Лаборатория теплотехнических процессов в оборудовании АЭС
Main / Направление деятельности > Отделение теплообменного и схемного оборудования > Лаборатория теплотехнических процессов в оборудовании АЭС

Основные направления деятельности лаборатории:

  • Гомогенизирующие вставки для устранения вибраций трубопроводов со вскипающими паро-водяными потоками.
  • Вставки-ограничители расхода двухфазного и однофазного потоков и другое нестандартное оборудование трубопроводов АЭС.
  • Высокоэффективные теплообменники с теплопередающей поверхностью, формованной сферическими лунками.
  • Конденсационные установки систем локализации аварий АЭС.
  • Испытания элементов оборудования при экстремально низких температурах.
  • Комплексное решение научных проблем, связанных с хранением и транспортировкой ОЯТ (отработавшего ядерного топлива) и ДМ (делящихся материалов).
  • Исследовательские работы, связанные с модернизацией действующего оборудования, например, СПП (сепараторов-пароперегревателей) блоков с реакторами РБМК, а также проведение станционных приемных испытаний модернизированного оборудования.
  • Исследование процессов транспорта аэрозолей в энергооборудовании АЭС при тяжелой аварии.
  • Теплогидравлика элементов международного термоядерного реактора ИТЭР.
  • Экспериментальные исследования жидкометаллических теплоносителей.
  • Защитные покрытия трубных пучков конденсаторов турбин.
  • Моделирование процессов фазового перехода на низкокипящих теплоносителях.

Основные работы, выполненные лабораторией

Для устранения вибраций трубопроводов, транспортирующих вскипающие потоки на АЭС и ТЭС, разработано устройство, позволяющее перестроить структуру двухфазного потока, в результате чего ликвидируется опасный по условиям возникновения вибраций снарядный режим течения пароводяной смеси. Промышленные испытания вставки на трубопроводах слива конденсата из конденсатосборников I и II ступеней СПП в деаэратор на Хмельницкой, Калининской, Смоленской и Курской АЭС, а также на АЭС «Козлодуй» в Болгарии позволили снизить амплитуду вибраций в 3¸5 раз, сведя их к безопасному уровню.

Гомогенизирующие вставки для устранения вибраций трубопроводов со вскипающими пароводяными потоками

Вставки-ограничители расхода двухфазного и однофазного потоков и другое нестандартное оборудование трубопроводов АЭС

Разработана технология производства олуненных труб. В настоящее время идет подготовка к испытаниям пластинчато-трубчатых теплообменников с олуненными пластинами.

Создана новая конструкция струйного конденсатора для системы СОВА-ТК (система ограничения выброса активности при разрыве технологического канала)  Курской АЭС.

Высокоэффективные теплообменники с теплопередающей поверхностью, формованной сферическими лунками

Конденсационные установки систем локализации аварий  (СЛА) АЭС 

 

В лаборатории имеется холодильная камера объемом 15 м³. Холодопроизводительность – 12 кВт при температуре в камере – - 58°C. Камера предназначена для определения работоспособности и ресурсных испытаний элементов тепломеханического оборудования.


Также выполнен комплекс экспериментальных исследований теплогидравлических характеристик РХДМ (Российского хранилища делящихся материалов),  и ХОЯТ  (хранилища отработавшего ядерного топлива, см. рисунок).

Испытания элементов оборудования при экстремально низких  температурах

Хранение ОЯТ и ДМ

 

  • Выполнены исследования отвода тепла от отработавших сборок ТВЭЛ, размещаемых для транспортирования и хранения в вертикально и горизонтально расположенных защитных контейнерах, и разработаны методики их тепловых и прочностных расчётов, учитывающие требования МАГАТЭ.
  • Выполнены тепловые (и прочностные) расчёты ТУК-6 для 30 ОТВС ВВЭР-440, а также ТУК-10 и два типа ТУК-13 для 6-ти и 12-ти сборок ВВЭР-1000 соответственно. Указанные транспортно-упаковочные комплекты до сих пор эксплуатируются, обеспечивая бесперебойную работу отечественных АЭС с водо-водяными реакторами.
  • Совместно с ГНЦ РФ АО «НПО «ЦНИИТМАШ» и АО «Петрозаводскмаш» выполнены исследования по использованию высокопрочного чугуна с шаровидным графитом для отливки корпусов ТУК (отлит 40-тонный корпус контейнера и выпущены Технические Условия на высокопрочный чугун с шаровидным графитом).
  • Лаборатория проводит комплексные исследования эксплуатационных характеристик теплообменного оборудования АЭС. При проведении замеров температурных и расходных характеристик используется стандартное оборудование (термопары, термометры сопротивления, ультразвуковые расходомеры и т.п.).
  • Для замера влажности паровых потоков разработан малогабаритный дроссель-калориметр (см. рисунок), позволяющий определять влажность насыщенного пара с минимальным отбором измеряемой среды (до 15 кг/ч).
  • Процессы осаждения и уноса аэрозолей изучаются на специальном стенде с использованием генераторов как жидкого, так и твердого аэрозоля. Скорость воздуха в опытах по осаждению достигает 40 м/с, а в опытах по уносу – более 100 м/с.
  • В опытах на модели секции ПДУ разработан метод измерения расходов теплоносителя с помощью тепловизора.

 

Работы, проводимые на атомных станциях

Исследование процессов транспорта аэрозолей в энергооборудовании АЭС при тяжелой аварии

Теплогидравлика элементов международного термоядерного реактора ИТЭР

Защитные покрытия трубных пучков конденсаторов турбин АЭС

 

 

  • Защитные покрытия позволяют предотвратить коррозию, восстановить поврежденные трубки, продлить срок службы КНД, исключить аварийные остановы энергоблока по причине повреждения трубок.
  • Совместно с разработчиком покрытий ООО «НПО «РОКОР» выполнен комплекс работ по решению теплофизических проблем, возникающих при нанесении защитных полимерных покрытий на внутреннюю поверхность трубок конденсаторов низкого давления (КНД), в частности, увеличена теплопроводность материала покрытий.

 

  • Выполнен огромный комплекс исследований на натрии, сплавах свинец-висмут и индий-галлий-олово.
  • Полученные рекомендации включены международные и национальные руководящие технические материалы.

Экспериментальные исследования жидкометаллических теплоносителей