Когда реактор выключен, ядро вырабатывает гораздо меньше тепла, но оно все еще производит тепло с помощью механизма, известного как затухающее тепло . Тот факт, что ядро вырабатывает меньше тепла, означает, что температура охлаждающей жидкости будет падать, но то, насколько эта температура падает, зависит от скорости выделения тепла. Это, в свою очередь, основано на истории эксплуатации или мощности, на которой работала установка до остановки. Это может быть большим для коммерческих электростанций, потому что они обычно работают на или очень близко к мощности, и энергетические компании переносят угольные или газовые установки вверх и вниз для модуляции энергосистемы. Тепловая мощность после дня составляет около половины процента от истории мощности, что для 500 МВт, работающей на мощности, означает, что тепловая мощность может быть 2,5 МВт.
Таким образом, если происходит кратковременное отключение, скорость тепловыделения при распаде настолько высока, что первичная установка остается горячей и, таким образом, они обычно могут запускаться довольно «быстро». Я говорю «быстро», потому что, хотя первичная (радиоактивная сторона) станции может быть еще горячей, вторичная паровая установка, вероятно, остыла. Для вторичных заводских запусков одной из больших проблем является образование влаги в трубопроводе. Это происходит, когда пар касается (относительно) холодной трубы. Влага на паровой установке может вызывать всевозможные ужасные вещи, но в первую очередь это происходит из-за гидравлического удара в трубопроводах и попадания влаги на лопасти турбины.
Для справки: я знаю это, потому что я был атомным бомбардировщиком. Во время моего пребывания на флоте самой страшной вещью, которую я когда-либо видел на корабле, была паровая труба, возможно, 18 дюймов в диаметре, буквально прыгающая на 2-3 дюйма с каждым ударом гидравлического удара, зная, что если труба потерпит неудачу, то все в engineroom, вероятно, будет приготовлен заживо. Имейте в виду, что в видео, приведенном выше, пар, вероятно, находится под атмосферным давлением или чуть выше атмосферного давления и имеет очень низкий расход, и все равно звучит, как кто-то бьет по этому радиатору молотком. Эта труба, вероятно, диаметром в дюйм или меньше.
Конденсат, который образуется, когда пар касается труб, «уносится» потоком пара через трубу. Пар толкает эту пробку воды с очень высокой скоростью, как молоток (отсюда и «гидравлический удар»), ломая лопасти турбины и повреждая трубопровод и особенно соединения труб.
Существуют устройства, называемые «ловушками для влаги» или « конденсатоотводчиками », которые удаляют влагу из системы во время нормальной работы, но объем конденсата, образующегося при холодном запуске установки, настолько велик, что ловушки для влаги не могут удерживаться. Это в сочетании с опасностью, создаваемой гидравлическим ударом и попаданием влаги в турбину, означает, что пар поступает на паровую установку очень, очень, очень медленно. Операторам установки приходится периодически ходить в паровые ловушки с ручным управлением, чтобы « сдуть » конденсат. (Примечание: паровая установка в этом видео ужасна, и я бы не стал там работать, но я слышу, как это звучит, когда я слышу грохочущий звук, который раздается, когда конденсат очищается и пар начинает выходить)
Итак, подведем итог: «быстрый» (24-часовой) запуск обычно ограничивается образованием влаги во вторичной паровой установке, вызванной контактом пара с холодными трубами.
Первичный запуск завода есть потенциал , чтобы занять намного больше времени. Большинство (все?) Реакторов в США - это реакторы с водой под давлением . Это означает, что, несмотря на то, что температура, при которой вода обычно кипит, в 2-3 раза (или больше!), На первичной установке достаточно давления, чтобы вода оставалась в жидком состоянии. Это большое давление, и трубопровод на основном заводе имеет очень толстые стенки, чтобы противостоять этому давлению.
Толстые стенки означают, что внутри трубы может быть "жарко", а снаружи - "холодно". Это относительные термины; все жарко
Прогревание основного растения - это проблема курицы и яйца. Основная задача здесь - обеспечить, чтобы в реакторе никогда не образовывался пар. Пар на самом деле очень хороший изолятор, а это означает , что, если он когда - либо делал вид в реакторе, вдруг не будет ничего , чтобы охладить топливо, поэтому было бы получить очень очень жарко очень быстро (читай: растопить).
Таким образом, вы должны поддерживать давление в системе достаточно высоко, чтобы в реакторе не образовывался пар. НО , если бы вы оказали такое большое давление на трубопровод, пока он был холодным, он сломался бы через механизм, называемый « хрупкое разрушение ». Это внезапный и катастрофический отказ, которого можно избежать, если трубопровод нагреется до такой степени, что он обладает некоторой пластичностью.
Итак, вам нужно нагреть трубопровод, но вы не можете получить его настолько горячим, чтобы он кипел. Таким образом, вы немного нагреваете его, затем немного увеличиваете давление, затем нагреваете, повышаете давление и т. Д.
Как правило, существуют паузы, известные как «пропитка», которые дают металлу время обвязки для выравнивания температуры. Это предотвращает накопление внутренних напряжений, потому что внутренняя часть трубы "горячая", а внешняя "холодная". Обычно замачивание занимает большую часть времени запуска - замачивание обычно составляет 12-24 часа.
Таким образом, вы нагреваетесь до температуры выдержки, затем обычно повышаете давление до промежуточного давления, нагреваете до другой точки выдержки, затем повышаете давление до более высокого промежуточного давления, затем нагреваете и повышаете давление вместе. Все это делается для того, чтобы оставаться в пределах предела разрушения, известного как «предел предотвращения хрупкого разрушения», который опять-таки должен гарантировать, что температурное давление, которому подвергается трубопровод, является таким, чтобы трубы не падали.
Таким образом, после того, как вы разогрели первичное растение, вы можете начать переводить вторичное растение в оперативный режим, так что обычно это 2 дня для первичного и затем еще один день для вторичного - это 72-часовой запуск.
Как уже упоминалось, тепло распада поддерживает основную установку горячей в течение длительного времени (до, может быть, месяца), поэтому, если вы не находитесь в длительном отключении, вы можете обычно запускать довольно «быстро», где «быстро» составляет около 24 часов. ,