Rekonstrukce systému kompenzace objemu a hlavních pojistných ventilů Jaderné elektrárny Temelín

• Foto

Potrubní systém kolem hlavních pojistných ventilů je velmi složitý, neboť kromě třech přívodů DN125 ke vstupním přírubám obsahuje čtyři trasy DN32 k pilotním řídícím ventilům, tři trasy drenáží DN15 a celý systém odvodu vodíku, tvořený kolektorem DN32 a sedmi odběrovými trasami DN15 – vše z austenitické oceli 08CH18N10T. Celý tento systém potrubí včetně pojistných ventilů je za provozu na parametrech 15,7MPa/346ºC a vlivem teplotní dilatace kompenzátoru objemu (se kterým je vstupní kolektor pojistných ventilů pevně spojen potrubím DN200) se ze studeného do provozního stavu posunuje směrem vzhůru o více jak 40 mm, při zemětřesení o dalších 15 mm.

Srdcem tohoto systému jsou dva hlavní pojistné ventily (HPV) a 1 odlehčovací ventil (OV). Rekonstrukce byla zahájena pracovníky ŠKODA JS a.s. a IC-Energo a.s. demontáží navazujícího potrubí a demontáží a transportem obou kompletů hlavních pojistných ventilů do aktivních dílen. Šlo o velmi náročné operace. Hmotnost jedné sestavy hlavních pojistných ventilů je 1 500 kg. Demontáž, repase a montáž vlastních ventilů byla prováděna pracovníky fy ŠKODA JS, divize Servis JE, za použití montážních přípravků. Rekonstrukce spočívala ve výměně těles pojistných ventilů (a dále v úpravách a výměně podstatných částí jejich řídících pilotních ventilů. HPV byly do aktivních dílen převezeny včetně nástaveb, tj. včetně sestavy pilotních řídících a ovládacích armatur. Tam byly demontovány jeho vnitřní vestavby, provedena jejich kontrola, výměna některých částí (za ovládací ventily s vřeteny ve svislé poloze), pilotní ventily byly repasovány a vyzkoušeny na vnitřní a vnější těsnost a nastaveny na předepsané otevírací tlaky. Celá sestava takto připravených armatur byla na speciálním transportním vozíku dopravena zpět na blok. Tam byla pomocí montážních přípravků usazena do pozice a připojena na vstupní a výstupní straně k potrubí. Šlo o technicky, transportně i organizačně velmi složitý úkol.

Aby všechny tyto montážní operace na armaturách mohly probíhat paralelně s montážními pracemi na spojovacím potrubí, bylo pro připojení vstupních a výstupních přírub do pozice usazeno náhradní modelové těleso 1:1 tak, aby po přivezení repasovaného originálního tělesa nebylo už nutné upravovat připojené potrubí – to významně zkrátilo celkovou dobu těchto prací a umožnilo splnit časový limit, který byl pro tuto činnost v rámci odstávky vymezen.

Před samotnou rekonstrukcí potrubního systému musela být provedena časově velmi náročná přípravná etapa, která zahrnovala složité koordinační zpracování ve 3D včetně okolní technologie (se zahrnutím přístupnosti k jednotlivým ovládacím prvkům armatur) a následná výpočtová posouzení mnoha variant nového dispozičního uspořádání celého rekonstruovaného systému. Celkem bylo zpracováno 12 variant výpočtových sestav, ze kterých pak bylo vybráno optimální řešení. Vzhledem k zařazení systému do nejvyšší bezpečnostní kategorie byly prováděny výpočty statické, seizmické (metodou akcelerogramů), dynamické a životnostní s důrazem na takové úpravy přívodního potrubí k armaturám HPV a OV, aby byly sníženy silové a momentové účinky na jejich vstupní hrdla a zlepšena tím i záruka za jejich těsnost během najíždění bloku na provozní parametry nebo jejich změnách. Tento komplexní návrh a výběr nejvhodnější varianty by nebyl možný bez velmi hlubokých znalostí a zkušeností projektantů a výpočtářů, kteří se na tomto návrhu velmi úzce spolupracovali. V přípravné etapě byl mimo jiné zpracován detailní harmonogram, protože na takto velkou rekonstrukci je během odstávky velmi málo času – všechny činnosti musely být pečlivě hodinově naplánovány. Současně s novým uspořádáním vstupního potrubí do pojistných ventilů byl na systému instalován nový diagnostický systém, který umožňuje za provozu sledovat v několika řezech a v několika místech obvodu teplotu potrubí a tím získávat podklady pro výpočet teplotních napjatostí jako vstupních údajů pro hodnocení životnosti včetně stratifikace teplot. Prováděcí projekt a dodávku strojní části této rekonstrukce zajišťovalo oddělení Strojní projekty Praha - divize Inženýring ŠKODA JS. Projekt a dodávku části elektro a SKŘ zajišťovalo IC-Energo a.s. V závěru celé akce byly na nově zrekonstruovaném systému potrubí a armatur provedeny těsnostní a pevnostní tlakové zkoušky a na HPV a OV také funkční zkoušky.

Celá tato akce, včetně velmi složité a komplikované montáže potrubních sestav (provedení celkem 68 svarových spojů DN15 až DN200 a jejich kontrol - bezpečnostní třída 1, kategorie svarových spojů 1) proběhla včetně kontrol a zkoušek v čase vyhrazeném odstávce, tj. v průběhu cca 45 dnů.

V průběhu příštího roku bude sestava obou hlavních pojistných ventilů na obou blocích doplněna ještě o armatury DN25 pro režim „Feed and Bleed“ (umožňuje otevřít armatury HPV a OV i při nižším tlaku), čímž bude komplet těchto bezpečnostně důležitých armatur včetně systému pro kontinuální odvod vodíku uveden na finální špičkovou bezpečnostní úroveň.

Reconstruction of volume compensation system and main safety valves of Temelín Nuclear Power Station
During the planned fuel-replacement outage at the 2nd block of the Temelín Nuclear Power Station, ŠKODA JS a.s. performed an extensive reconstruction on one of the most significant systems of the primary part of the nuclear power station - on the volume compensation system, including main safety valves.

Autoři

• Ing. Slach Jiří
• Ing. Pulc Martin