Ядерное топливо поступает на АЭС с предприятий внешнего топливного цикла. В общем случае время пребывания топлива на АЭС складывается из: времени доставки ядерного топлива на станцию и транспортировки его в хранилище свежего топлива;
времени хранения свежего ядерного топлива в хранилище; времени нахождения ядерного топлива в ядерный реактор;
времени пребывания ядерного топлива в бассейне выдержки (шахте); времени нахождения топлива после бассейна выдержки в хранилище отработавшего топлива (при его наличии на АЭС) до момента отправки с АЭС.
При эксплуатации АЭС должны обеспечиваться:
100% учет ядерного топлива и его перемещения в пределах АЭС; необходимый запас свежего ядерного топлива для бесперебойной работы РУ; приемка свежего топлива от поставщиков и его хранение на АЭС; своевременная подача ядерного топлива в реакторный цех на перегрузку реактора;
хранение и отправка на переработку отработавшего ядерного топлива; ядерная безопасность при транспортировке и хранении ядерного топлива в пределах АЭС, а также при отправке отработавшего ядерного топлива за пределы АЭС; физическая зашита по сохранности ядерного топлива.
Хранение ядерного топлива на АЭС.
Приказом директора АЭС назначаются ответственные хранители ядерного топлива на АЭС. Свежее ядерное топливо принимается от поставщика только в опломбированных контейнерах, не имеющих внешних повреждений, и при наличии сопроводительной документации. ТВС со свежим и отработавшим топливом хранятся в специальных помещениях в соответствии с требованиями "Общих положений обеспечения безопасности атомных станций", "Правил безопасности при хранении и транспортировке ядерного топлива на объектах атомной энергетики", правил пожарной безопасности и местных инструкций. Помещения для хранения ТВС снабжаются устройствами, предотвращающими опрокидывание или падение ТВС, и предупредительными знаками.
При хранении ТВС проводятся мероприятия, обеспечивающие: подкритичность не менее 0,05 как при размещении ТВС, так и при аварийном заполнении помещения водой;
невозможность механических повреждений и загрязнений ТВС, попадания посторонних предметов в ТВС;
исключение вредного воздействия окружающей среды (влаги, газов и т.п.).
Запрещается работа с открытым огнем (сварка, резка и т.п. работы) на расстоянии ближе трех метров от чехлов с ТВС.
Гнезда для установки ТВС осматриваются, калибруются и при необходимости очищаются перед проведением транспортно-технологических операций с ТВС. Чистота поверхностей гнезд проверяется в соответствии с местной инструкцией.
Помещения для хранения ТВС должны проверяться на радиоактивную загрязненность в соответствии с действующими "Правилами
радиационной безопасности при эксплуатации атомных электростанций".
Отработавшие и аварийные ТВС выдерживаются в бассейнах выдержки (БВ) или специальных шахтах под слоем воды. После трехлетней выдержки отработавших ТВС в БВ их отправляют на завод регенерации ядерного топлива. Загрузка ТВС в транспортный контейнер для отправки на переработку разрешается только после снижения уровня остаточного тепловыделения до величины, исключающей их повреждение вследствие перегрева.
При нахождении отработавших ТВС в БВ (шахтах) должны быть обеспечены:
подкритичность не менее 0,05 при всех возможных аварийных ситуациях;
исключение возможности перегрева ТВС из-за остаточного тепловыделения;
защита персонала от радиоактивности (газовой, аэрозольной и )- излучения);
периодическая очистка воды БВ (шахт);
исключение возможности случайного опорожнения БВ (шахт).
Негерметичные ТВС выдерживаются в пеналах.
Перегрузка ТВС из транспортных контейнеров в места для хранения выполняется по специальной инструкции с соблюдением правил ядерной, радиационной и общей техники безопасности в присутствии ответственного руководителя работ или ответственного хранителя ядерного топлива. Контейнеры должны вскрываться в присутствии поставщика или с разрешения поставщика.
Получать со склада ТВС имеет право только ответственный хранитель ядерного топлива по требованию, подписанному ГИС или его заместителем.
Движение ядерного топлива внутри АЭС. Получение и размещение ТВС производится в соответствии с технологическими схемами движения ядерного топлива внутри АЭС. Схема движения ТВС на АЭС, состоящей из двух ЭБ с ВВЭР-440 с общим центральным залом, показана на рис. 21.4. Несколько по-иному организовано движение ТВС на АЭС с ВВЭР-1000 для типового проекта на Запорожской и Балаковской АЭС. Проектом этих АЭС предусмотрено размещение узла свежего топлива (УСТ) в отдельно стоящем спецкорпусе, предназначенном для одновременного обслуживания четырех ЭБ (рис. 21.5). Выгрузка контейнеров со свежими ТВС из железнодорожных вагонов и загрузка их в чехлы осуществляется в этом корпусе. Далее чехлы, загруженные свежими ТВС, железнодорожной платформой доставляются к конкретному ЭБ. Платформа размещается в специальном транспортном коридоре, имеющем люк связи с центральным залом. Через этот люк с помощью поворотного крана загруженный чехол доставляется к универсальному гнезду БВ. Дальнейшая последовательность операций с ТВС на энергоблоке с ВВЭР-1000 принципиально не отличается от аналогичной последовательности для энергоблоков с ВВЭР-440.
Основные транспортно-технологические операции как со свежим, так и с отработавшим топливом проводятся в центральном зале АЭС.
Рис. 21.4. Схема движения ТВС на АЭС с двумя ЭБ с ВВЭР-440:
1 - разгрузка железнодорожных вагонов и складирование свежих ТВС; 2 - извлечение ТВС из контейнеров и установка их на стеллажи и в чехлы; 3 - транспортировка чехлов с ТВС в БВ; 4 - установка свежих ТВС в ядерный реактор; 5 - извлечение из ядерного реактора отработавших ТВС и установка их в БВ; 6 - загрузка чехлов с отработавшими ТВС в транспортный контейнер; 7 - загрузка транспортного контейнера в железнодорожный вагон
Рис. 21.5. Схема движения ТВС на АЭС с ВВЭР-1000:
1 - разгрузка железнодорожных вагонов и складирование ТВС; 2 - транспортировка чехлов с ТВС и установка их в БВ; 3 - загрузка свежих ТВС в ядерный реактор; 4 - выгрузка отработавших ТВС из ядерного реактора в БВ; 5 - загрузка отработавших ТВС в контейнер (К); 6 - загрузка транспортного контейнера в железнодорожный вагон; 7 - железнодорожный вагон
Рис. 21.6. Центральный зал АЭС:
1 - ЯР № 1; 2 - БВ ЯР № 1; 3 - люк связи узла свежего топлива с транспортным коридором; 4 - узел свежего топлива; 5 - люк связи узла свежего топлива с центральным залом; 6 - люк связи транспортного коридора с центральным залом; 7 - БВ ЯР № 2; 8 - ЯР № 2
В зале, пример которого для двух ЭБ с ВВЭР-440 приведен на рис. 21.6, имеется набор транспортно-технологического оборудования для операций с ТВС, в том числе одна перегрузочная машина на два энергоблока. При наличии на АЭС специального транспортного коридора такая компоновка реакторного зала позволяет использовать емкости БВ обоих ЯР одновременно.
УСТ (рис. 21.7) оборудован краном 3, кантователем 2 для работы с контейнерами со свежими ТВС, поворотным столом 6 для размещения чехлов, стеллажами 4, люками связи с транспортным коридором и центральным залом, а также свободным местом для хранения контейнеров. Кантователь позволяет устанавливать контейнер в вертикальное положение. На поворотном столе может быть размещено до шести чехлов. После подачи железнодорожного вагона в транспортный коридор вскрывается люк связи 3 (см. рис. 21.6) между коридором и УСТ. Через люк при помощи крана контейнеры с ТВС размещаются на полу УСТ, а затем по одному устанавливаются на кантователь в горизонтальном положении, закрепляются, и вся система переводится в вертикальное положение. После вскрытия контейнера из него с помощью специальных захватов извлекаются свежие ТВС и устанавливаются в стеллажи 4 для временного хранения. Освободившийся контейнер снимается с кантователя и возвращается на прежнее место. Загрузка свежих ТВС в чехлы производится на поворотном столе. Загруженный чехол после разворота стола на 180° извлекается через люк связи центрального зала и транспортируется к БВ.
Все транспортно-технологические операции с ТВС на АЭС должны проводиться по специальным инструкциям с соблюдением правил ядерной, радиационной и общей техники безопасности.
Рис, 21.7. Схема размещения оборудования на УСТ АЭС с ВВЭР-440:
1- контейнеры с ТВС; 2 - кантователь; 3 - кран; 4 - стеллажи для хранения ТВС; 5 - люк связи с транспортным коридором; 6 - поворотный стол; 7 - чехол для ТВС
Транспорт с контейнерами, перевозящий ТВС, при выезде из транспортных коридоров реакторного (реакторно-турбинного) цеха должен подвергаться дозиметрическому контролю. Лицу, сопровождающему транспорт, выдается справка на право выезда по форме, приведенной в приложении к "Правилам радиационной безопасности при эксплуатации атомных электростанций". После выполнения работ по внутристанционному перемещению и отправке отработавшего ядерного топлива проводится детальное обследование радиационной обстановки в рабочей зоне.
Для производства транспортно-технологических операций разрешается использовать только штатные грузоподъемные приспособления и механизмы, прошедшие освидетельствование Госгортехнадзора РФ, испытание и контрольный осмотр перед производством операций.
Электродвигатели механизмов транспортно-технологического оборудования при транспортировке отработавших ТВС должны иметь надежное питание с резервом. Кроме того, должен быть в исправном состоянии и постоянной готовности ручной привод для возможности завершения операции при аварийной остановке ТВС в промежуточном положении.
Перемещение грузов над ЯР и БВ должно осуществляться только в соответствии с транспортно-технологической схемой, утвержденной ГИС.
