А
Физика
Основы электротехники
Базовый общетехнический курс
по электротехнике
Общая электротехника
Примеры решения задач по электротехнике
Решение задач по электротехнике
использование MATLAB
Язык программирования MATLAB
Расчет электрических цепей в Simulink
Моделирование цепей переменного ток
Электрические и магнитные цепи
Электротехнические материалы
Физические основы механики
Волновая оптика
Механика
Теория и синтез машин и механизмов
Информатика
Основы Web технологий
Учебник системного администратор
Основы организации персонального компьютера
Основы вычислительных систем
Основы вычислительных комплексов
Информационные системы и сети
Основные понятия об информации
и информатике
Устройство персонального компьютера
Windows
Microsoft Word
Microsoft Excel
Microsoft Access
Введение в локальные вычислительные сети
Интернет
Средства сжатия информации
Основы защиты компьютерной информации
Основы алгоритмизации
Система программирования Турбо Паскаль
Встроенный ассемблер
Turbo Visio
JavaScript
Примеры программирования на Java
Примеры скриптов для клиента на языке JavaScriptScript
Учебник PHP
Паскаль
Графика
Единая система конструкторской документации
Начертательная геометрия
Сопряжение
Курс лекций по начерталке
Практикум по решению задач
Вопросы к экзамену по черчению
Оформление чертежей
Инженерная графика
Машиностроительное черчение
Выполнение чертежей деталей
Виды соединений деталей
Позиционные задачи
Построения центральных проекций
Искусство
Литература и искусство эпохи Возрождения (Ренессанса)
Примеры решения задач по математике
Элементарная математика
Примеры решения задач курсовой
Кратные интегралы
Векторный анализ
Аналитическая геометрия
Курс лекций математического анализа
ТФКП
Типовой расчет по высшей математике
Введение в математический анализ
Определённый интеграл
Замена переменных
Числовые ряды
Правила вычисления неопределенных интегралов
Дифференциальные уравнения
 

Российский атомный флот пополнится самым мощным в мире ледоколом

Российский атомный флот пополнится самым мощным в мире ледоколом

Универсальный двухосадочный атомный ледокол ЛК-60 проекта 22220 станет самым большим и мощным ледоколом в мире. Длина судна составит 173,3 м, ширина — 34 м. Запланированное водоизмещение — 33,54 тысячи тонн. Ледокол сможет проводить караваны судов в арктических условиях, пробивая по ходу движения лед толщиной до 2,9 метра.

Россия является единственной страной в мире, обладающей гражданским атомным морским флотом. Атомные ледоколы обеспечивают функционирование арктической транспортной системы для решения государственных задач в Арктике.

Стабильное функционирование атомного ледокольного флота является приоритетной задачей, что позволяет обеспечивать:

круглогодичную возможность освоения арктических шельфовых месторождений, а также выполнение аварийно-спасательных работ и реализацию мобилизационных задач в данном макрорегионе;

поддержку в строю не менее четырех судов с ядерными энергетическими установками, обеспечивающих существующий грузопоток и аварийно-спасательные мероприятия на трассах Северного морского пути (СМП).

Ледокол в реке

Особенность нового атомного ледокола — он является двухосадочным. Рабочая осадка — 10,5 м, наименьшая осадка — 8,65 м. За счет уменьшения осадки он может работать не только в океане, но и в устьях рек, таких как Енисей. Исключительное значение имеет способность двухосадочного ледокола проводить аварийно-спасательные операции с судами на потенциально опасных глубинах менее 15-10 м. Очевидно, что глубокосидящий ледокол, в отличие от двухосадочного, не сможет проводить такие операции с судами, опасно дрейфующими или севшими на мель. Ожидание подхода мелкосидящего ледокола в таких случаях может иметь катастрофические последствия.

Сегодня на Балтийском заводе строительство атомного ледокола идет в полную силу. Балтийцы меж собой именуют его "четыре двойки ноль".

Реактор, даже два

Главной

Главной научно-технической новинкой является атомный реактор"РИТМ-200" мощностью 174 МВт [рис. ]. Предприятиями АО "Атомэнергомаш" обеспечена полная производственная цепочка создания силовой установки — от проектирования и производства заготовок до изготовления и монтажа оборудования. Проектировщиком и комплектным поставщиком выступает входящее в холдинг АО "ОКБМ Африкантов", большой объем изготовительных работ выполняет ОАО "ЗиО — Подольск".

"РИТМ-200" — это двухреакторная установка с реакторами тепловой мощностью 175 МВт каждый. Это больше, чем мощность установки КЛТ, используемой в современных атомных ледоколах (у них 140-150 МВт). В то же время "РИТМ-200" почти в два раза легче и компактнее, соответственно дешевле по материалоемкости и занимает меньше места на судне, и, следовательно — экономически эффективнее. Конструктивно такое решение достигается благодаря тому, что парогенераторы, которые раньше находились вне реактора, теперь располагаются непосредственно в нем (интегральная компоновка).

В установке нового поколения учтены результаты эксплуатации и использованы прогрессивные решения, накопленные за полвека работы атомного флота России. Разработанная атомная энергетическая установка способна обеспечить более экономичную эксплуатацию нового атомного ледокола по сравнению с действующими при повышенной надежности и безопасности. В качестве основных направлений совершенствования, которые позволяют снизить капитальные и эксплуатационные затраты, предусмотрены:

уменьшение состава оборудования и его массогабаритных характеристик;

повышение маневренности;

увеличение ресурса оборудования;

снижение собственного энергопотребления.

В частности, количество циклов изменения мощности реакторной установки, допускаемое по модели эксплуатации, значительно увеличено — по сравнению с принятым для действующих ледоколов — и сопоставимо с количеством циклов изменения мощности паротурбинной установки. Это позволит исключить или существенно снизить необходимость травления пара при работе ледокола с глубокими маневрами мощности, то есть реализовать принцип "турбина ведет реактор", что обеспечивает более экономное расходование энергозапаса активной зоны с соответствующим снижением эксплуатационных затрат. Повышение ресурсных характеристик оборудования позволит обеспечить более интенсивную эксплуатацию ледокола за счет уменьшения простоев на техобслуживание и ремонт, а также сократить расходы на оборудование для замены при ремонте.

"РИТМ-200" будет использовать обогащенное до 20% урана-235 топливо. Он будет перезаправляться каждые 7 лет, при запланированном сроке эксплуатации 40 лет.

Выработка пара осуществляется по традиционной для атомной энергетики двухконтурной схеме путем передачи тепловой энергии от первого контура — питательной воде и пару второго контура в парогенераторе. Технические параметры установки "РИТМ-200" представлены в таблице 01.

В проекте использована активная зона кассетного типа с металлокерамическим топливом. В качестве материала оболочки тепловыделяющих элементов на начальной стадии будет применен хромоникелевый сплав. Этот материал обладает более высокой коррозионной стойкостью и устойчивостью к нарушению водно-химического режима, чем традиционный циркониевый сплав Э110. Основные характеристики активной зоны приведены в таблице 02.

В установке применен прямотрубный парогенератор. Его производительность в два раза выше, чем у традиционных змеевиковых парогенераторов. Конфигурация парогенерирующих кассет позволяет компактно разместить их в корпусе парогенерирующего блока. Характеристики парогенератора приведены в таблице 03 .

В реакторе имеется группа исполнительных механизмов аварийной защиты.

Важно отметить, что дозовая нагрузка на экипаж атомного ледокола при нормальной работе и проектных авариях не превышает 0,01% природного фона. Доза облучения населения при запроектной аварии с тяжелым повреждением активной зоны не превышает значений, при которых требуется реализация защитных мероприятий. Активность забортной воды не превышает 0,1 Бк/л, что в 100 раз ниже активности питьевой воды.

Сборка и сварка

Партию заготовок корпуса реактора "РИТМ-200" поставило в августе-сентябре 2014 года ПАО "Энергомашспецсталь" (г. Краматорск, Украина, входит в машиностроительный дивизион Росатома — "Атомэнергомаш"). В партию вошли заготовки для теплообменников корпусов реакторов. Всего "Энергомашспецсталь" изготовила 80 изделий общим весом 547 т Они вовремя поступили в Подольск (поставки российского ядерного топлива на Украину и встречные поставки заготовок из специальных сталей с Украины — идут безукоризненно четко по графику). В декабре 2014 года ПАО "Энергомашспецсталь" получило повторный заказ на производство заготовок еще для двух универсальных двухосадочных атомных ледоколов проекта 22220. Для корпусного оборудования двух атомных энергетических установок "РИТМ-200" "Энергомашспецсталь" изготовит 174 изделия общим весом 958 т. Обечайки, фланцы, кольца и другие комплектующие для корпусов реакторов будут отправлены в ОАО "ЗиО — Подольск".

Корпус реактора состоит из нескольких обечаек, имеющих сложные фасонные поверхности, которые обрабатываются на металлорежущем оборудовании. Одной из наиболее сложных операций механической обработки корпуса является выполнение технологических каналов. Они представляют собой глубокие отверстия диаметром 85 мм и глубиной 810 мм. Для решения этой задачи впервые в энергомашиностроении России на "ЗиО — Подольск" было использовано специальное перовое сверло, оснащенное сменными картриджами с твердосплавными режущими пластинами и пилотной режущей частью из быстрорежущей стали.

Отработка и внедрение технологии с применением этого инструмента позволили сократить цикл изготовления корпусного оборудования до 36 суток, что, в свою очередь, обеспечило выполнение жестких требований графика исполнения ответственного заказа весной сего года.

А в июле 2015 года на "ЗиО — Подольск" завершилась уникальная операция сварки паровых патрубков с корпусом реакторной установки "РИТМ-200" для головного атомохода "Арктика". При проведении этой операции был использован один из самых сложных способов сварки — в неповоротном положении при постоянном подогреве металла в зоне сборки. Сварка деталей в неповоротном положении применяется в особых случаях, когда изделие невозможно кантовать, а доступ к шву затруднен. Сварные соединения выполнялись в нескольких пространственных положениях одновременно при подогреве металла в зоне сборки выше 200°С во избежание получения трещин в сварных соединениях. Процесс продолжался непрерывно в течение трех суток. Последующая термообработка изделия длилась более суток при температуре 650°C. После термической и механической обработки изделия специалисты центральной лаборатории неразрушающих методов провели контроль качества в рентгеновской камере. Результаты показали, что сварные соединения полностью соответствуют максимально жесткому стандарту качества. Всего с частями корпуса реактора установки "РИТМ-200" было соединено десять патрубков. Четыре верхних предназначены для отбора пара. К одной паре нижних патрубков подсоединят систему компенсации давления теплоносителя, к другой — систему подпитки и проливки. Из двух последних патрубков один предназначен для забора теплоносителя на очистку и расхолаживание, а второй — для его возврата. Работы по сварному соединению проходили под контролем представителя "ЦНИИ конструкционных материалов "Прометей".

Первый атомный ледокол нового поколения "Арктика" планируется спустить на воду в мае 2016 года.

Параметр

Величина

Рабочее давление по первому контуру, МПа

15,7

Температура теплоносителя в 1-ом контуре, °С: на

277 / 313

входе / на выходе

Расход воды через 1-ый конкур, т/час

3250

Паропроизводительность, т/час

248

Параметры пара: температура, °С / давление, МПа

295 / 3,82

Количество циклов изменения мощности, тыс. раз

600

Коэффициент использования установленной мощности

0,65

(КИУМ)

Масса двух реакторных установок в пределах

2200

защитной оболочки, т

Таб.02 Основные характеристики активной зоны "РИТМ-200"

Параметр

Величина

Количество тепловыделяющих сборок, штук

199

Загрузка по изотопу уран-235, кг

438

Энергоемкость, ТВтчас/м

2,13

Удельный расход урана-235, г/МВтсутки

2,3

Ресурс, тыс. час

75

Срок службы, лет

12

Таб.03 Основные характеристики парогенератора "РИТМ-200"

Параметр

Величина

Количество кассет

12

Длина активной части, мм

2000

Площадь теплообменной поверхности, м

93,4

Двухреакторная установка "РИТМ-200"

Двухреакторная установка "РИТМ-200"

На главную