Поиск по сайту
ООО ПО "Синергия" производит гибкие герметичные металлорукава высокого давления (аналоги серий Н8Д0.
Фильтры сетчатые ФС по Т-ММ-11-2003 используются в целях предохранения важных узлов трубопроводных с
Компания ПО "Синергия" является производителем продукции в ППУ-изоляции. На собственном производстве
Прежде всего цена сальникового компенсатора определяется ценой на материалы, из которых производятся
КАМЕРНЫЙ КОМПЕНСАТОР Камерный компенсатор применяется для установки в обогреваемые трубо­проводы,

Электроприводы AUMA — решения для управления трубопроводной арматурой на АЭС

О компании AUMA и референциях

Компания AUMA, полное наименование AUMA Riester GmbH & Со KG, является одним из мировых лидеров в производстве средств автоматизации для управления трубопровод­ной арматурой. Вся номенклатура продукции AUMA производится в Германии и традици­онно характеризуется высоким качеством изготовления, имеет все необходимые разре­шения на применение в нефтегазовой, хими­ческой и атомной промышленности.

Первая поставка электроприводов на АЭС Doel и Tihange (Бельгия) была осуществлена AUMA еще в 1978 г. Таким образом, компа­ния имеет более чем 30-летний опыт поста­вок оборудования на АЭС. За этот период AUMA осуществила поставки оборудования на большинство АЭС Евросоюза, в страны бывшего СССР, Индию, Китай и др. В 2003 г. благодаря отличной референции своей про­дукции компания AUMA была определена компанией AREVA в качестве эксклюзивного поставщика электроприводов для перво­го Европейского реактора (EPR 1600 МВт), сооружаемого в Финляндии (Olkiluoto 3). Такое решение позволило унифицировать средства управления арматурой в пределах энергоблока, что стало возможным благода­ря широкой номенклатуре средств управле­ния от одного производителя.

На отечественные АЭС оборудование AUMA поставлялось еще во времена СССР комплектно с импортной арматурой, а с 2001 г. поставки на российский рынок осу­ществляются через российское подразде­ление компании AUMA — ООО «ПРИВОДЫ АУМА». В настоящее время оборудование AUMA эксплуатируется на Ленинградской, Калининской, Кольской, Нововоронежской, Курской, Билибинской и Балаковской АЭС. В 2009 г. осуществлены поставки на Белоярскую и Ростовскую АЭС Из постро­енных по российским проектам зарубежных АЭС оборудование AUMA эксплуатируется на Запорожской (Украина) и Игналинской АЭС (Литва), АЭС «Козлодуй» (Болгария), «Пакш» (Венгрия), «Темелин» и «Дукованы» (Чехия), АЭС «Богунице» (Словакия), на Тяньваньской АЭС (Китай) и АЭС «Куданкулам» (Индия).

Обзор электроприводов для «АЭС»

В традиционную номенклатуру продукции AUMA для применения на АЭС входит сле­дующее оборудование:

•   многооборотные электроприводы типа SA®I (R — для регулирования) типоразме­ров 6-100, предназначенные для эксплуата­ции «под оболочкой» АЭС (рис. 1);

•     многооборотные электроприводы типа SA®N по ТУ 3791-001-38959426-2006 типоразмеров 07.1-25.1, предназна­ченные для эксплуатации «вне оболочки» АЭС (рис.3);

Электропривод АУМА

Рис 1. Электропривод типа SAI (для применения под оболочкой)

Электроприводы SA®I сертифицированы для применения «под оболочкой» АЭС со­гласно требованиям национальных немец­ких (КТА 3504) и международных стандартов (IEEE 382, [1]) и применимы в аварийных условиях при температурах до 172 °С и инте­гральных радиационных дозах до 2×106 Гр, что перекрывает российские проектные требования.

Электроприводы SA®N также соответст­вуют требованиям КТА 3504 и IEEE 382, а их соответствие российским нормам и правилам подтверждено сертификатом соот­ветствия Системы ОПТ'. Электроприводы могут использоваться при температурах до 80 °С (кратковременно до 120 °С) и интегральных радиационных дозах до 5×104 Гр. ТУ 3791-001-38959426-2006 соответствуют требованиям НП-068-05 [2] и согласованы в установленном порядке.

Электропривод AUMA

Рис. 2. Электропривод типа Sal в комби­нации с цилиндрическим редуктором GSTI (для применения под оболочкой)

Обе линейки электроприводов предна­значены как для кратковременного (S2 — 10 мин для SAI и S2 — 15 мин для SAN), так и повторно-кратковременного (S4 — 25 % для SARI и SARN) режима работы, рассчитаны на проектный срок службы 40 лет, имеют ре­сурс до 5000 циклов (до 2,5×106 включений в режиме регулирования) и степень защиты оболочки IP 68, что существенно перекрыва­ет требования НП-068-05. Электроприводы характеризуются широким диапазоном ра­бочих характеристик с величиной крутяще­го момента от 10 до 1600 Н-м (1000 Н-м для SAI) и выходной скоростью от 4 об./мин до 180 об/мин (90 об./мин при моменте более 1000 Н-м).

Электропривод SAN

Рис. 3. Электропривод SAN2S. 1 (для при­менения вне оболочки)

Обе линейки электроприводов могут комплектоваться цилиндрическими редукторами типа GSTI (рис. 2), червячными редукторами типа GSI (рис. 4), прямоходны-ми модулями типа LEN. Комплектация элек­троприводов  редуктором  GSTI  позволяет увеличить крутящий момент до 16 000 Н-м, а в случае использования прямоходного мо­дуля усилие на штоке арматуры может дости­гать 150 кН. Комбинация многооборотного привода и редуктора GSI представляет собой неполнооборотный привод с выходным кру­тящим моментом до 24 000 Н-м.

Рис. 4. Электропривод типа SAN 07.1-16.1 в комбинации с червячным редуктором типа GSI (для применения на АЭС вне оболочки)


Продвижение на рынок — проблемы

Несмотря на высокое качество и отличные эксплуатационные характеристики данного оборудования, оно не находит широкого применения на российском рынке, что обу­словлено, в первую очередь, высокой ценой на данный тип продукции. Тезис о том, что «атомное оборудование не может быть де­шевым», является аксиомой для западного рынка, где процедуры подтверждения со­ответствия оборудования являются доро­гостоящими, а соответствующие расходы закладываются в цену изделия. На россий­ском рынке «атомного» оборудования во­прос цены является определяющим, поэто­му производитель стимулирован к поиску путей снижения стоимости продукции при условии не снижения ее эксплуатационных характеристик ниже минимально требуе­мых значений.

В 2003 г. между компанией AUMA и ОАО «Корпорация Сплав» было заключено согла­шение по поставке на российский рынок элек­троприводов, собираемых из машкомплектов AUMA на площадке ООО «Сплав-Привод», Данные электроприводы предназначены для управления запорной арматурой АЭС, по­ставляет их ООО «Сплав-Привод» под торго­вой маркой ЭПАС и ЭПАС-О. Приводы серти­фицированы в Системе ОИТ для применения «вне оболочки» (ЭПАС) и «под оболочкой» (ЭПАС-О) АЭС. Технически электроприводы ЭПАС соответствуют линейке многооборот­ных электроприводов AUMA типа SA 07.1 -16.1 Таким образом, за счет сборки электроприво­дов на площадке российского производите­ля было обеспечено косвенное присутствие компании AUMA в сегменте электроприво­дов «для АЭС» среднего ценово­го диапазона. Качественный расклад сил на рынке «атомных» электропри­водов можно охарактеризовать следующим образом. Сегмент электроприводов для АЭС «под оболочкой» относится к вы­сокому ценовому диапазону у всех производителей. Пожалуй, только «Тулаэлектропривод» предлагает (бюджетное» реше­ние в этом сегменте, благодаря чему и занимает наибольшую его часть. Нас не может не ра­довать, что среди остальных продуктов этого сегмента наи­более заметен ЭПАС-О, по-видимому, благодаря высоко­му качеству, умеренной цене и активной маркетинговой политике компании «Сплав-Привод».   Поставки   электроприводов AUMA в этом сегменте ограни­чиваются регулирующими приводами SARI (поставки SARI 50 на АЭС «Куданкулам», Нововоронежскую и Ростовскую АЭС), тог­да как спрос на высококачественные элек­троприводы запорной арматуры в основ­ном покрывается ЭПАС-О.

Электроприводы типа SA

Рис.5. Электроприводы типа SA с блоком управления AUMATIC (вариант раздельного крепления) для применения вне оболочки

Сегмент электроприводов для АЭС «вне оболочки» относится к среднему ценово­му диапазону и конкуренция здесь гораздо выше. Благодаря низкой цене и малым сро­кам поставки «Тулаэлектропривод» лидирует и в этом сегменте, однако в условиях посте­пенного сближения цен между конкурирую­щими продуктами заказчик все чаще отдает предпочтение более качественной продук­ции, в том числе и иностранного произво­дителя. Примером может служить линейка электроприводов МОА чешского произво­дителя — компании ZPA Pecky a. s., которая проводит очень агрессивную ценовую и мар­кетинговую политику на российском рынке. Поставки электроприводов AUMA в этом сегменте также ограничены в основном про­дуктами, не имеющими адекватной отечественной замены, а именно регулирующими приводами SARN (поставки SARN 16.1 на АЭС «Куданкулам») и мощными быстродействую­щими приводами SAN (поставки SAN 25.1 для быстродействующих задвижек системы аварийного расхолаживания всех четырех энергоблоков Ленинградской АЭС).

Таким образом, дальнейшее продвижение марки AUMA напрямую связано с необходи­мостью перехода в средний ценовой диапа­зон «атомных» электроприводов. При этом продвижение марки ЭПАС может иметь свои ограничения, связанные с нежеланием не­которых арматуростроителей заказывать электроприводы у компании, являющейся прямым или потенциальным конкурентом.

Все вышеперечисленное послужило мо­тивацией для начала работ по внедрению линейки многооборотных электропри­водов SA® для применения на АЭС «вне оболочки». Практически эта работа была выполнена в рамках проекта TACIS по мо­дернизации арматуры третьего контура энергоблока № 3 Белоярской АЭС. В рамках этого проекта на АЭС поставлены задвижки производства компании Sempell (Германия), укомплектованные электроприводами SA с блоками управления AUMATIC AC01.1 (рис. 5) по ТУ 3791-003-38959426-2007. ТУ соответствуют требованиям НП-068-05, одобрены органами Ростехнадзора РФ и согласованы проектными организациями (ОАО «Атомэнергопроект», ОАО СПбАЭП, ОАО НИАЭП). Сертификат соответствия системы ОИТ на данную линейку получен в конце января 2009 г.

Преимущества линейки SA® «для АЭС»

Какие же преимущества сулит внедрение этой «атомной версии» электроприводов? Первое и основное преимущество — это переход в средний ценовой диапазон на российском рынке электроприводов. С рос­сийским рынком связано и основное ограни­чение по применению данной линейки, так как она может поставляться только на АЭС, построенные по российским проектам, т. е. там, где применяются российские нормы и правила, на соответствие которым данная линейка и сертифицирована. Остальные преимущества носят технический характер и на них следует остановиться особо.

Во-первых, это расширенная номенкла­тура оборудования и, как следствие, рас­ширенный диапазон рабочих характери­стик. Линейка типоразмеров от SA® 07.1 до SA® 30.1 обеспечивает крутящий момент от 10 Н-м до 4000 Н-м (до 1600 Н-м в режиме регулирования) при выходной скорости от 4 до 180 об./мин (90 об./мин при величине момента более 1000 Н-м). В том случае, когда отсутствуют требования по быстродействию привода, комплектация привода внешним редуктором позволяет не только еще более расширить диапазон крутящих моментов, но и, как правило, снизить стоимость изделия. Например, комплектация привода SA цилин­дрическим редуктором GST или коническим редуктором GK позволяет увеличить крутя­щий момент до 16 000 Н-м, в случае исполь­зования прямоходного модуля LE (рис. 6) усилие на штоке арматуры может достигать 217 кН, а комбинация SA и червячного редук­тора GS представляет собой неполнооборот-ный привод с выходным крутящим моментом до 32 000 Н-м.

Во-вторых, это расширение режимов ра­боты за счет возможности варьировать тип электродвигателя собственного производ­ства. В случае управления запорной арматурой, SA может комплектоваться двигателем, рассчитанным на работу в режиме S2 (15 мин) или S2 (30 мин), а в случае регулирующей ар­матуры SAR может обеспечить работу в ре­жимах S4 — 25 % или S4 — 50 %.

Электропривод типа SA в комбинации

Рис. 6. Электропривод типа SA в комбинации с прямоходным модулем типа LE (для применения вне оболочки)

В-третьих, это малые массогабаритные характеристики электроприводов и высо­кая степень защиты оболочки, что выгодно отличает электроприводы AUMA от кон­курентов. Действительно, привод произ­водства «Тулаэлектропривод» 2-ПД-09 (до 5000 Н-м) весит 450 кг, электропривод Pecky МОА 2000-32 (до 2000 Н-м) весит 318 кг, электропривод SA® 30.1 (до 4000 Н-м) весит всего 190 кг. Степень защиты оболочки у всей линейки электроприводов SA® составляет IP 67, против IP 54 и IP 55 у конкурентов.

Сейсмостойкость и вибростойкость элек­троприводов, их электромагнитная совмести­мость соответствует требованиям НП-068-05 и соответствующим отраслевым стандартам (группа I по НП-031-01, [3], группа IV, класс А norOCTPS0746—2000,[4]).

Линейка SA® рассчитана на проект­ный срок службы 40 лет, имеет расши­ренный ресурс работы—до мин. 10 000 циклов (до 2,5×106 включений в режиме регулирования), может использоваться при температурах до 80 "С (при высо­котемпературном исполнении — до 120 "С, кратковременно).

Следует отметить, что по ресурсу и проектному сроку службы SA® существенно превосходит основ­ных конкурентов (срок службы Pecky МОА 15 лет, 20 лет у приводов «Тулаэлектропривод»).

Стоимость эксплуатационных рас­ходов у SA® также ниже благодаря высокому качеству изготовления и использованию консистентной смазки. Замена такой смазки реко­мендуется в среднем раз в 6 лет, а у неполнооборотных приводов AUMA она рассчитана на весь срок службы, тогда как жидкая смазка, например у приводов Pecky МОА, требует замены не реже одного раза в 2 года. К сожа­лению, на сегодняшний день такие скрытые расходы на эксплуатацию не учитываются конечным пользовате­лем при выборе арматуры с тем или иным типом привода.

«Интеллектуальный привод» на АЗС

Наконец следует сказать о блоках управ­ления типа AUMA MATIC AM01.1 и AUMATIC АС01.1, которыми могут комплектоваться электроприводы. Эти блоки управления имеют в своем составе силовую автоматику и средства микропроцессорного управле­ния (в случае АС01.1), что существенно рас­ширяет возможности управления и диагно­стики привода со стороны АСУ верхнего уровня. Комбинация SA® с АС01.1 пред­ставляет собой так называемый «интеллек­туальный» привод и это первый «интеллек­туальный» привод, сертифицированный для использования на российских АЭС.

Конечно, данное преимущество являет­ся достаточно спорным, так как на сегод­няшний момент проектировщики АЭС не используют в составе АСУ энергоблока встроенные «интеллектуальные» средства управления арматурой. Поставка «интел­лектуальных» приводов на Белоярскую АЭС является скорее исключением. В этом слу­чае сигналы управления подаются на блок управления с помощью штатных аналоговых средств АСУ, а в период пуско-наладочных и ремонтных работ блок управления выполняет роль местного пульта управления. Так как в энергонезависимой памяти блока управления накапливается вся информация о фактической наработке электропривода, зарегистрированных отказах, ошибках и от­клонениях от нормального режима работы, данная диагностическая информация стано­вится доступной эксплуатационному персо­налу и позволяет осуществлять техническое обслуживание привода по фактическому техническому состоянию.

Следует сказать и о некоторых ограни­чениях, связанных с использованием ми­кропроцессорных средств в составе блока управления. В первую очередь, это невоз­можность использования блоков управле­ния в радиационных полях, ограниченный до 1д допустимый уровень сейсмических и вибрационных воздействий на блок управления. По этой причине для приме­нения на АЭС может быть предложен толь­ко вариант с раздельной установкой блока управления (см. рис. 5), когда блок может быть отнесен от привода на расстояние до 100 м за счет использования гибкого сое­динительного кабеля.

С другой стороны, уже ведутся работы над применением цифровых средств управ­ления в составе АСУ АЭС нижнего уровня. Преимущества такого подхода очевидны. Это колоссальная экономия линий связи, распре­делительных и коммутационных устройств, гибкость и функциональность конфигуриро­вания и т. п. В этой связи следует отметить, что блоки управления AUMA поддерживают практически все применяемые в промыш­ленности интерфейсы полевой шины и, на­пример, на нефтегазовом рынке каждый третий привод AUMA поставляется в «интел­лектуальном» исполнении.

Скептики могут заметить, что использова­ние микропроцессорного управления приво­дит к общему снижению надежности изделия. Действительно, интенсивность отказов самого привода ниже, чем у привода с блоком управ­ления, однако только в том случае, если не используется его «интеллект». Использование функций самодиагностики и контроля в ре­жиме on-line, включая, например, функцию частичного срабатывания, позволяет суще­ственно понизить вероятность отказа при вы­полнении команды на срабатывание.

Несколько слов о перспективах. С целью дальнейшего расширения линейки обору­дования для применения на АЭС в 2009 г. нами начаты работы по сертификации не-полнооборотных электроприводов типа SG® по ТУ 3791-005-38959426-2009. Испытания на вибро- и сейсмостойкость этих прово­дов были успешно проведены в конце 2008 г. Линейка электроприводов SG® 05.1 — SG® 12.1 обеспечивает диапазон крутящих момен­тов от 100 до 1200 Н-м (400 Н-м в режиме регулирования) при времени поворота от4 до 63 с. Электроприводы характеризуются малыми массогабаритными характеристиками и малым энергопотреблением, например, масса наибо­лее мощного SG 12.1 не превосходит 28 кг, а по­требляемая мощность не более 0,16 кВт.

Надо отметить, что электроприводы SG® уже имеют референции по эксплуатации на АЭС в составе неполноповоротной армату­ры систем водоподготовки и водоочистки. Однако до недавнего времени все эти системы относились к системам нормальной эксплуатации, что допускало использова­ние общепромышленного оборудования. В проектах новых АЭС часть этих систем переквалифицирована в системы важные для безопасности. При этом большинство систем использует трубопроводы малого диаметра, для которых применение ком­бинации многооборотного привода с чер­вячным редуктором является слишком гро­моздким решением.

Заключение

В заключение следует сказать, что номенклатура электропри­водов, которые мы можем предложить для использования на АЭС, не ограничивается собственно электроприводами AUMA. Существует линейка «атомных» электроприводов SIPOS типа S-SIWI и R-SIWI (компания SIPOS Aktorik GmbH была образована на базе подразделения Siemens в 1999 г. и в том же году вошла в состав AUMA Group), а также линейка «атомных» электроприводов DREHMO (компания DREHMO GmbH вошла в состав AUMA Group в 2008 г.).

К сожалению, объем данной статьи ограничен, поэтому остается пожелать нашей атомной энергетике устойчивого развития, несмо­тря на усиливающийся кризис, а мы со своей стороны готовы обеспе­чить отрасль высококачественными и надежными средствами для управления трубопроводной арматурой АЭС.

Использованная литература
1. IEEE 382-1996. IEEE Standard for Qualification of Actuators for Power-Operated Valve Assemblies with Safety-Related Functions for Nuclear
Power Plants. 2.НП-068-05. Трубопроводная арматура для атомных станций. Общие технические требования. З.НП-031-01. Нормы проектирования сейсмостойких атомных станций. 4. ГОСТ Р 50746-2000. Совместимость технических средств электромагнитная. Технические средства для атомных станций. Требования и методы испытаний.
Новости
ООО ПО «Синергия» изготовило и поставило в декабре 2017 г. для компании «РУСАЛ-Волгоград» клапаны ПГ
Компания ПО "Синергия" предлагает из наличия со склада в Екатеринбурге стальные и чугунные задвижки
Газопромыватель Циклон КМП-8 (самый большой циклон серии КПМ) был произведен и поставлен по заказу к