俄企开发新型核电站蒸汽泄放装置

圣彼得堡工程技术公司OKAN专为土耳其在建的Akkuyu核电站1-4号机组开发了一种脉冲式蒸汽泄放安全装置（IPU PG – Impulsnoe Predokhranitelnoe Ustroistvo Sbrosa Para）。该设计还可用于新建的VVER-1000和VVER-1200动力机组，包括现代化改造期间。

IPU PG是保护主管道免受过压的系统组件，属于蒸汽阀块的一部分，安装在VVER-1200反应堆厂房的蒸汽室中。每个蒸汽室配备两个PG IPU装置——主设备和备用设备。

该产品设计用于在紧急情况下快速向大气中释放蒸汽。其结构确保阀门在不超过一秒的时间内开关，释放设计温度高达350°C的过热蒸汽。压力和温度的高要求使得该设备必须具备极高的可靠性、瞬时性以及耐极端载荷（包括地震载荷）的能力。

“IPU PG的开发耗时约三年，原型产品的制造与设计工作同步进行。”OKAN总经理Nikolai Buravsky表示，“测试持续了约一年时间，期间设备证明了其可靠性并满足核工业的高标准。截至目前，我们已向Akkuyu核电站1号机组供应了八台此类设备，并计划在不久的将来为2-4号机组再供应24台。这是实现大规模进口替代、确保行业技术独立的重要一步。”

IPU PG的设计考虑了以下因素：Atomenergoproekt股份公司对数字化和控制系统的新要求；与涡轮功率提升相关的载荷增加；列宁格勒、新沃罗涅日和Belarusian核电站类似系统的运行经验；典型运行问题（堵塞、维护复杂性、可维护性）。

关键的技术解决方案包括一个电动阀门执行器（DN32），可在0.3秒内全速开启。这在IPU PG设计中首次替代了传统的电磁阀，展示了设备在蒸汽室温度超过180°C的紧急情况下仍能可靠运行。完全模块化的设计避免了焊接接头。控制元件位于主安全阀的后壁，结构易于拆卸，可在现场直接维护而无需拆除。

减少堆焊和焊接对提升可维护性和可靠性至关重要。新方法使得恢复和诊断更加便捷。OKAN自有的过滤器元件被用于PG IPU中，过滤器可根据卡盘原理快速更换，无需拆卸设备。泄压管路上的可调节节流阀使得阀门的开关时间可调，无需更改设计，通过钥匙即可完成设置。

设备使用超过15个舌簧开关（限位开关）来控制阀门位置。这些舌簧开关由OKAN专为满足Akkuyu核电站IPU PG的需求而设计和制造。

来自俄罗斯和白俄罗斯的20多家承包商参与了该项目，每家公司的选择均考虑了其技术特点、专业领域和经验。所有结构部件均在OKAN场地生产，并进行100%的入厂检验，确保了每个零件的质量控制和缺陷预防，同时实现了从原材料到成品的全程可追溯性。此方法最终使得每台IPU PG一次性通过验收测试。

最终实现了超过90%的本地化。壳体元件、管道配件、位置传感器、控制单元和过滤器元件均为俄罗斯制造。专门为核电站开发的舌簧传感器（限位开关）取代了进口产品。唯一剩余的国外组件是一种电动驱动装置，但OKAN计划在下一阶段将其替换为完全俄罗斯制造的版本。

OKAN对每台阀门和组件进行了广泛的测试计划，并在全尺寸试验台上进行了抗震和抗振动测试。电动驱动装置的寿命超过设计寿命两倍以上且无需维修。全面验收耗时约一年，设备在所有指定模式下（包括紧急和不稳定模式）均表现出稳定的运行性能。

“第一阶段对系统的关键部件进行了单独测试，包括电动脉冲阀和控制单元，”公司测试部门负责人Dmitry Kravchenko表示，“特别关注其运行速度和控制信号的准确性，以及在高温度载荷下的性能和模拟紧急情况的测试。这些措施使得系统在接近实际工况下的可靠性和稳定性得到评估。”

IPU PG设计具有通用性，可适配于任何在建或现代化改造的VVER-1200系列动力机组。OKAN已做好量产准备，并考虑出口潜力。