• парогенератор (ПГ)
  
• конденсатор
  
• деаэратор
  
• подогреватели низкого и высокого давления (ПНД и ПВД)
  
• конденсатные и питательные насосы

       Уникальность стенда заключается в том, что при его проектировании и создании решалась задача моделирования с соблюдением определенного масштаба всех основных элементов II контура АЭС с ВВЭР-1000.
       Стенд рассчитан и спроектирован на рабочие параметры и режимы II контура АЭС с ВВЭР-1000. Элементы теплосилового оборудования стенда выполнены из штатных конструкционных материалов, применяемых для изготовления оборудования II контура ВВЭР-1000. В конструкции стенда предусмотрена возможность размещения в тракте дополнительных элементов (например, ячеек для установки датчиков измерительных средств, работающих при высоких параметрах) на 4 рабочих участках с различными параметрами.
       Стенд оснащен:

• системами обеспечения и поддержания ВХР (конденсатоочистка, установка коррекционной обработки рабочей среды, деаэратор, система продувки ПГ, система отбора и подготовки проб рабочей среды из различных точек контура, система автоматизированного химического контроля проб рабочей среды и т.д.);
  
• автоматизированной системой управления для обеспечения автоматизированного управления установкой и поддержания заданного режима.

       Автоматизированная система управления работой стенда В-3 состоит из двух подсистем: системы контроля и управления тепломеханическим оборудованием (СКУ ТМО) и системы контроля и управления водно-химическими режимами (СКУ ВХР).
       СКУ ТМО предназначена для осуществления дистанционного и автоматизированного управления тепломеханическим оборудованием стенда. СКУ ТМО построена на базе программно-технических средств Teleperm ME, включает в себя 107 измерительных каналов для измерения давления, перепадов давления, расхода, уровня и температуры рабочей среды, осуществляет управление 193 исполнительными механизмами.
       СКУ ВХР обеспечивает информационную поддержку персонала в части контроля параметров ВХР контура, идентификации аномалий ВХР и их причин, формирования рекомендаций для принятия решений по управляющим воздействиям при нарушении показателей ВХР.
       Система позволяет отображать информацию о текущих значениях химических параметров рабочей среды, при отклонении их от нормы выдавать сигнал оператору. Сообщение об отклонении может быть просмотрено в развернутом виде, в таком же виде оно заносится в журнал сообщений системы.
       Уникальной особенностью системы является ее способность определять возможные причины возникших нарушений ВХР и выдавать оператору совет с описанием его дальнейших действий, окончательное решение остается за оператором. Для принятия наиболее верного решения СКУ ВХР предоставляет возможность просмотра информации о состоянии ВХР в различных видах.
       Для сбора информации о химических параметрах среды в различных точках контура стенд оснащен:

• системой сбора и подготовки проб теплоносителя из различных точек контура
• системой автоматизированного химического контроля проб теплоносителя из различных точек контура
• экспресс-лабораторией, которая оснащена современными приборами для проведения химических анализов состава воды

       Подготовка проб водных сред отбираемых из различных технологических потоков и их автоматизированный химический контроль осуществляется с помощью систем подготовки проб и измерений СППИ, разработанных в ОАО «ЭНИЦ» совместно с ПКТИ «Атомармпроект», (г. Великий Новгород).
       На базе стенда создан Полигон СКУ ВХР, который предназначен для отработки алгоритмов контроля и управления ВХР, отладки оперативных методов контроля химических параметров ВХР II контура АЭС с реактором ВВЭР-1000.

Основные направления экспериментальных исследований

       В условиях промышленных испытаний трудно получить достаточно «чистую» информацию из-за наложения множества эксплутационных факторов и, тем более, в широком диапазоне концентраций реагента, не нарушая действующие нормы ВХР.
       Принципы, заложенные в конструкцию стенда В-3, позволяют выполнить широкий круг испытаний. При этом стенд позволяет решать комплексные взаимосвязанные задачи, которые не могут быть решены на более простых стендах.
       Среди многих задач, которые позволяет решать стенд В-3, наиболее актуальными являются:

• исследования процессов коррозии, эрозии и массопереноса;
• исследования по обеспечению надежности парогенератора ПГВ-1000;
• совершенствование технологии ведения ВХР II контура для повышения надёжности и безопасности эксплуатации АЭС с ВВЭР;
• предпромышленная проверка и отработка перспективных и альтернативных ВХР;
• отработка технологий и режимов консервации оборудования II контура;
• совершенствование средств и методов химического контроля водного режима;
• отработка систем контроля и управления (СКУ) ВХР II контура в стационарных и переходных режимах;
• отработка элементов СКУ ВХР и экспертных систем на Полигоне СКУ ВХР;
• верификация математических моделей и алгоритмов диагностики и управления ВХР как в контуре, так и в его структурных элементах с последующим переносом их на реальный объект.

       Решение этих задач необходимо для повышения эффективности технологического оборудования АЭС, увеличения его эксплутационного ресурса и КИУМ.

Результаты

       К настоящему времени на стенде В-3 выполнены следующие НИОКР:

• Выполнение работ по оптимизации технологических режимов и оборудования АЭС, системы автоматизированного контроля водно-химического режима ВВЭР»;
• «Проведение стендовых испытаний оборудования АЭС в части создания, сертификации и внедрения системы высокотемпературного коррозионного мониторинга 2 контура АЭС с ВВЭР, включая приборный парк и средства измерений»;
• «Исследование эффективности процедуры «сухой» консервации парогенератора ПГВ-1000М».

       При выполнении этой работы исследованы 3 режима консервации:

• Режим 1 – при дренировании организовывалась связь внутрикорпусного пространства модели ПГ с атмосферой, далее происходило естественное охлаждение модели ПГ.
  
• Режим 2 – после дренирования дополнительно открывался вентиль, расположенный на нижней образующей корпуса для вентиляции внутрикорпусных устройств модели ПГ, далее происходило естественное охлаждение модели ПГ;
• Режим 3 проводился по сценарию режима 2, но при наличии отложений Fe3O4 на внутренних поверхностях модели ПГ, включая теплообменные трубки.

       Результаты «сухой» консервации при различных режимах приведены на рисунке 1.
       В результате проведенных исследовательских испытаний установлено, что:

• в режиме 1 внутрикорпусной объем модели ПГ на протяжении всего периода остывания остается влажным; относительная влажность внутрикорпусного объема на протяжении всего периода наблюдений составляет величину, близкую к 100%;
  
• в режиме 2 внутрикорпусной объем модели ПГ высыхает полностью; относительная влажность в корпусе модели ПГ при остывании до температуры окружающей среды установилась на уровне ~60%;
• в режиме 3 при наличии отложений оксидов железа на внутренних поверхностях модели ПГ внутреннего запаса тепла и созданных условий вентиляции недостаточно для их полного высыхания; внутренние поверхности модели ПГ после остывания находятся во влажном состоянии. После остывания модели ПГ относительная влажность в корпусе модели ПГ установилась на уровне близком к 100%. В конце испытаний режима 3 из дренажей модели ПГ было слито ~1,2 литров воды.

       Экспериментальные данные, полученные в проведенных на крупномасштабной модели ПГ исследованиях в различных режимах использованы для оценки эффективности штатной процедуры «сухой» консервации прототипа — парогенератора ПГВ-1000М и выработке рекомендаций по ее совершенствованию.
       В 2011 году на стенде В-3:

• В рамках договора с ОКБ «Гидропресс» выполняется работа «Экспериментальные исследования для верификации кодов по расчетам неравномерности паровой нагрузки при работе парогенераторов на повышенной мощности». Опытные данные будут использованы для верификации кода STEG, разработанного в ОАО «ЭНИЦ» и находящегося в опытно-промышленной эксплуатации в ОКБ «Гидропресс».
• Планируется выполнение экспериментальной части Проекта Tacis R2.01/06 «Разработка мероприятий по модернизации систем мониторинга ВХР I и II контуров для энергоблоков 1 и 2 Калининской АЭС».
  

Рис. 1. Изменение относительной влажности в корпусе модели ПГВ-1000М

Основной видеокадр СКУ ВХР