Стенд испытаний приводов ИМ СУЗ

s1

Стенд испытаний приводов предназначен для проверки технических характеристик приводов системы управления и защиты установок транспортного направления в условиях, близких к эксплуатационным.

Выполненные работы

Проводились предварительные, приемо-сдаточные, периодические, типовые испытания приводов СУЗ, изготовленных АО «НИКИЭТ», для установок транспортного направления.

Спецификация стенда

 Рабочая среда

 вода обессоленная 

 Максимальное давление, МПа

20 

 Максимальный расход, т/ч

30 

 Максимальная температура, °C 

350 

 

Теплоносителем является химически обессоленная вода с характеристиками:

 Показатель pH

5–7 

 Удельная электропроводность, мкСм/см 

 <= 2,00 

 Содержание ионов хлора, мг/л

 <= 0,05 

 Плотный остаток, мг/л

 <= 2,00 

 

Измеряемые параметры

 Температура, °C 

 10–350 

 Расход, т/ч

0,2–30 

 Давление, МПа

0,1–20 

 

Возможности стенда

В составе стенда имеются устройства для испытаний приводов, позволяющие воспроизводить условия, близкие к эксплуатационным. Стенд имеет 2 контура, позволяющие одновременно подготавливать теплоноситель с различными режимными параметрами.

s2

Пульт управления стенда испытаний приводов ИМ СУЗ

s3

Мнемосхема стенда на экране монитора

 

  

Большой гидростенд высотной шахты

s4

Большой гидростенд высотной шахты (БГВШ) создан для проведения исследований гидравлических, пульсационных и вибрационных характеристик обширной номенклатуры изделий и их элементов на воде. Гидравлическая схема стенда позволяет работать как по разомкнутому контуру от бака постоянного напора, так и по замкнутому контуру, используя напор циркуляционных насосов.

Выполненные работы

Исследованы гидравлические характеристики модели щели между головками ТВС РУ БРЕСТ-ОД-300, щелей цангового захвата хвостовика ТВС РУ БРЕСТ-ОД-300, макета дросселя камеры низкого давления РУ МБИР.

Спецификация БГВШ

 Рабочая среда

 вода 

 Максимальное давление, МПа

1,6 

 Максимальный расход, т/ч

110 

 Максимальная температура, °C

30 

 Давление от бака постоянного напора, МПа 

0,46 

 Объем бака мерного, л

250 

 

Измеряемые параметры

 Температура, °C

10–30 

 Расход, т/ч

 0,5–110 

 Давление, МПа

0,1–1,6 

 Перепад давления, кПа 

1–1600 

 

Возможности гидростенда

Размещение стенда в высотной шахте с располагаемой высотой до 50 м позволяет испытывать длинномерные изделия. Бак постоянного напора, установленный на отметке 46,8 м, обеспечивает стабильный расход без пульсаций, характерных для циркуляционных насосов. С помощью мерного бака можно оперативно проверять расходомеры. Использование высокоточных расходомеров (кориолисового типа) и датчиков давления и перепада давлений (класса точности 0,15 и выше) гарантирует достоверность получаемых результатов.

s5
Отображение результатов в режиме реального времени
s6

Пример полученной гидравлической характеристики

  

 

Высокотемпературный газовый стенд

s7

Высокотемпературный газовый стенд (ВГС) предназначен для проведения автономных испытаний составных частей газоохлаждаемой реакторной установки, обоснования методик подготовки контура к заполнению теплоносителем и технологий заправки контура теплоносителем; изучения коррозионного поведения конструкционных материалов и выноса продуктов газовой коррозии; испытаний компрессорного агрегата в условиях, близких к натурным.

Выполненные работы

Испытан перспективный компрессорный агрегат.

Обосновано применение устройств заправки контура РУ.

С использованием стенда разработана система контроля и управления циркуляцией рабочей среды в макете газоохлаждаемой РУ.

Спецификация ВГС

 Рабочая среда  аргон, смесь гелий-ксенон, смеси инертных газов 
 Мощность, МВт 0,5 
 Максимальная температура, °С (при расходе, кг/c)  660 (<= 0,9) 
 Максимальное давление, МПа 4,0 
 Максимальный напор, МПа 0,6 
 Объем газового контура, м³

0,5 

 

Измеряемые параметры

 Температура, °С

20–660 

 Расход теплоносителя, кг/с

<= 3,0 

 Давление теплоносителя, Па 

 10**(-1) –  4х10**6 

 

Возможности ВГС

Экспериментальное обоснование

  • устройств и методик подготовки контура к заполнению теплоносителем;
  • технологии заправки контура теплоносителем и поддержания штатного состава теплоносителя в контуре, совместно с аттестованной лабораторией чистых газов.

Экспериментальные исследования

  • состава примесей, поступающих в теплоноситель с поверхности конструкционных материалов в режимах моделирующих подготовку, разогрев и эксплуатацию газоохлаждаемой РУ;
  • массопереноса и осаждения летучих примесей на поверхностях;
  • потерь тепла и давления по трактам циркуляции.

Испытание полномасштабных/макетных образцов аппаратов и устройств:

  • поузловая доводка элементов конструкции РУ;
  • компрессорных агрегатов, теплообменного оборудования;
  • запорно-регулирующей арматуры;
  • средств измерения и автоматизации.
s8

Мнемосхема ВГС

s9

График результатов в режиме реального времени

  

 

Стенд гидравлических испытаний большой

s10

Стенд гидравлических испытаний большой (СГИБ) создан для исследования гидравлических, пульсационных и вибрационных характеристик широкой номенклатуры изделий и их элементов на воде. Использование теории теплогидравлического подобия позволяет проводить исследования применительно к РУ БРЕСТ и РУ МБИР, упрощая и удешевляя эксперимент по сравнению с использованием натурных теплоносителей.

Выполненные работы

Исследованы гидравлические характеристики

  • укороченной чехловой ТВС РУ БРЕСТ-ОД-300;
  • полномасштабного макета бесчехловой ТВС ЦЗ РУ БРЕСТ-ОД-300;
  • макета сборки бокового экрана РУ МБИР;
  • полномасштабного макета ТВС РУ МБИР;
  • макета гильзы РО СУЗ с втулкой совместно с макетом РО СУЗ РУ МБИР.

Изучены пульсации давления и вибрации

  • укороченной чехловой ТВС РУ БРЕСТ-ОД-300;
  • полномасштабного макета бесчехловой ТВС ЦЗ РУ БРЕСТ-ОД-300.

Спецификация СГИБ

 Рабочая среда

 вода 

 Максимальное давление, МПа

1,2 

 Максимальный расход, т/ч

300 

 Максимальная температура, °C 

80 

 

Измеряемые параметры

 Температура, °C

20–80 

 Расход, т/ч

0,5–300 

 Давление, МПа

0,1–1,2 

 Перепад давления, кПа

1–1000 

 Пульсации давления, кПа (в частотном диапазоне, Гц) 

 0,001–130 (0,1–1000) 

 Виброускорения в частотном диапазоне, кГц

0,001–1,0 

 

Возможности СГИБ

Большой диапазон расхода теплоносителя позволяет испытывать на стенде широкий ассортимент изделий. Возможность нагрева воды до 80 °C расширяет объем исследований в сторону увеличения числа Рейнольдса в 3,5 раза по сравнению с холодной водой. Использование высокоточных расходомера (кориолисового типа) и датчиков давления и перепада давлений (класса точности 0,15 и выше) в сочетании с компьютерной обработкой обеспечивает достоверность получаемых результатов.

s11
Панель настроек на экране монитора СГИБ
s12

Пример полученных гидравлических характеристик

  

 

Полномасштабный стенд СУЗ РБМК

s13

Полномасштабный стенд СУЗ РБМК – это технический комплекс, предназначенный для испытания сервоприводов, поглощающих стержней, исполнительных механизмов (ИМ) и других устройств СУЗ РБМК, а также регулировки и настройки этих устройств.

Выполненные работы

Испытаны кластерный регулирующий орган в составе ИМ СУЗ РБМК, стержни аварийной защиты и УСП в составе ИМ СУЗ РБМК, опытные образцы сервоприводов СУЗ РБМК альтернативной разработки и изготовления АО «НИКИЭТ».

Исследована работоспособность стержней СУЗ РБМК в условиях пространственного искривления канала СУЗ.

Регулярно проводятся испытания, регулировка, настройка сервоприводов СУЗ РБМК, изготавливаемых АО «НИКИЭТ» и поставляемых на АЭС с реакторами РБМК, а также исследования работоспособности сервоприводов при отказах составных элементов, в том числе и при расследовании причин нарушений в работе сервоприводов на АЭС с целью выработки корректирующих мероприятий и совершенствования конструкции.

Спецификация полномасштабного стенда СУЗ РБМК

 Рабочая среда

 вода 

 Максимальное давление, МПа

0,5 

 Максимальный расход, т/ч

5,5 

 Максимальная температура, °C

50 

 Максимальный прогиб канала, мм 

300 

 

Измеряемые параметры

 Температура, °C

10–50 

 Расход, т/ч

 0,5–5,5 

 Давление, МПа

 0,1–0,5 

 Прогиб канала, мм 

0–300 

 

Возможности стенда

Полномасштабный стенд СУЗ РБМК предназначен для исследования работоспособности, испытания, регулировки и настройки устройств СУЗ РБМК. Наличие в составе стенда штатного канала СУЗ позволяет проводить испытания штатных устройств в условиях, практически соответствующих натурным. Лазерная система измерения прогиба автоматически регистрирует пространственный прогиб по всей высоте канала между опорами.

s14
Отображение работы лазерной системы измерения прогиба полномасштабного стенда СУЗ РБМК
s15

Результаты измерения прогиба канала

  

 

Экспериментальная установка со свинцовым теплоносителем

s16

Экспериментальная установка со свинцовым теплоносителем (ЭУСТ) обеспечивает проведение приближенных к натурным испытаний макетов ТВС, макетов ИМ СУЗ, системы пассивной обратной связи (СПОС) и макетов теплообменных аппаратов «свинцовый теплоноситель I контура – воздух», системы аварийного охлаждения реактора (САОР) для РУ БРЕСТ-ОД-300, а также исследований по коррозионной стойкости и длительной прочности сталей в свинце

Выполненные работы

Испытан макет ИМ СУЗ в свинцовом теплоносителе.

Исследованы составные элементы СПОС и макет системы в целом в условиях, максимально приближенных к штатным.

Проведены испытания макета теплообменного аппарата САОР с целью исследования основных характеристик (температура стенок, тепловая мощность, гидравлическое сопротивление и т. д.) в условиях, максимально близких к реальным условиям эксплуатации (по расходу воздуха, температуре и расходу свинцового теплоносителя).

Спецификация ЭУСТ

 Перекачиваемая среда

 свинец высокой чистоты марки С1 (ГОСТ 22861-93) 

 Масса заливки теплоносителя (оценка), кг

9900 

 Высота рабочего участка УПОС, ТВС и ИМ СУЗ, мм

11200 

 Высота рабочего участка САОР, мм

>= 5500 

 Гидравлическое сопротивление рабочего участка УПОС, ТВС и ИМ СУЗ, кПа 

<= 200 

 Гидравлическое сопротивление рабочего участка САОР (не более), кПа

10 

 Тепловая мощность модели теплообменника САОР, кВт

<= 125 

 Скорость разогрева теплоносителя, °C/ч 

<= 20 

 

Измеряемые параметры

 Расход теплоносителя через рабочий участок САОР, УПОС, ТВС и ИМ СУЗ, кг/с 

<= 200 

 Температура теплоносителя, °C

<= 550 

 Уровень теплоносителя в реторте, м

 0,3–0,4 

 Давление аргона в газовой полости (избыточное), МПа

0,06 

 Температура воздуха на выходе из рабочего участка САОР, °C

<= 300 

 

Возможности установки

  • испытания изделий активной зоны РУ БРЕСТ;
  • исследования различных конструкций ТВС и экспериментальное определение параметров вибраций твэлов в составе ТВС;
  • исследования теплообменных аппаратов РУ БРЕСТ;
  • испытания средств технологии теплоносителя;
  • исследования работоспособности пар трения (подшипников) в свинце;
  • испытания систем контроля технологических параметров РУ БРЕСТ;
  • материаловедческие исследования и отработка технологии эксплуатации сложных систем со свинцовым теплоносителем.
s17
Мнемосхема ЭУСТ на экране монитора
s18

Индикация параметров на экране в режиме реального времени

  

 

Экспериментальная установка фреттинг-коррозии

s19

Экспериментальная установка фреттинг-коррозии (ЭУФК) разработана в АО «НИКИЭТ» при участии специалистов ИПМ РАН и АО «ИК «ЗИОМАР» для проведения экспериментальных работ по исследованию процессов виброизноса и фреттинг-коррозии узлов сопряжения труб и дистанционирующих гребёнок модулей парогенератора РУ БРЕСТ-ОД-300 в условиях, близких к проектным параметрам нагружения. Экспериментальные данные об износе элементов пар трения узлов сопряжения в парогенераторе позволят уточнить физико-химическую модель процессов изнашивания теплообменных труб в свинцовом теплоносителе, оценить ресурс изнашивания труб и обосновать надежность парогенератора РУ БРЕСТ-ОД-300.

Выполненные работы

Проведены трибологические испытания комплекта образцов узла трения парогенератора РУ БРЕСТ ОД-300, соответствующего узлу сопряжения трубы с тыльной стороной гребенки.

Спецификация стенда ЭУФК

 Рабочая среда

 свинец, газ – аргон 

 Объем теплоносителя, л

45 

 Расход теплоносителя, м³/ч

 Максимальная температура, °C

550 

 Максимальное давление газа, МПа 

0,05 

 Высота рабочего участка, мм

1000 

 Напор МГД-насоса, м

 

Измеряемые параметры

 Расход теплоносителя, м³/ч

<= 2 

 Температура теплоносителя, °C

350–550 

 Давление газа над теплоносителем в «Трибометре», МПа 

<= 0,05 

 Уровень теплоносителя в «Трибометре», мм

0–300 

 Содержание кислорода в свинце, % масс

 (1–4) ×10**(–6) 

 Амплитуда перемещений контробразца, мм

0,1–2,0 

 Усилие поджатия образцов, Н

10–120 

 Толкающая сила вибратора, Н

<= 300 

 Частота виброперемещений, Гц

10–80 

 

Возможности ЭУФК

Испытания различных образцов пар трения, представляющих собой узлы сопряжения теплообменных труб в парогенераторе РУ БРЕСТ или другого оборудования, работающего в среде тяжелых жидкометаллических теплоносителей. Образцы пар трения устанавливаются в специально разработанное устройство «Трибометр». Циркуляция свинцового теплоносителя обеспечивается магнитогидродинамическим насосом.

«Трибометр» имитирует реальные условия нагружения и влияние окружающей среды, в частности, течение свинцового теплоносителя с необходимым расходом и при различных температурах, а также соответствие кинематики взаимного расположения образцов разных конфигураций. Характерный размер образцов 25–30 мм. Проведение натурных испытаний узлов трибосопряжений в стендовых условиях предусматривает определение характеристик трения в широком диапазоне параметров силового, теплового и скоростного нагружений и позволяет обосновать физико-химическую модель процессов износа испытуемых пар трения в свинцовом теплоносителе, оценить нормы допустимого износа и сравнить полученные результаты с расчетным прогнозированием долговечности узла трения.

s20
Мнемосхема ЭУФК на экране монитора
s21

Диаграмма вибрационных перемещений штока контробразца