«черное кружево купить Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору ФЕДЕРАЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА В ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ...»
ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
К ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИМ
ЭЛЕМЕНТАМ
И ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИМ
СБОРКАМ
С УРАН-ПЛУТОНИЕВЫМ
(МОКС) ТОПЛИВОМ
ДЛЯ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
НП - 080 - 07 черное кружево купить Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзоруФЕДЕРАЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА
В ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ
ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
К ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИМ ЭЛЕМЕНТАМ И
ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИМ СБОРКАМ С УРАН-ПЛУТОНИЕВЫМ
(МОКС) ТОПЛИВОМ ДЛЯ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
НП-080-07 Москва 2007 Федеральная служба по экол огическом у, технол огическом у и атомном у надзоруФЕДЕРАЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА
В ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ
Утверждены постановлением Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 29 июня 2007 г.№1
ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
К ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИМ ЭЛЕМЕНТАМ И
ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИМ СБОРКАМ С УРАН-ПЛУТОНИЕВЫМ
(МОКС) ТОПЛИВОМ ДЛЯ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
НП-080-07 Введены в действие с 1 января 2008 г.М осква 2007 УДК
ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИМ
ЭЛЕМЕНТАМ И ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИМ СБОРКАМ С УРАНПЛУТОНИЕВЫМ (МОКС) ТОПЛИВОМ ДЛЯ АТОМНЫХ
СТАНЦИЙ. НП-080-07 Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору Москва, 2007 В настоящих федеральных нормах и правилах в области использования атомной энергии “Основные требования к теп ловыделяющим элементам и тепловыделяющим сборкам с уран-плутониевым (МОКС) топливом для атомных станций” ус тановлены основные требования безопасности, реализуемые при проектировании и изготовлении тепловыделяющих элемен тов и тепловыделяющих сборок с оксидным таблетированным уран-плутониевым (МОКС) топливом для атомных станций с реакторами типа ВВЭР и БН.Настоящий документ является одним из документов в сис теме федеральных норм и правил в области использования атомной энергии, устанавливающих требования к различным видам ядерного топлива, тепловыделяющим элементам и теп ловыделяющим сборкам.
Выпускается впервые*.
Разработан на основании Федерального закона "Об ис пользовании атомной энергии", нормативных правовых актов Российской Федерации, федеральных норм и правил в области использования атомной энергии, других нормативных докумен тов, а также рекомендаций международных организаций.
Нормативный документ прошел правовую экспертизу в Министерстве юстиции Российской Федерации (письмо исх. № 01/7968-АА от 14 августа 2007 г.).
‘Разработан в Научно-техническом центре по ядерной и радиационной безопасности при участии Кислова А.И. (Рбстехнадзор), Калиберды И.В., Денисо ва В А, Непейпиво М.А., Слуцкера В.П., Шарафутдинова Р.Б. (НТЦЯРБ).
При разработке рассмотрены и учтены предложения Росатома, ФГУП "ГИ "ВНИПИЭТ", ФГУП ТХК", ФГУП "ПО "Маяк", ОАО "ТВЭЛ", ОАО "МСЗ", ОАО "НЗХК", ОКБ ‘'Гидропресс", ОКБМ и др.
СОДЕРЖАНИЕ
СО Tfr LO LO Перечень сокращ енийОсновные термины и определения
1. Назначение и область применения
2. Общие положения
3. Основные требования безопасности, подле жащие реализации при проектировании твэлов и ТВС с МОКС-топливом
4. Основные требования безопасности, подле жащие реализации при изготовлении твэлов и ТВС с МОКС-топливом
Приложение (рекомендуемое).
Перечень основных показателей и характеристик, включаемых в технические условия на топливный материал, таблетки, твэлы и ТВС с МОКС-топливом 12
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ
ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
В целях настоящего документа используются следующие термины и определения.Активная зона - часть ядерного реактора, в которой раз мещены ядерное топливо, замедлитель, поглотитель, теплоно ситель, средства воздействия на реактивность и элементы кон струкций, предназначенные для осуществления управляемой цепной ядерной реакции деления и передачи энергии теплоно сителю.
Повреждение твэла - нарушение хотя бы одного из уста новленных для твэлов проектных пределов повреждения.
Разгерметизация твэла - повреждение твэла с наруше нием целостности оболочки твэла типа газовой неплотности или прямого контакта ядерного топлива с теплоносителем.
Разрушение твэла - нарушение целостности конструкции твэла, в результате которого твэл утрачивает геометрию, обес печивающую его проектное охлаждение.
Тепловыделяющая сборка - машиностроительное изде лие, содержащее ядерные материалы и предназначенное для получения тепловой энергии в ядерном реакторе за счет осу ществления управляемой цепной ядерной реакции деления.
Тепловыделяющий элемент - сборочная единица, со держащая ядерные материалы и предназначенная для получе ния тепловой энергии в ядерном реакторе за счет осуществле ния управляемой цепной ядерной реакции деления и (или) для накопления нуклидов.
Уран-плутониевое (МОКС) топливо - ядерное топливо, в котором применяются ядерные материалы в виде оксида урана и оксида плутония для изготовления твэлов и ТВС.
1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
1.1. Настоящий документ устанавливает основные требо вания безопасности, реализуемые при проектировании и изго товлении твэлов и ТВС с оксидным таблетированным уранплутониевым топливом (далее - твэлы и ТВС с МОКС-топливом) для АС с реакторами типа ВВЭР и БН.
1.2. Настоящий документ разработан на основании Феде рального закона "Об использовании атомной энергии"*, норма тивных правовых актов Российской Федерации, федеральных норм и правил в области использования атомной энергии, дру гих нормативных документов, а также рекомендаций междуна родных организаций.
2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
2.1. На всех этапах проектирования и изготовления твэлов и ТВС с МОКС-топливом должно быть обеспечено выполнение требований федеральных норм и правил в области использо вания атомной энергии.
2.2. Твэлы и ТВС с МОКС-топливом, использование кото рых предполагается в РУ, спроектированных для применения оксидного уранового топлива, а также условия их эксплуатации должны удовлетворять требованиям проекта РУ.
2.3. Конструкция и исполнение АЗ и ее элементов, вклю чая твэлы и ТВС с МОКС-топливом, должны быть такими, чтобы при нормальной эксплуатации и при нарушениях нормальной эксплуатации, включая проектные аварии, не превышались со ответствующие пределы повреждения твэлов.
’ Собрание законодательства Российской Федерации, 1995 г. № 48, ст. 4552 с изменениями, внесенными от 10.02.1997 г. № 28-ФЗ, Собрание законодательства Российской Федерации, 1997 г., № 7, ст. 808; от 10.07.2001 г. № 94-ФЗ, Собрание законодательства Российской Федера ции, 2001 г., № 29, ст. 2949; от 28.03.2002 г. № ЗЗ-ФЗ, Собрание законода тельства Российской Федерации, 2002 г., № 13, ст. 1180; от 11.11.2003 г.
№ 140-ФЗ, Собрание законодательства Российской Федерации, 2003 г., № 46 (часть I), ст. 4436.
2.4. Конструкция твэлов и ТВС с МОКС-топливом должна быть работоспособной, надежной и безопасной в течение на значенного срока службы.
3. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ,
ПОДЛЕЖАЩИЕ РЕАЛИЗАЦИИ ПРИ
ПРОЕКТИРОВАНИИ ТВЭЛОВ И ТВС
С МОКС-ТОПЛИВОМ
3.1. При проектировании твэлов и ТВС с МОКС-топливом должны учитываться характеристики РУ, обеспечиваться со вместимость твэлов и ТВС с МОКС-топливом с элементами АЗ, РУ, другими системами АС, предназначенными для обращения с топливом, учитываться требования федеральных норм и пра вил в области использования атомной энергии к системам хра нения и транспортирования необлученного и отработавшего ядерного топлива.
3.2. Принятые при проектировании твэлов и ТВС с МОКСтопливом решения должны удовлетворять критериям безопас ности, подтверждаться обоснованием безопасности, в том чис ле расчетами, результатами экспериментов и испытаний и дан ными, полученными при эксплуатации АС с указанным видом топлива.
3.3. При проектировании твэлов и ТВС с МОКС-топливом должны приниматься во внимание условия эксплуатации РУ, в том числе режимы нормальной эксплуатации и нарушения нор мальной эксплуатации, включая проектные аварии, с учетом:
• проектных режимов работы РУ, их количества и про ектного протекания;
силовых (механических), тепловых и радиационных воздействий на компоненты АЗ;
физико-химического взаимодействия материалов АЗ и теплоносителя;
предельных отклонений конструктивных и технологи ческих характеристик, параметров процессов;
ударных и вибрационных воздействий, термоцикпического нагружения, радиационной и температурной ползучести, а также старения материалов;
влияния продуктов деления и примесей в теплоноси теле и МОКС-топливе на прочность и коррозионную стойкость твэлов;
других факторов, ухудшающих механические характе ристики материалов АЗ и целостность оболочек твэ лов.
3.4. При проектировании твэлов и ТВС с МОКС-топливом должны быть установлены и обоснованы значения пределов и ограничения, определяющие условия выполнения приведенных ниже требований к твэлам и ТВС с МОКС-топливом, при кото рых повреждение твэлов и ТВС будет ограничено приемлемы ми уровнями. Эти значения и условия устанавливаются для конкретной РУ, конфигурации АЗ, типа топливной загрузки, типа твэла и ТВС.
3.4.1. При нормальной эксплуатации и при нарушениях нормальной эксплуатации, в том числе при проектных авариях, должна исключаться возможность непроектных перемещений и (или) деформаций ТВС с МОКС-топливом, твэлов и других эле ментов ТВС и АЗ, вызывающих увеличение реактивности и ухудшение теплоотвода, приводящих к повреждению твэлов сверх проектных пределов.
3.4.2. Конструкция ТВС с МОКС-топливом должна быть та кой, чтобы формоизменения твэлов и других элементов ТВС, возможные при нормальной эксплуатации и при нарушениях нормальной эксплуатации, включая проектные аварии, не вы зывали перекрытие проходного сечения ТВС, приводящее к по вреждению твэлов сверх соответствующих пределов, и не пре пятствовали нормальному функционированию рабочих органов СУЗ.
3.4.3. Топливная матрица и оболочка твэла при нормаль ной эксплуатации и при нарушениях нормальной эксплуатации должны выполнять функции физических барьеров.
3.4.4. Выгорание топлива не должно превышать установ ленных в проекте предельных значений.
3.4.5. Конструкция твэлов и ТВС с МОКС-топливом должна выдерживать нагрузки от тепловых, механических и радиацион ных воздействий во всех проектных режимах.
Оболочки твэлов с МОКС-топливом, концевые детали твэ лов и места их соединений должны иметь установленную проч ность при облучении, достаточную коррозионную стойкость, выдерживать напряжения, возникающие вследствие внутренне го и наружного давления, вибраций, температуры и сейсмиче ских воздействий.
3.4.6. Конструкция твэлов и ТВС с МОКС-топливом в тече ние назначенного срока службы должна исключать возможность деформаций, вызывающих недопустимое ухудшение теплосъема с поверхности твэлов. Формоизменения твэлов и конструк ционных элементов ТВС с МОКС-топливом в процессе эксплуа тации не должны приводить к нарушению условий их фиксации в дистанционирующих устройствах (решетках).
3.4.7. Уменьшение и (или) увеличение наружного диамет ра твэла в процессе эксплуатации не должны превышать уста новленной в проекте величины.
3.4.8. Допустимый диапазон изменения диаметра оболо чек твэлов должен быть таким, чтобы обеспечивалось разме щение твэлов в дистанционирующих устройствах (решетках) с требуемой силой трения, исключались непроектные перемеще ния твэлов и обеспечивались необходимые теплогидравличе ские характеристики твэлов и ТВС с МОКС-топливом.
3.4.9. Допустимое удлинение оболочки твэла не должно превышать установленного в проекте предельного значения.
3.4.10. Оболочки твэлов должны быть совместимы с эле ментами дистанционирования при нормальной эксплуатации и при нарушениях нормальной эксплуатации.
3.4.11. При нормальной эксплуатации оболочка твэла с МОКС-топливом должна сохранять окружную устойчивость. Ус талостные повреждения, возникающие в результате статиче ских и циклических нагрузок, не должны превышать установ ленных в проекте величин.
3.4.12. Коррозия оболочки твэла с МОКС-топливом, окис ление внешней и (или) внутренней поверхностей оболочки и ее гидрирование не должны приводить к недопустимому ухудше нию механических характеристик твэла, нарушению работоспо собности твэла, недопустимому росту температуры оболочки твэла, ее чрезмерному охрупчиванию и повреждению твэла.
3.4.13. Отложения на внешней поверхности оболочек твэ лов не должны приводить к недопустимому ухудшению тепло гидравлических характеристик твэлов и ТВС с МОКС-топливом и АЗ.
3.4.14. Фреттинг-коррозия (истирание) оболочки твэла не должна приводить к недопустимому снижению прочности обо лочки и разгерметизации твэла.
3.4.15. Температура оболочки твэла При нормальной экс плуатации РУ не должна превышать установленного в проекте максимального значения.
3.4.16. Давление смеси газов под оболочкой твэла не должно превышать установленной в проекте величины.
3.4.17. Характеристики МОКС-топлива, конструкция и рас положение твэлов и ТВС с МОКС-топливом в АЗ должны ис ключать возникновение локального энерговыделения, приво дящего к повреждению твэлов сверх проектных пределов.
3.4.18. При проектных авариях, связанных с быстрым уве личением реактивности, не должна превышаться удельная по роговая энергия разрушения твэлов (энергия, выделяющаяся за короткий промежуток времени в единице массы ядерного топ лива при быстром вводе реактивности, достаточная для разру шения твэла).
3.4.19. При проектных авариях температура МОКСтоплива не должна превышать предельного значения, характе ризующего его плавление.
3.4.20. При проектных авариях взаимодействие между элементами твэлов и ТВС с МОКС-топливом не должно приво дить к их плавлению.
3.4.21. Конструкция твэлов с МОКС-топливом должна ис ключать смещение таблеток при транспортировании твэлов, в процессе изготовления и транспортирования кассет, обеспечи вать необходимую сплошность топливного столба при эксплуа тации в АЗ.
3.4.22. Конструкция твэлов с МОКС-топливом при транс портно-технологических операциях должна выдерживать в со ставе ТВС и упаковочного комплекта установленные в проекте нагрузки.
3.4.23. Конструкция ТВС с МОКС-топливом должна обес печивать возможность:
проведения ее осмотра, испытаний и контроля при из готовлении, а также контроля при эксплуатации;
ремонта на предприятии-изготовителе до установки в АЗ;
- выгрузки из АЗ, в том числе после проектной аварии.
3.4.24. Твэлы с различным изотопным составом, твэлы с выгорающим поглотителем в топливе и специальные выгораю щие поглотители в составе ТВС с МОКС-топливом должны иметь отличительные знаки, различаемые при сборке ТВС ви зуально и (или) с помощью промышленных средств контроля.
3.4.25. ТВС с МОКС-топливом должна иметь отличитель ные знаки, характеризующие нуклидный состав и обогащение ядерного топлива в твэлах, которые можно распознать визуаль но и (или) с помощью устройств перегрузки.
3.5. Значения параметров и характеристик твэлов и ТВС с МОКС-топливом должны устанавливаться при проектировании консервативно (с коэффициентами запаса). Коэффициенты за паса определяются с помощью экспериментальных исследова ний, а также опыта эксплуатации твэлов и ТВС с другими вида ми топлива при выборе исходных данных и проведении расче тов в обоснование безопасности. При этом должны учитываться технологические допуски при изготовлении твэлов и ТВС с МОКС-топливом, погрешности методик, программ и расчетов.
4. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ,
ПОДЛЕЖАЩИЕ РЕАЛИЗАЦИИ ПРИ
ИЗГОТОВЛЕНИИ ТВЭЛОВ И ТВС
С МОКС-ТОПЛИВОМ
4.1. Твэлы и ТВС с МОКС-топливом должны изготавли ваться в соответствии с технологической документацией (тех нологическими инструкциями, картами технологических процес сов и др.), регламентирующей содержание и порядок выполне ния всех технологических и контрольных операций, с соблюде нием программы обеспечения качества.
4.2. Качество твэлов и ТВС с МОКС-топливом и предна значенных для их изготовления материалов, полуфабрикатов и комплектующих (далее - материалы, полуфабрикаты и ком плектующие) должно соответствовать критериям и требованиям безопасной эксплуатации АС, которые должны учитываться при установлении параметров и характеристик МОКС-топлива, твэ лов и ТВС с МОКС-топливом при их изготовлении. Твэлы и ТВС с МОКС-топливом, материалы, полуфабрикаты и комплектую щие должны соответствовать требованиям технических усло вий. В приложении приведен перечень основных показателей, параметров и характеристик топливного материала (порошка диоксида плутония, порошка диоксида урана), таблеток, твэлов и ТВС с МОКС-топливом, которые должны быть определены в технических условиях.
4.3. Качество материалов, полуфабрикатов и комплек тующих должно подтверждаться сертификатами соответствия согласно нормативным документам, регламентирующим прове дение оценки соответствия оборудования, материалов, полу фабрикатов и комплектующих, поставляемых на объекты ис пользования атомной энергии.
4.4. Предприятие-изготовитель твэлов и ТВС с МОКСтопливом должно осуществлять входной контроль качества ма териалов, полуфабрикатов и комплектующих в соответствии с техническими условиями на их поставку.
4.5. Детали и сборочные единицы твэлов и ТВС с МОКСтопливом должны иметь маркировку, позволяющую идентифи цировать их в процессе изготовления.
4.6. Соответствие твэлов и ТВС с МОКС-топливом уста новленным требованиям должно подтверждаться предприятием-изготовителем в порядке, определенном нормативными до кументами.
4.7. Предприятия-изготовители твэлов и ТВС с МОКСтопливом, материалов, полуфабрикатов и комплектующих должны осуществлять производственный технический контроль в предусмотренном конструкторской и технологической доку ментацией объеме. Результаты контроля должны удовлетво рять требованиям настоящего документа и других нормативных документов с учетом требований проектной документации и технических условий.
4.8. Применяемые при контроле приборы и оборудование должны быть аттестованы и проверены перед работой, а ре зультаты контроля зафиксированы в отчетной документации, форма которой устанавливается предприятиямиизготовителями.
4.9. Транспортирование и хранение твэлов и ТВС с МОКСтопливом, материалов, полуфабрикатов и комплектующих должно проводиться в соответствии с требованиями федераль ных норм и правил в области использования атомной энергии и технических условий.
4.10. В комплект поставки ТВС с МОКС-топливом на АС должна входить сопроводительная документация, включающая паспорт на ТВС, технические условия, габаритный чертеж и ру ководство по эксплуатации.
1. Для порошка диоксида плутония:
- радионуклидный состав с указанием процентного со держания изотопов плутония;
- массовая доля суммы изотопов плутония и америциясодержание примесей;
- суммарный борный эквивалент (для ВВЭР);
- влажность;
- насыпная плотность;
- гранулометрический состав;
* полная удельная поверхность;
- мощность экспозиционной дозы на 1 кг массы на рас стоянии 1 м на дату изготовления.
2. Для порошка диоксида урана:
- радионуклидный состав с указанием процентного со держания изотопов урана;
* содержание примесей;
- кислородный коэффициент (отношение 0/U);
- суммарное содержание смеси изотопов урана;
суммарный борный эквивалент (для ВВЭР);
текучесть;
- спекаемость;
влажность;
насыпная плотность;
- гранулометрический состав;
- полная удельная поверхность.
3. Для таблеток:
- изотопный состав урана и плутония;
- массовая доля суммы изотопов урана и плутония, ус ловная массовая доля плутония к сумме урана и плу тония;
* содержание примесей;
суммарный борный эквивалент (для ВВЭР);
* содержание водорода (для ВВЭР);
- кислородный коэффициент (отношение O/U+Pu+Am);
• средний условный размер зерна;
- распределение делящихся изотопов плутония;
- максимальный размер плутоний-содержащих (Ри02) частиц;
- доспекаемость (термическая стабильность);
- плотность;
- наружный и внутренний диаметры, высота;
- наличие лунок или центрального отверстия для выхо да газов;
- наличие фасок;
требования к поверхности (шероховатость, допусти мые размеры сколов и трещин и т. д.);
- объемная доля открытых пор;
- степень растворимости в азотной кислоте.
4. Для твэлов:
• материал оболочки;
- диаметр и толщина стенки оболочки;
- масса урана и масса плутония;
- масса топливного столба;
- фиксатор топливного сердечника;
- виды сварки нижнего и верхнего сварных швов;
- допуск на содержание плутония;
- степень герметичности;
- параметры внешней спиральной навивки (для БН);
- давление гелия;
- длина топливного столба;
- величина компенсационного объема;
- зазор между таблеткой и оболочкой;
максимально допустимая длина единичного зазора между таблетками топливного столба, величина сум марного зазора;
распределение делящихся изотопов плутония по вы соте топливного столба;
распределение концентрации выгорающего поглоти теля (гадолиния, эрбия) по длине топливного столба (если его наличие предусмотрено проектом);
геометрические размеры твэла (диаметр, толщина, отклонение от прямолинейности образующей трубы и т. д.);
требования к сварным швам (количество пор, рас стояние между ними и т. д.);
требования к поверхности (шероховатость, глубина царапин, сдиры и т. д.);
• допустимое значение нефиксированного загрязнения поверхности плутонием;
мощность эквивалентной дозы рентгеновского и гам ма-излучения на поверхности твэла;
. требования к маркировке.
5. Для ТВС:
изотопный состав топливной композиции;
• высота топливного столба;
масса топлива;
количество твэлов и твэгов;
общая масса ТВС;
геометрические размеры, допуски формы и располо жения поверхностей, внешний вид ТВС, допустимые деформации;
габаритные и присоединительные размеры ТВС;
величина допустимой утечки (натекания) гелия из твэ лов в составе ТВС;
допустимое суммарное значение фиксированного и нефиксированного загрязнения наружных поверхно стей ТВС;
мощность эквивалентной дозы рентгеновского и гам ма-излучения на поверхности ТВС;
• требования к маркировке.
ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
К ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИМ ЭЛЕМЕНТАМ И
ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИМ СБОРКАМ С УРАН-ПЛУТОНИЕВЫМ
(МОКС) ТОПЛИВОМ ДЛЯ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ
НП-080-07НП 080-07