Ignalinos atominė elektrinė

Ignalinos atominė elektrinė – vienintelė Baltijos šalyse Lietuvos energetinės sistemos atominė elektrinė, turinti didžiausią pasaulyje reaktorių, įrašytą į Gineso rekordų knygą. Pastatyta Lietuvoje, šalia sienos su Baltarusija. Greta elektrinės darbuotojams pastatytas Visagino miestas, kuris seniau vadinosi Sniečkumi. Ignalinos atominėje elektrinėje buvo numatyti keturi reaktoriai, tačiau pastatyti ir paleisti tik du. Trečiojo ir ketvirtojo statyba buvo nutraukta įsikišus „žaliesiems“. Trečiasis jau buvo visiškai pastatytas, liko jį tik paleisti įleidžiant kurą, o ketvirtojo buvo tik pamatai.
Pirmasis blokas nebeveikia nuo 2005 m. sausio 1 d., antrąjį stojant į Europos Sąjungą buvo įsipareigota sustabdyti nuo 2009 metų.
Ignalinos atominės elektrinės reaktoriai yra vieni galingiausių pasaulyje. Kiekvieno jų instaliuota galia – 1500 MW.

Turinys
• 1 Techniniai duomenys
o 1.1 Bendra informacija
o 1.2 Reaktoriaus konstrukcija
o 1.3 Kuro perkrovimo sistema
o 1.4 Turbogeneratoriai
o 1.5 Elektrinės kontrolės ir valdymo sistema
o 1.6 Reaktoriaus valdymo ir apsaugos sistema
o 1.7 Reaktoriaus technologinės kontrolės sistema
• 2 Saugos apžvalga
o 2.1 Panaudoto branduolinio kuro saugojimas
• 3 Baltijos regiono AE

Techniniai duomenys
Bendra informacija
Ignalinos AE veikia kanalo tipo šiluminių neutronų vandens-grafito branduoliniai reaktoriai RBMK-1500. Toks energetinis reaktorius savo laiku buvo galingiausias pasaulyje tiiek pagal projektinę šiluminę, tiek pagal elektrinę galią. Šiluminė elektrinės vieno bloko galia – 4800 MW, elektrinė galia – 1500 MW, tačiau vėliau šiluminė galia buvo apribota iki 4200MW. Ignalinos AE, kaip ir visose elektrinėse, turinčiose RBMK tipo reaktorius, naudojama vieno kontūro šiluminė schema: į

turbinas tiekiamas prisotintas 6,5 MPa slėgio garas, susidaro tiesiog reaktoriuje, verdant per jį pratekančiam lengvajam vandeniui, cirkuliuojančiam uždaru kontūru. Kiekviename energobloke yra patalpos branduolinio kuro transportavimo sistemoms ir valdymo pultams. Bendra energoblokams – mašinų salė, patalpos dujoms valyti ir vandens paruošimo sistemos. Ignalinos AE nuo kitų elektrinių su RBMK reaktoriais skiriasi ne tik didesne galia. Nuo kitų blokų skiriasi kur kas tobulesniais techninias sprendimais, o svarbiausia – didelio tūrio avarijų lokalizavimo sistema.
Reaktoriaus konstrukcija
Svarbiausia reaktoriaus konstrukcijos dalis – grafitinis klojinys su branduoliniu kuru, strypais – sugėrikliais ir gaubiančiomis jį metalo konstrukcijomis – įrengta betoninėje šachtoje. Vertikaliose grafitinio klojinio kolonose yra technologiniai kanalai su branduoliniu kuru, bei valdymo ir apsaugos sistemos kanalai. Klojinys įrengtas ant suvirintos metalinės konstrukcijos, besiremiančios į betoninį pagrindą. Iš viršaus klojinys perdengiamas viršutiniąja metaline konstrukcija, beesiremiančia į biologinės apsaugos žiedinį vandens baką. Suvirintas cilindrinis gaubtas, gaubiantis klojinį, viršutinė ir apatinė reaktoriaus metalinės konstrukcijos sudaro hermetišką reaktoriaus ertmę.
Ji užpildyta helio ir azoto mišiniu, kad grafitas nesioksiduotų ir būtų geresnis šilumos perdavimas nuo grafito į technologinius kanalus. Numatyta galimybė keisti valdymo – apsaugos ir technologinius kanalus remontuojant, kai reaktorius sustabdytas ir atvėsęs. Technologiniai kanalai – vamzdžio konstrukcijos, kurios viršutinė ir apatinė dalys pagamintos iš korozijai atsparaus plieno, o vidurinioji – iš cirkonio lydinio. Pjautiniai grafito žiedai kanaluose užtikrina šiluminį kontaktą su klojinio gr
rafito blokais.
Į technologinį kanalą ant pakabos įleidžiama šilumą išskirianti kasetė. Ji sudaryta iš dviejų rinklių, turinčių po 18 šilumą išskiriančių elementų, kurie yra hermetiški cirkonio lydinio vamzdeliai, užpildyti kuro tabletėmis iš urano dioksido. Šilumos agentas – vanduo – tiekiamas į kiekvieną technologinį kanalą iš apačios. Iš technologinio kanalo šilumos agentas garo vandens mišinio pavidalu patenka į separatorius. Šilumos apykaitai pagerinti ant viršutinės šilumą išskiriančios rinklės įrengtos grotelės – intensifikatoriai. Šilumą išskiriančios kasetės su išdegusiu kuru iškraunamos ir gabenamos į saugojimo vietą, o į jų vietą įstatomos naujos, veikiant reaktoriui, krovimo mašina, esančia centrinėje salėje. Reaktoriaus biologinei apsaugai naudojamas anglinis plienas, serpantino skalda ir gargždas, betonas, smėlis, vanduo.
Kuro perkrovimo sistema
Kuras perkraunamas krovimo mašina veikiant reaktoriui ir nemažinant jo galios. Krovimo mašinos pagrindinė dalis – skafandras su biologine apsauga, apskaičiuotas darbiniui slėgiui technologiniame kanale ir atliekantis šias funkcijas:
• mašinos hermetiškumą su viršutine technologinių kanalų dalimi;
• technologinių kanalų kamščių hermetinimą ir išhermetinimą;
• išima panaudotą šilumą išskiriančią kasetę;
• tikrina technologinio kanalo traktą;
• įstato naują šilumą išskiriančią kasetę.
Mašina turi dvi tikslaus nutaikymo į technologinį kanalą sistemas: optinę-televizinę ir kontaktinę. Skafandras įrengtas ant tiltu judančio vežimėlio. Tiltas savo ruožtu bėgiais gali judėti išilgai centrinės salės. Mašina valdoma iš operatorinės, kuri yra už centrinės salės sienos.
Darbo eiga tokia: Mašina po tikslaus nutaikymo į technologinį kanalą, su juo susijungia, po to
o užsandarinamas mašinos tarpvamzdis su viršutine kanalo dalimi. Specialus mašinos griebtuvas susikabina su pakaba ir išhermetinamas technologinis kanalas. Įjungiamas kėlimo mechanizmas ir pakaba kartu su šilumą išskiriančia kasete visiškai įtraukiama į skafandrą. Po to į technologinį kanalą įstatoma pakaba su nauja šilumą išskiriančia kasete ir technologinis kanalas hermetinamas. Po hermetinimo kokybės kontrolės mašina atsiskiria nuo technologinio kanalo ir juda link naudotų kasečių priėmimo mazgo, kur jinai iškraunama.
Turbogeneratoriai
Kiekvienas elektrinės blokas turi dvi turbinas K-750-65/3000 su 800 MW galios generatoriais. Turbinos – vieno veleno, dvisrautės (vienas cilindras – aukšto slėgio ir keturi – žemo) su tarpiniiu oro perkaitinimu. Rotoriaus sukimosi greitis – 3000 aps/min. Generatoriai – trifaziai, 50 Hz daznio, aušinami vandeniliu ir vandeniu, prijungti prie atvirosios elektros pastotės. Turbinos valdomos automatizuota sistema ASUT-750.

Elektrinės kontrolės ir valdymo sistema
Ši sistema užtikrina pagrindinių technologinių įrengimų normalų, patikimą ir saugų darbą, technologinių procesų stabilius parametrus.
Sistema pagal funkcijas skirstoma į:
• Reaktoriaus kontrolės, valdymo ir apsaugos sistemą;
• Reaktoriaus-tecnologinių įrengimų kontrolės, valdymo ir apsaugos sistemą;
• Turbogeneratoriaus ir atvirojo skirstančiojo įrenginio kontrolės valdymo ir apsaugos sistemą;
• Funkcinio-grupinio valdymo sistemą;
• Krovimo mašinos valdymo sistemą.
Elektrinės daugelio technologinių parametrų operatyvi kontrolė vyksta centralizuotai, padedant informacinei skaičiavimo sistemai. Operatyvią informaciją atspindi blokinio valdymo skydo displėjai, savirašiai rodykliniai prietaisai, įvairios signalinės švieslentės ir indikatoriai, mnemoschemos, spausdinantys įrenginiai.
Elektrinė valdoma iš blokinio valdymo skydo. Operatorių darbui va

adovauja ir jį koordinuoja elektrinės pamainos viršininkas arba jo pavaduotojas. Elektrinėje numatyta daugiapakopė technologinių įrenginių apsauga. Sutrikus technologinių įrenginių darbui, pradeda veikti įvairių kategorijų apsauga, kuri užtikrina reaktoriaus galios sumažėjimą iki saugaus lygio 2-4%/s greičiu. Avarinė apsauga, sumažinanti reaktoriaus galią iki nulio, naudojama retai.
Reaktoriaus valdymo ir apsaugos sistema
Ši sistema patikimai kontroliuoja reaktoriaus darbą ir jo saugią eksploataciją. Ji užtikrina reaktoriaus paleidimą, automatinį duoto lygio galios palaikymą, valdo energijos paskirstymą pagal reaktoriaus aktyviosios zonos spindulį ir aukštį, kompensuoja kuro trūkumą, garantuoja reaktoriaus sustabdymą avarinių situacijų metu.
Reaktoriaus valdymo ir apsaugos sistemoje naudojama labai patikima aparatūra su integralinėmis schemomis įvairių jutiklių signalams priimti ir apdoroti, o taip pat informuoti operatorių apie reaktoriaus būvį. Iš viso reaktoriuje sumontuota apie 150 įvairios paskirties neutronų jutiklių. Reaktoriaus galia ir jos paskirstymas operatyviai reguliuojamas 211 boro karbido šerdžių, esančių reaktoriaus valdymo ir apsaugos sistemos kanaluose. Nuo 2004 metų boro karbido valdymo strypai pradėti keisti modernios konstrukcijos klasteriniais valdymo strypais su disprozijaus titanatu.
Šerdims aušinti naudojamas specialaus kontūro vanduo. 40 šerdžių naudojamos valdyti energijos paskirstymui pagal reaktoriaus aktyviosios zonos aukštį. 24 šerdys atlieka greitos avarinės apsaugos funkciją. Esant avarinei situacijai jos į aktyvią zoną įvedamos per 2,5 sekundės. Likusios šerdys unifikuotos ir naudojamos avarinei apsaugai, automatiniam reaktoriaus reikiamo lygio galios palaikymui, energijos paskirstymo reaktoriaus aktyviosios zonos spindulių valdymui.
2004 metais Ignalinos 2-ame bloke sumontuota antroji stabdymo sistema. Buvo išskirtos strypų grupės, kurios atlieka apsaugos funkcijas ir atlieka valdymo funkcijas. Šių grupių valdymo elektrinės grandinės yra visiškai atskirtos. Papildomai sumontuota reaktoriaus išlaikymo pokritinėje būsenoje sistema, kuri skysto neutronų sugėriklio pagalba reaktoriaus stabdymo metu neįėjus visiems apsaugos ir valdymo strypams į aktyviąją zoną užtikrintų jo ilgalaikę saugią būseną.
Reaktoriaus technologinės kontrolės sistema
Reaktoriaus technologinės kontrolės sistemos bloko operatorių personalui pateikia reikiamą informaciją ir ją įveda į valdymo ir apsaugos sistemą.
Reaktoriaus technologinės kontrolės sistemos skirstomos į šias pagrindines funkcines dalis:
• Informacijos-skaičiavimo sistemą, kuri apdoroja ir pateikia informaciją ;
• Energijos išskyrimo kontrolės ir reguliavimo automatinę sistemą, kuri matuoja ir kontroliuoja energijos išskyrimą reaktoriaus kanaluose;
• Šilumą išskiriančių rinklių apvalkalų hermetiškumo kontrolės autonomišką sistemą, kuri matuoja ir kontroliuoja reaktoriaus šilumos agento aktyvumo padidėjimą;
• Technologinių kanalų bei valdymo ir apsaugos sistemos kanalų sveikumo kontrolės sistemą, kuri matuoja dujų, pumpuojamų aktyviosios zonos dujų traktais, temperatūrą ir signalizuoja apie šių dujų santykinę drėgmę;
• Šilumos agento suvartojimo reaktoriaus kanaluose kontrolės sistemą;
• Reaktoriaus pagrindinių ir pagalbinių įrengimų temperatūros kontrolės sistemą.
• Ir kitas sistemas, dalyvaujančias reaktoriaus įrenginio valdyme bei apsaugos signalų generavime.
Informacijos-skaičiavimo sistemos komplekso struktūra – trijų lygių, turinti ESM SM-1M ir SM-2M, bei ryšio su objektu priemones. (informacija pasenusi)
Energijos išskyrimo kontrolės ir reguliavimo sistema apima energijos išskyrimo detektorius, kurie neinertiškai matuoja neutronų srauto tankį pagal reaktoriaus aktyviosios zonos spindulį ir aukštį bei informuoja apdorojimo aparatūrą. Šilumą išskiriančių rinklių apvalkalų hermetiškumo kontrolės sistema leidžia nustatyti konkretų technologinį kanalą, kuriame yra pažeista kuro rinklė. Tai yra įrengimas, kuriame sumontuoti scintiliaciniai gama-spektrometriniai jutikliai. Įrenginys juda viršutinių vandens-garo komunikacijų tarpvamzdinėje erdvėje ir skenuoja vamzdyną. Ši sistema leidžia ne tik nustatyti pažeistas kuro rinkles, bet ir įsitikinti, kad konkrečiame technologiniame kanale yra aušalo srautas.
Technologinių kanalų ir valdymo bei apsaugos kanalų sveikumo kontrolės sistema apima dujų temperatūros ir valdymo bei apsaugos sistemos drenažo kanalų temperatūros matavimo daviklius, santykinės drėgmės kontrolės daviklio ir įrengimų, kurie perpumpuoja dujas per aktyviąją zoną. Šilumos agento sunaudojimo reaktoriaus kanaluose kontrolės sistema apima technometrinius daviklius ir aparatūrą, kuri dažnuminį signalą keičia į analoginį. Reaktoriaus įrenginių temperatūros kontrolės sistema sudaryta iš karščiui atsparių kabelinių termoelektrinių keitiklių.

Saugos apžvalga
Panaudoto branduolinio kuro saugojimas
Svarbiausia atominės elektrinės saugumo sritis – panaudoto branduolinio kuro (PBK) saugojimas. Nuo Ignalinos AE eksploatavimo pradžios panaudotas branduolinis kuras saugomas vandenyje, specialiuose baseinuose, tose pačiose patalpose, kur ir reaktoriai. Tai laikinas saugojimo būdas, todėl buvo paskelbtas tarptautinis konkursas panaudoto branduolinio kuro saugyklai įrengti. Konkursą laimėjo Vokietijos kompanija GNB.
1993 metais Ignalinos AE ir Vokietijos kompanija GNB pasirašė kontraktą dėl 20 CASTOR ir 40 CONSTOR tipo plieninių konteinerių panaudotam branduoliniam kurui saugoti. Bendra kontrakto vertė apie 30 mln. Vokietijos markių. Pagal šį kontraktą, GNB kompanijai į Ignalinos atominę elektrinę 2001 metais dar reikia pristatyti 18 CONSTOR tipo konteinerių (22 konteineriai jau pristatyti) ir kontraktas bus įvykdytas.
1999 metų gegužės 12 d. į panaudoto branduolinio kuro saugojimo aikštelę šalia Ignalinos AE buvo išvežtas pirmasis CASTOR tipo konteineris su PBK. Dalis panaudoto branduolinio kuro jau patalpinta į visus turimus CASTOR tipo konteinerius (20 konteinerių) ir išvežta į PBK saugojimo aikštelę. Taip pat atlikti “šaltieji” ir “karštieji” bandymai su CONSTOR tipo konteineriais ir šiuo metu laukiamas Valstybinės atominės energetikos saugos inspekcijos (VATESI) leidimas jų eksploatacijai. Tuščio konteinerio svoris – apie 70 tonų, su PBK – apie 84 tonų. Vienas iš pirmųjų darbų, susijusių su būsimu Ignalinos AE 1-ojo bloko eksploatavimo nutraukimu yra panaudoto branduolinio kuro išvežimas iš vandens baseinų ir jo talpinimas į saugyklas.
Turimas konteinerių skaičius neišspręs panaudoto branduolinio kuro problemos – Ignalinos AE specialistai apskaičiavo, kad jeigu pirmasis blokas būtų sustabdytas 2004 metų pabaigoje, o antrasis dirbtų iki 2010 metų, papildomai reikėtų įsigyti dar 350 konteinerių. Panaudotas branduolinis kuras CASTOR ir CONSTOR tipo konteineriuose gali būti saugomas 50 metų, po to ji reikėtų išgabenti į “amžino laidojimo” vietą, bet tokios vietos Lietuvoje kol kas dar nėra numatyta.
Baltijos regiono AE
• Barsebakas, Švedija,
• Forsmarkas, Švedija,
• Oskarshamnas, Švedija,
• Ringhalsas, Švedija
• Greifswaldas, Vokietija,
• Leningradas, Rusija
• Loviisa, Suomija,
• Olkiluotas, Suomija.

Leave a Comment