Развитие ядерной энергетики в больших масштабах требует организации
индустриальных методов изготовления и монтажа реакторов. Увеличение
единичной мощности реактора ставит задачу разработки конструкции
реактора, позволяющей с минимальным изменением сооружать реакторы
большей мощностью без коренной перестройки машиностроительного
производства, т. е. из унифицированных и стандартизированных узлов и
конструкций. Возможности уран-графитовых канальных реакторов позволяют
решить эту задачу посредством конструирования секционно-блочного
уран-графитового канального реактора. Отличительной особенностью
секционно-блочного реактора является наличие прямоугольной формы
активной зоны вместо традиционной цилиндрической. Такое решение является
целесообразным только при больших мощностях (А^эл>2000 МВт), так как
экономические потери из-за уменьшения глубины выгорания топлива в
периферийной зоне незначительны. Переход на прямоугольную форму активной
зоны позволяет создавать реактор из набора однотипных секций. Применение
однотипных секций позволит сооружать реакторы практически любой
требуемой мощности с применением одинаковых компоновочных решений как по
реакторам, так и по строительным конструкциям зданий, причем реакторы
отличаются только числом секций.
Конструкционно реактор представляет собой прямоугольный параллелепипед,
состоящий из необходимого количества центральных секций и двух торцевых.
В свою очередь каждая секция разбита на крупногабаритные транспортные
блоки: верхние, нижние и боковые. Габариты и вес блоков рассчитываются с
учетом возможности транспортировки их по железной дороге.
Конструирование и изготовление секционно-блочных реакторов сводится по
существу к разработке и освоению промышленностью центральных секций
(блоков). Ширина центральных секций принимается из
условия создания рав-^ номерной решетки каналов системы управления и
защиты, а также габаритных размеров блоков, транспортируемых по железной
дороге.
Центральная секция должна содержать в себе верхний и нижний блоки с
разводкой трубопроводов, боковые блоки, опоры, технологические каналы,
каналы охлаждения отражателя, каналы ионизационных камер, графитовую
кладку, элементы биологической защиты, оборудование циркуляционного
контура, включая блоки сепараторов.
Торцевые секции содержат верхние, нижние, боковые и торцевые блоки,
каналы охлаждения отражателя, каналы ионизационных камер, графитовую
кладку отражателя и элементы биологической защиты.
Действующие канальные реакторы имеют опорно-защитную металлоконструкцию,
боковые полости которой заполнены циркулирующей водой, а верхние и
нижние — серпентинитовой засыпкой с малым коэффициентом
теплопроводности. Это приводит к ограничению скорости разогрева реактора
из-за неравномерного отвода тепла от верхней и нижней частей
металлоконструкции. В секционно-блочном реакторе осуществляется
термостатирование не только боковой части металлоконструкции, но и
верхней и нижней ее частей, что исключает зависимость скорости разогрева
реактора от скорости разогрева металлоконструкции. Термостатирование
осуществляется при помощи специального контура охлаждения.
Компоновка секционно-блочного реактора выполнена так, что контур
циркуляции теплоносителя расположен непосредственно в шахте у
металлоконструкции. Блоки сепараторов скомпонованы на одной раме с
отводящими и подводящими трубопроводами и подсоединяются непосредственно
к паровым коллекторам и коллекторам блока пароводяных коммуникаций.
Сепараторы проектируются с встроенными турбонасосами, применение которых
должно способствовать компактности контура циркуляции. Сепараторы
располагаются выше отметки пола центрального зала и отделены от него
бетонной защитой, что позволяет производить монтаж и демонтаж блоков
сепараторов с помощью крана центрального зала.
Опускные трубы, идущие от сепаратора, располагаются вертикально между
металлоконструкцией реактора и бетонной стенкой шахты, что позволяет
производить их осмотр на остановленном реакторе. Задвижки на опускных
трубах должны служить для их перекрытия в случае разрыва раздаточных
коллекторов, расположенных ниже задвижек. Запорно-регулирующие клапаны с
расходомерами располагаются непосредственно под реактором, что
способствует компактности компоновки.
Под реактором предусматривается подвижной бокс, перемещающийся по
рельсовому пути и предназначенный для осмотра коммуникаций реактора и
нижней части металлоконструкции, а также для производства работ по их
ремонту. Бокс имеет биологическую защиту.