Организация технического обслуживания и ремонта (ТОиР) оборудования и систем на Кольской АЭС, организованная в соответствии с современными требованиями норм и правил в области использования атомной энергии (ОИАЭ) и руководящих документов ОАО «Концерн Росэнергоатом», базируется на системе обеспечения качества.
журнал «Росэнергоатом», август 2011г. www.rosenergoatom.info
Игорь Сметанин, начальник отдела подготовки и проведения ремонта Кольской АЭС
Организация технического обслуживания и ремонта (ТОиР) оборудования и систем на Кольской АЭС, организованная в соответствии с современными требованиями норм и правил в области использования атомной энергии (ОИАЭ) и руководящих документов ОАО «Концерн Росэнергоатом», базируется на системе обеспечения качества.
Действующая система качества технического обслуживания и ремонта позволяет поддерживать на требуемом уровне безопасности, экономичности работу действующего оборудования энергоблоков в условиях Крайнего Севера. А еще система качества предполагает постоянную работу по совершенствованию производственных процессов для повышения надежности оборудования и приведению его к соответствию постоянно ужесточающимся требованиям надзорных органов.
В первую очередь в процессе совершенствования технологий ремонта задействованы творческие способности и знания квалифицированного ремонтного персонала Кольской АЭС и основного подрядчика — «Колатомэнергоремонт» (КолАЭР). Сталкиваясь с новыми проблемами, возникающими при ревизии оборудования в период планово‑предупредительного ремонта, и задачами, поставленными Госкорпорацией «Росатом», ремонтному персоналу приходится постоянно искать новые технологии ремонта, новые материалы для решения как конкретной задачи, так и для повышения надежности оборудования в будущем.
Наиболее интересными работами в этом плане являются новые технологии, материалы и производственные приемы, использованные в период ремонтных кампаний 2009–2011 годов.
Во‑первых, для повышения надежности и продления срока эксплуатации турбин К‑220-44 в период плановых ремонтов проводится нанесение защитного покрытия на внутреннюю поверхность корпусов цилиндров высокого давления турбоагрегатов, что позволяет противостоять эрозионному размыву металла корпусов при работе турбин на мощности. В использовании данных технологий на турбинах АЭС специалисты Кольской АЭС и КолАЭР были первопроходцами. Так же эти работы позволяют сократить объемы ремонтно-восстановительных работ при остановах в ремонт турбин в последующие годы.
Для защиты рабочих лопаток пятых ступеней роторов низкого давления турбин от эрозионного размыва специалистами Кольской АЭС совместно с представителями конструкторских и научно исследовательских организаций была доработана технология электроискрового легирования «ЭИЛ-кольчуга». При выводе в капитальный ремонт роторов низкого давления проводятся работы по нанесению защитного покрытия на лопатки пятых ступеней, что повышает срок их работы, а так же позволяет избежать дорогостоящего ремонта по переоблопачиванию роторов.
Начиная с ППР‑2009, проводятся работы по замене сопловых аппаратов турбин К‑220-44, обойм четвертой и пятой ступеней и концевых уплотнений 1–3 цилиндров высокого давления на нержавеющие.
Вместе с выполненным комплексом мероприятий по удалению влаги из проточной части турбин перечисленные выше технологии ремонта и повышения надежности отдельных узлов позволили увеличить период между капитальным ремонтом турбин с 4 лет до 6.
В период последних трех ремонтных кампаний проведены работы по повышению надежности работы конденсаторов турбин: замена заглушенных теплообменных трубок на трубки из нержавеющей стали, нанесение антикоррозионного покрытия на трубные доски, что позволило восстановить проектную теплообменную поверхность и повысить надежность работы конденсаторов.
В ходе ППР‑2009 года закончена большая программа работ по повышению надежности работы сепараторов пароперегревателей (СПП) турбоагрегатов, в том числе установка коленных сепараторов, позволяющих удалить излишнюю влагу перед цилиндрами низкого давления турбин, что повысило их надежность и экономичность. Так же в рамках этой программы был выполнен цикл по агрегатному ремонту с модернизацией сепарационных частей. Задача капитального ремонта и модернизации сепарационных частей усложняется за счет того, что необходимо разрезать корпус СПП, что требует дополнительного времени и персонала в период сжатых сроков останова энергоблока. Для выполнения всего комплекса работ по программе в течение трех ремонтных кампаний на восьми турбинах потребовались большие творческие усилия по разработке конструкторской документации, освоению и совершенствованию технологии изготовления и монтажа коленных сепараторов на турбинах, общей организации работ и взаимодействия различных подразделений и подрядных организаций.
Начиная с ППР‑2009, на блоке №1 Кольской АЭС начался этап проведения капитальных ремонтов импульсных предохранительных устройств парогенераторов производства фирмы SEBIM с полной разборкой и заменой внутрикорпусных изделий (особенность этих работ заключается в том, что такой ремонт проводится раз в 10 лет, а на АЭС Концерна «Росэнергоатом» такие работы проводились впервые). К такому сложному и ответственному ремонту начали готовиться заблаговременно — с проведения обучения собственного персонала представителем фирмы-поставщика и подготовки оснастки. В ходе отработки технологии персоналом цеха централизованного ремонта Кольской АЭС разработаны и изготовлены дополнительные приспособления: для ремонта импульсного клапана DCM080 позволяющее выполнять разборку, ремонт, сборку и испытания импульсного предохранительного клапана; для опрессовки сильфона основного клапана; для опрессовки узла сильфона детекторной головки ИПК; для опрессовки сильфона узла поршня ИПК; для вывинчивания, извлечения и затяжки гайки крепления седла основного клапана. Данная технология успешно реализуется в ходе ремонтных кампаний 2010–2011 годов.
С ППР‑2008 проводится ремонт сварных соединений Ду‑1100 коллекторов парогенераторов. При этом первоначальная технология, разработанная для устранения дефектов на Кольской и Нововоронежской АЭС в 2008 году, была значительно усовершенствована и доработана специалистами Кольской АЭС совместно с ОКБ «ГИДРОПРЕСС» и ЦНИИТМАШ, что позволило сократить срок ремонта одного парогенератора с 29 суток в 2008 году до 16 суток в 2010 году. А дополнительное усовершенствование технологии позволило в 2011 году выполнить работу по ремонту сварного шва за 12 суток. Такой творческий подход позволяет выполнять дополнительные работы без увеличения нормативного срока ППР, а так же снизить дозовые нагрузки на персонал и сократить общие трудозатраты.
Из наиболее масштабных и по-своему ювелирных работ, проведенных в последнее время на Кольской АЭС, можно и нужно назвать крупномасштабную модернизацию системы управления и защиты — управляющей системы технологической безопасности энергоблока (СУЗ-УСБТ), которая завершилась в июне 2010 года в рамках работ по продлению срока эксплуатации энергоблока №3.
Суть модернизации заключалась в замене выработавшей свой ресурс релейно-коммутационной аппаратуры на современные программно-технические средства, обеспечивающие не только повышение текущего уровня безопасности энергоблока, но и эксплуатацию его после заданного проектом срока службы.
Модернизированы были следующие системы и оборудование: аппаратура контроля нейтронного потока; комплекс электрооборудования системы управления защитами (включая электрооборудование формирования сигналов АЗ, АРМ и РОМ); оборудование аварийной защиты по технологическим параметрам; оборудование формирования сигналов на запуск систем аварийного охлаждения зоны реактора высокого и низкого давления, спринклерной системы; оборудование системы пуска и ступенчатого нагружения дизель-генераторов; оборудование защит от разрывов паровых коллекторов и паропроводов; оборудование защит и блокировок по уровням в парогенераторах; оборудование схемы общего обесточивания.
Основными критериями при выборе поставщика оборудования для построения новой СУЗ-УСБТ были сроки изготовления, поставки и внедрения его на АЭС, референтность применения и, что особенно важно, наличие опыта работы с российскими предприятиями.
По результатам оценки этих критериев выбор был сделан в пользу оборудования TELEPERM-XS производства фирмы AREVA NP GmbH — крупнейшего поставщика подобных систем на мировом рынке, которое успешно эксплуатируется на ряде зарубежных АЭС и совсем недавно при участии российских специалистов было внедрено на АЭС «Тяньвань» в Китае.
Таким образом, впервые на АЭС России при реализации проекта модернизации СУЗ-УСБТ энергоблока №3 Кольской АЭС в качестве базовой платформы для построения управляющей системы безопасности были применены программно-технические средства, работающие на основе цифровых технологий.
Новое оборудование значительно повысило надежность и работоспособность СУЗ-УСБТ, усовершенствовав информативность данных технологического процесса, и одновременно дало возможность обеспечить глубокую и точную самодиагностику, которая в свою очередь позволила отказаться от сложных и частых процедур опробования функций безопасности при эксплуатации и сократить время на техническое обслуживание оборудования при одновременном повышении его качества.
Внедрение современного высококачественного оборудования, работающего на основе цифровых технологий, стало значительным шагом вперед в развитии АСУ ТП АЭС России.
Апробация технических решений, реализованных в рамках проекта модернизации СУЗ-УСБТ энергоблока № 3 Кольской АЭС, позволит использовать опыт применения микропроцессорной техники в управляющих системах безопасности при реализации проектов современных АЭС и АЭС будущих поколений.
Немаловажен и организационный опыт реализации этого проекта как для ОАО «Концерн Росэнергоатом», так и для отрасли в целом.
За достаточно короткий срок, а от принятия решения о модернизации до его реализации прошло фактически три года, удалось решить ряд сложнейших задач, таких как разработка базового и рабочего проектов, изготовление, испытание и лицензирование оборудования, обучение и аттестация персонала и, наконец, ввод оборудования в эксплуатацию в условиях действующего энергоблока.
Системным интегратором, главным конструктором и генеральным поставщиком оборудования в проекте выступило ОАО «ВНИИАЭС», субконтракторами которого стали ведущие отраслевые институты и предприятия: ОАО «СПбАЭП», ОАО «ОКБ «ГИДРОПРЕСС», РНЦ «Курчатовский институт», ФГУП «НПП ВНИИЭМ», ЗАО «СНИП-СИСТЕМАТОМ»…
В реализации проекта непосредственное участие принимали специалисты Кольской АЭС, а также монтажная — ООО «КЭМК-ГЭМ» и наладочная — Нововоронежский филиал ОАО «Атомтехэнерго» организации.
В ходе работы над проектом удалось освоить различные сценарии его реализации, наладить точечное взаимодействие смежных организаций и наработать ситуационные решения, которые могут быть полезно использованы при решении аналогичных задач, стоящих перед отраслью. Но главное — получен неоценимый опыт для дальнейшего инновационного развития всех участников реализации проекта.
С 2010 года на Кольской АЭС под руководством ОАО «Концерн Росэнергоатом» начато внедрение Производственной системы непрерывного совершенствования «Росатом» (ПСР), направленной на повышение эффективности, снижение издержек, устранение потерь и оптимизацию технического обслуживания, ремонта и складского хозяйства. Определены участки, сформированы рабочие группы, назначены ответственные по направлениям деятельности, разработаны приказы, указания по подразделениям, мероприятия и положение о ПСР, внедрены целевые показатели и механизмы ПСР.
Производственная система «Росатом» дала новый толчок процессу совершенствования ремонтных процедур и позволила расширить круг персонала Кольской АЭС и подрядных организаций, вовлеченных в процесс улучшения ТОиР.
Внедрение на Кольской АЭС Производственной системы «Росатом», а также применение современных технологий и оснастки позволило в 2010 году сократить продолжительность ремонтов всех блоков на 34,5 суток.
