Компрессоры и воздухоснабжение на АЭС: почему сжатый воздух критичен
Сжатый воздух кажется вспомогательной средой, пока не выясняется, что на нём держится вся пневматическая арматура блока. Разбираем, как устроена система воздухоснабжения, откуда у компрессорной установки берётся класс безопасности, что проверяют по качеству воздуха и осушке и какие документы завод обязан положить в поставку.
На совещании по надёжности главный инженер задаёт снабженцу один вопрос: что произойдёт с блоком, если компрессорная встанет на два часа. Снабженец отвечает, что воздух — вспомогательная среда, есть резерв. Начальник цеха тепловой автоматики уточняет: на сжатом воздухе работают сотни пневмоприводов арматуры, и через два часа блок перейдёт в состояние, которое задано не оператором, а конструкцией приводов. После этого совещания компрессоры перестают быть вспомогательным оборудованием. Разбираем, как воздухоснабжение выглядит с точки зрения требований к поставке.
Зачем станции сжатый воздух
Сжатый воздух на блоке решает три задачи. Первая и главная — привод пневматической арматуры: регулирующих и отсечных клапанов, которые управляют потоками сред. Вторая — питание приборов и средств автоматики, где нужен особо чистый и сухой воздух. Третья — технологические и хозяйственные нужды: обдув, продувка, инструмент, ремонтные работы.
Эти потоки разделяют. Воздух для контрольно-измерительных приборов и арматуры готовят отдельно и с более жёсткими требованиями, чем воздух общестанционных нужд, и его подачу резервируют в первую очередь.
Что входит в систему воздухоснабжения
- компрессорные установки с резервированием по количеству агрегатов;
- система охлаждения компрессоров;
- ресиверы, обеспечивающие запас воздуха на время переключений;
- установки осушки и фильтры очистки от масла и механических примесей;
- распределительные трубопроводы, редукторы, блоки подготовки воздуха у потребителей;
- система автоматики: поддержание давления, автоматический пуск резерва, сигнализация.
Почему надёжность воздуха — вопрос безопасности
Пневмопривод без воздуха переходит в заранее заданное положение: открыт, закрыт или остаётся на месте. Конструктор задаёт это положение так, чтобы потеря воздуха переводила оборудование в безопасное состояние. Но безопасное состояние одного клапана и безопасное состояние блока — не одно и то же. Одновременная потеря воздуха на всей арматуре означает несанкционированное изменение схемы сразу по многим системам. Именно поэтому надёжность воздухоснабжения рассматривают как фактор, влияющий на безопасность, а не как вопрос комфорта эксплуатации.
Пневмопривод без воздуха не ломается. Он честно делает то, что задумал конструктор — и делает это одновременно по всему блоку.
От чего зависит класс безопасности
Класс безопасности оборудования назначает проектная организация по федеральным нормам и правилам, в первую очередь по НП-001-15, исходя из функции элемента и последствий его отказа. Компрессор, питающий арматуру систем, важных для безопасности, и компрессор хозяйственных нужд получат разный класс, хотя это могут быть агрегаты одной модели. Класс тянет за собой требования к сейсмостойкости, к электропитанию от надёжных источников, к резервированию, к объёму контроля при изготовлении и к форме оценки соответствия по НП-071-18.
Отдельно учитывается, что ресиверы и трубопроводы — это сосуды и трубопроводы под давлением со своими правилами по прочности, испытаниям и освидетельствованию.
Качество воздуха и испытания
| Что проверяется | Почему это важно | Где подтверждается |
|---|---|---|
| Производительность и давление | Покрытие расхода потребителей с запасом на утечки | Приёмо-сдаточные испытания на стенде |
| Содержание масла | Масло разрушает уплотнения приводов и забивает дроссели | Протокол испытаний, тип компрессора |
| Осушка, точка росы | Влага конденсируется и замерзает в трубах на холодных участках | Испытания установки осушки |
| Очистка от частиц | Механика забивает позиционеры и клапаны КИП | Характеристики фильтров, входной контроль |
| Автоматический пуск резерва | Провал давления при отказе рабочего агрегата | Комплексные испытания при пусконаладке |
| Шум и вибрация | Ресурс агрегата и условия в помещении | Протоколы измерений |
Конкретные значения давления, точки росы и допустимого содержания примесей задаются проектом и техническим заданием. Брать их из общего каталога поставщика нельзя: требования к воздуху КИП и к воздуху общих нужд различаются.
Комплект документов на поставку
- технические условия на компрессорную установку и конструкторская документация с указанием класса безопасности;
- документ об оценке соответствия в форме, предусмотренной для данного класса;
- паспорта на агрегат, ресиверы, установки осушки и фильтры;
- протоколы приёмо-сдаточных испытаний, а при необходимости — протоколы испытаний на сейсмические и другие внешние воздействия;
- сведения о программе обеспечения качества изготовителя по НП-090-11;
- документы на покупные комплектующие: двигатели, автоматика, арматура;
- руководство по эксплуатации с регламентом обслуживания, ведомость запасных частей, ресурсные показатели.
Типичные причины непринятия
- Агрегат общепромышленного исполнения поставлен под класс безопасности, требующий подтверждённой стойкости к внешним воздействиям.
- Шкаф автоматики собран на комплектующих, для которых нет документов об оценке соответствия.
- Не подтверждено время автоматического пуска резервного агрегата.
- Установка осушки не обеспечивает заданную точку росы в расчётных условиях площадки.
- Ресивер оформлен без полного комплекта документов на сосуд под давлением.
- Питание установки не рассчитано на схему надёжного электроснабжения, указанную в задании.
- В руководстве нет критериев отбраковки и периодичности контроля качества воздуха.
Атом-Плюс сопровождает заводы и поставщиков компрессорного оборудования для атомных объектов: разбираем требования технического задания по классу безопасности, приводим технические условия и программу обеспечения качества в соответствие с ФНП, готовим комплект на оценку соответствия по НП-071-18 и поддерживаем поставку до подписания акта приёмки. Если вы выходите на поставку компрессорной установки на станцию, оставьте заявку в форме ниже.
Фото: Federal Bureau of Investigation, Wikimedia Commons, Public domain
