Un compensator de presiune este un vas tehnic sub presiune cu un design special care asigură compensarea modificărilor volumului de apă într-un circuit închis atunci când este încălzit. Este o caracteristică de proiectare a reactoarelor de ocolire cu apă sub presiune ca agent de răcire (inclusiv reactoare cu apă grea ) utilizate la centralele nucleare , submarinele nucleare și nave și este de obicei considerată ca parte a unui sistem de proces care menține presiunea în circuitul primar în modurile staționare. și limitează abaterile de presiune în modurile tranzitorii și de urgență ale centralei reactoare [1] [2] [3] [4] [5] .
Compensatorul de presiune este simultan un sistem de furnizare a presiunii necesare și de compensare a modificărilor volumului lichidului de răcire în circuitul primar, prin urmare are o denumire dublă - în documentația tehnică și în literatura de specialitate poate fi numit atât un compensator de presiune, cât și un compensator de volum [6] .
Apa la parametri înalți are un coeficient de temperatură relativ mare de modificare a volumului și o compresibilitate scăzută, ceea ce, într-un circuit închis, duce la schimbări de presiune inacceptabil de mari atunci când regimul său de temperatură se schimbă (chiar și în condiții normale tranzitorii). De exemplu, deja la o presiune de 10 MPa și o schimbare a temperaturii de la 250 la 300 ° C , volumul specific de apă crește cu 11%, în timp ce majoritatea reactoarelor funcționează la parametri și mai mari. Această împrejurare impune organizarea unui volum special de compensare în circuitul primar al reactoarelor sub presiune [4] .
Sistemul de compensare a presiunii din circuitul primar este destinat pentru:
Sistemul de compensare a presiunii este un sistem normal de operare important pentru siguranță [3] [4] .
Sistemul de compensare a presiunii poate include compensatorul de presiune în sine, dispozitive de siguranță la impuls (IPD) , rezervor cu bule , conducte , fitinguri și instrumente .
Compensatorul este realizat de obicei sub forma unui vas vertical montat pe un suport inelar. În partea superioară pot fi: o trapă de întreținere, fitinguri pentru conductele de injecție a lichidului de răcire, pentru conductele de evacuare a aburului prin IPU în barbotor, pentru manometre și tuburi de impuls pentru parametrii de măsurare. În partea de jos inferioară există o conductă de derivație pentru conductă care conectează linia fierbinte a uneia dintre buclele circuitului primar cu compensatorul. În interior sunt instalate un sprinkler, un ecran de protecție și blocuri de încălzitoare electrice tubulare (TEH) .
Datorită căldurii elementului de încălzire, apa fierbe, iar aburul rezultat se adună în partea superioară a compensatorului de presiune, creând o pernă de abur . Presiunea creată în vas prin conducta care leagă partea sa inferioară cu firul fierbinte al buclei de circulație este transferată în circuit. Limitarea abaterilor de presiune de la valoarea nominală se realizează prin comprimarea sau extinderea pernei de abur în compensator. Cu o scădere semnificativă a presiunii în compensator, perna de abur nu este capabilă să restabilească complet presiunea inițială în circuit, apoi sunt pornite grupuri suplimentare de încălzitoare electrice.
Cu o creștere semnificativă a presiunii, adică atunci când este necesară reducerea acesteia, un lichid de răcire este furnizat din firul rece al buclei de circulație printr-un dispozitiv de pulverizare situat în partea superioară a HP (în perna de abur) și perna de abur este comprimată datorită condensării parțiale a aburului, care încetinește sau oprește creșterea.presiunea circuitului.
Acesta este un fel de supapă de siguranță cu acțiune indirectă, un dispozitiv de înaltă performanță pentru îndepărtarea în masă a apei în cazul unei creșteri de urgență a presiunii acesteia în circuit. Supapele de impuls pot fi de diferite modele, cel mai adesea ele descarcă mediul într-un dispozitiv special - un rezervor cu barbotare, care, la rândul său, este echipat cu propriile mijloace de protecție împotriva distrugerii din cauza creșterii puternice și puternice a presiunii (de obicei membrane de siguranță ). .
Este un vas cilindric orizontal cu fundul eliptic. În volumul său de apă sunt plasați doi colectoare, prin care aburul este descărcat în volumul de apă din scurgerea de abur prin IPU, precum și atunci când este declanșat. Fiecare colector are duze pentru condensarea eficientă a aburului. Barbotorul are cel mai adesea membrane de siguranță , care se rup după câteva secunde dacă IPU este declanșată. Volumul de gaz al barbotorului este ventilat constant cu azot pentru a exclude formarea unui amestec exploziv de hidrogen format în timpul radiolizei apei în circuitul primar [3] [4] [4] .