Chemie na tlakovodních. jaderných elektrárn. Chemie primárn. rního okruhu PWR Chemie sekundárn. rního okruhu

Transkript

1 Chemie na tlakovodních jaderných elektrárn rnách Proč se využívá chemické služby na JE Chemie primárn rního okruhu PWR Chemie sekundárn rního okruhu Chladící systémy Diagnostické funkce chemie, laboratoře Kriminálka Las Vegas,, nové prípady pady Zajímavosti a širší souvislosti, přechodovp echodové stavy

2 VODA!!! Proč se využívá chemické služby na JE Různé podmínky v různých systémech, různé problémy a požadavky Bezpečnost barier Radiační ochrana, odpady a výpusti Ekonomika provozu

3 Chemie primárn rního okruhu PWR Požadavky fyziky zóny. z Bór r 10,11,(H 3 BO 3 ) gadoliniové palivo, produkce 3 H, 7 Li primáru ru Schema Co se děje d v aktivní zóně? Radiolýza vody agresivní polévka, peroxidy, radikály. Vodík, přímo, p pomocí radiolýzy NH 3 Aktivace čehokoliv,, nečistoty: Ag, Sb,, As, Na, Cl, 14 N na 14 C Ochrana konstrukčních materiálů - barier Austenity,, niklové slitiny, zirkoniové slitiny Minimalizace tvorby dlouhodobých silných zářičůz Aktivované korozní produkty, tvorba radiačních polí, Zn,, Historie, Temelín pasivace povrchů a chemický režim. Řízení pht Zlepšov ování ekonomiky JE, vyšší vyhořen ení, AOA, vyšší korozní riziko,

4 Aktivované korozní produkty Oxidické vrstvy - Nikl ferity, spinely co nejmenší rozpustnost rozpustnost větší na horkých površích mírně alkalická oblast za provozu vytvoření kompaktní vrstvy při uvádění do provozu vylepšení kompaktnosti ox. Vrstvy pomocí Zn

5 Hlavní zdroje radiačních polí a KDE Radioaktivní nuklid Matečný nuklid Reakce vzniku Poločas rozpadu Energie γ-záření, MeV 60 Co 59 Co n,p 60 Ni n,γ 5,26 let 1,17; 1,33 59 Fe 58 Fe 54 Mn 54 Fe 58 Co 58 Ni 51 Cr 50 Cr 56 Mn 55 Mn 64 Cu 63 Cu 24 Na 27 Al 95 Zr 94 Zr 122 Sb 121 Sb 124 Sb 123 Sb 65 Zn 64 Zn 110m Ag 109 Ag 99 Mo 98 Mo 95 Nb 94 Nb Fe n,γ n,p n,p Cr n,γ Mn n,γ Cu n,γ Al n,α Zr n,γ Sb n,γ Sb n,γ Zn n,γ Ag n,γ Mo n,γ Nb n,γ 44,6 dne 1,1; 1,24 312,5 dne 0,835 71,3 dne 0,511; 0,805 27,7 dne 0,322 2,6 hod 0,845; 1,81; 2,12 12,8 hod 1,34 15 hod 0,437; 1,37; 2,75 65,5 dne 0,722; 0,754 2,75 dne 0,566; 0,692; 1,137; 1,258 60,2 dne 0,609; 0,649; 0,723; 1,69; 2, dne 1,12 249,8 dne 0,885; 0,935; 1,38 66,7 hod 0,140; 0,142; 0,180; 0,750 35,5 dne 0,745

6 Další ší,, krátkodob tkodobé zářiče 42 K, 24 Na Provozní radioaktivita chladiva I.O je tvořena předevp edevším m kyslíkovou kovou aktivitou (např. radionuklidy 16 O, 16 N apod.).

7 Korozní problémy: Obecně: : materiál, namáhání,, prostřed edí Koroze pokrytí paliva,, tvorba oxidů, Fretting Sekundárn rní hydridace IASCC - Korozní praskání za vlivu radiace (BWR, stáří) koroze konstrukčních materiálů rozpouštění a rekrystalizace aktivované korozní produkty. Halogenidy,, kyslík Koroze roztoky bórub

8 Axial Offset Anomaly Nelinearita rozložení výkonu Axial Offset = (Pt Pb) / (Pt + Pb) 100,

9 Povrch pokrytí paliva v horní části proutků Nikl-ferity (cruds) 2 tipy offsetu, Stálý - minerál Přechodný- skrývání solí

10 Řízení koncentrace k. borité Občasn asné dávkování alkáli lií (LiOH,, KOH) Stálé dávkování vodíku, (čpavku)( - vazba na alkálie lie přes p ionexy Zpět

11 Čištění chladiva PO Různé systémy ionexy, vysokoteplotní filtry s Ti houbou VVER-1000 V-320 Simplified Primary Water Flow Diagram Steam Generator Steam Generator Trap SVO-1filter Reactor MCP SVO-2 C C A Feed Water Deaerator C = Cation Bed Filter A = Anion Bed Filter Zpět

12 Další chemické technologie jaderného ostrova na JE Čištění vody bazénů skladování paliva Průzra zračnost vody, Cl - Zpracování odpadů Separace vod, Úprava ph,, odparky, ionexy, dekantace, odstředivky, čiření, bitumenace Regenerace k. borité Odparka, ionexy (Čištění odluhu parogenerátor torů) Dekontaminace zločin z nouze

13 Chemie sekundárn rního okruhu Změna fáze f vody!! (Var, kondenzace) schéma SO Cíle: Životnost a spolehlivost PG Potlačen ení erozní koroze FAC Malé dopady na okolí JE Problematika PG Var, skrývání solí,, extrémn mní podmínky. PG

14

15

16 Chemické režimy: Fosfátový AVT HAVT Aminový Úroveň obsahu nečistot a metody monitorování chemického ho režimu. Neustálá destilace vody v PG, téměřt absolutně čistá H 2 O Vodivost, katexovaná vodivost, kyslík

17 Chladící systémy Chlazení kondenzátor torů turbin: Odvedení obrovského tepelného výkonu do studeného zásobnz sobníku Věžový chladící okruh Průto točné chlazení hodně vody, moře, Přistupují problémy s biologií, řasy, mušle, houby, MIC Věžový okruh jako čistírna říční vody a vzduchu Technické vody - podceňov ováno Malé chladící okruhy TG, DG, Zdroj chladu apod.

18 Chladící vody problémy: Koroze životnost zařízen zení (materiálov lová změť ěť) Fouling, scaling zhoršov ování prostupu tepla Vypouštění OV největší zdroj, Kvality vody ve zdroji někdy nutná úprava Někdy nutnost dávkovd vkování inhybitorů koroze, dispergátor torů, biocidů (baktericidů, algicidů (ph proměny ny), fungicidů) ovlivňě ňění recipientu?

19 Výroba DEMI vody Kvalita zdroje vodyrozhoduje Čiření Filtrace Ionexy Akumulace Ionexy-mixbed Membránov nové technologie

20 Diagnostické funkce chemie Když je někde n něco n co tam být nemá Kontrola těsnosti t barier jaderná bezpečnost Pokrytí paliva analýza štěpných produktů v chladivu PO Těsnost parogenerátor torů metody a citlivost Těsnost kondenzátor torů a další ších výměníků. Bilanční výpočty odhalování zdrojů nečistot a kvantifikace problému.

21 Laboratoře Moderní analytické vybavení Analýzy stop, důled ležitost vzorkování! Hmotnostní spektroskopie ICP Iontová chromatografie Gamaspektrometrie Systém m jakosti Ošidnosti

22 Kriminálka Las Vegas Co to je? Je to zelené,, páchne p to po naftě, ucpává to filtry. Udělejte s tím t m něco n!! fotky řas Katexová vodivost v odluhu PG stoupla. Proč?? (povodně,, CO 2 ) Není vidět t na palivo!! Sb a As, Ag v chladivu PO?? Co nás n s ve škole neučili formy síry s v SO Ucpaný a zkorodovaný ventil - karbamát

23 Trachydiskus minutus Cladophora

24 Formy síry

25 Nemilé překvapení co se neučí.

26 Zajímavosti a širší souvislosti Chemie ve štěrbinách výměny PG Kovové fousy Whiskers Problém Pakš Moderní metody řízení MBA schémata: x-ingyx ingy,, aplikace indikátor torů Síťová odvětv tví,, trh, dlouhodobost cílů, c zadání managementu Znalost jazyků a jazyků

27

28

29

30 Děkuji za pozornost

31