Инженеры Valve Doctors® разработали уникальное решение, которое значительно увеличивает производство электроэнергии на атомной электростанции

Когда инженеры атомной электростанции Пич-Боттом (Peach Bottom Atomic Power Station), принадлежащей американской энергетической корпорации Exelon (Экселон), Пенсильвания, столкнулись с необходимостью модернизации локальной системы отвода остаточного тепловыделения из активной зоны ядерного реактора, они обратились к практическому опыту и профессиональным знаниям компании IMI Critical Engineering – признанного лидера в области решений для управления потоками жидкостей и газов в критических применениях.

В результате этого сотрудничества было разработано уникальное решение, обеспечивающие заданные параметры эффективности и безопасности в исключительно тяжелых условиях эксплуатации. В настоящее время на АЭС Пич-Боттом (Peach Bottom Atomic Power Station) происходит процесс 12-процентного увеличения уровня мощности реактора. Данный процесс сам по себе значительно повышает риск повышения температуры защитной оболочки реактора и, таким образом, может негативно повлиять на получение разрешения Комиссии по ядерному регулированию США.

Учитывая этот факт, инженеры АЭС Пич-Боттом приняли решение провести модернизацию локальной системы отвода остаточного тепловыделения из активной зоны ядерного реактора, чтобы повысить ее мощность. В сердце системы отвода остаточного тепловыделения из активной зоны ядерного реактора находятся восемь регулирующих клапанов с электроприводом. Эти клапаны отвечают за точное распределение потока воды между теплообменниками и защищают дорогостоящие насосы системы. Команда инженеров Valve Doctors® – высококвалифицированных инженеров, окончивших специализированную программу обучения, – и инженеры АЭС Пич-Боттом находились в постоянном взаимодействии, дабы создать уникальный регулировочный клапан, который отвечал бы исключительно жестким техническим параметрам.

Решение, основанное на технологии управления скоростью потока DRAG® от IMI CCI, которое значительно снижает уровень вибрации в системе и устраняет проблему кавитации, являет собой долговечный клапан с электродвигателем. В конструкции данного клапана есть шесть раздельных зон контроля потока на 12" высоте подъема клапана. Уникальные преимущества данного решения включают в себя зону минимального расхода для защиты от вибрации трубопровода, четырехлинейную зону нормальной работы и зону работы с превышением запланированной нагрузки для использования в аварийных ситуациях.

С учетом сложности клапана и жестких требований, применяемых на АЭС для точной оценки скорости потока, инженеры IMI CCI и АЭС должны были создать индивидуальную и весьма обширную программу тестирования коэффициента расхода клапана. Эта задача была осложнена жесткими требованиями к точности, применяемыми в данном случае. Согласно стандарту Американского национального института стандартов ANSI/ISA S75.02 точность тестирования коэффициента расхода клапана, равная ±5 %, может быть достигнута путем использования рекомендуемой методологии и инструментария.

Однако в данном случае была необходима точность, равная ±0,5 %, то есть в десять раз более жесткая. Измерения были проведены на двух испытательных площадках с использованием сжимаемых и несжимаемых жидкостей. Чтобы соответствовать требованиям точности, IMI CCI использовала специализированное оборудование для измерения расхода, которое находится в крупном исследовательском институте, а также собственную площадку в Калифорнии.

Конструкция клапана была доработана в соответствии с результатами испытания на площадке IMI CCI. В итоге программа тестирования успешно подтвердила возможности клапана. Уникальная конструкция клапана IMI CCI кассетного исполнения делает его простым и удобным для установки, а индивидуальное исполнение и программа тестирования обеспечили работу системы в полном соответствии с предъявляемыми требованиям.