Конденсатор "блочно-модульного" виконання типу К-38080 з трубними системами із корозійно-стійкого матеріалу турбоустановки К-1000-60/1500-2. ВП "Запорізька АЕС", енергоблок №1

На енергоблоці № 1 ВП ЗАЕС експлуатується турбіна парова конденсаційна К-1000-60/1500-2, до складу якої входять сепараційно-пароперегрівна установка, регенеративна установка та конденсаційна установка, яка укомплектована 3-ма конденсаторами К-33160 та 12-ма приймально-скидними пристроями. Турбіна парова конденсаційна К-1000-60/1500-2, у відповідності до принципової теплової схеми, має нерегульовані відбори пари на регенерацію, теплофікацію та привід ТЖН, а також конденсатори К-33160 та приймально-скидні пристрої, спроектована, виготовлена та поставлена АТ «Турбоатом». Розрахунково-конструкторські рішення для турбіни парової конденсаційної К-1000-60/1500-2 (до складу якої входять три конденсатора К-33160, які є невід'ємною і невідключаємою частиною циліндра низького тиску турбіни), відносяться до розробок АТ «Турбоатом», та за якими розроблена проектна-конструкторська та експлуатаційна документація: - Технічні умови «Турбіни парові К-1000-60/1500-2(2М)» ТУ 108.1055-82, якими визначено та встановлено гарантійні режими роботи і показники турбоустановки, основні технологічні параметри, технічні характеристики, конструкцію складових турбіни К-1000-60/1500-2, а саме: проточної частини турбіни, вихлопних патрубків циліндрів низького тиску (ЦНТ) турбіни, перехідних патрубків (що з’єднують ЦНТ турбіни і конденсатори) та конденсаторів К-33160, в тому числі їх вагові-габаритні характеристики та компонувальні рішення по машинному залу, з урахуванням повної конденсації пари в конденсаторі, підтримки рівня конденсату в конденсатозбірниках, безперервний відвід неконденсованих газів пароповітряної суміші з міжтрубного простору конденсаторів, приймання конденсаторами хімічно очищеної води і дренажів та байпасної пари. ТУ 108.1055-82 підтверджено що до складу турбіни К-1000-60/1500-2 входять три конденсатора К-33160. - «Інструкція з експлуатації турбіни К-1000-60/1500-2» Б-52-ИЕ, яка встановлює вимоги, умови, режими роботи та значення технологічних параметрів при експлуатації турбіни К-1000-60/1500-2. - Технічні умови «КОНДЕСАТОР «блочно-модульного» исполнения типа К-38080 с трубными системами из коррозионно-стойкого материала Турбоустановка К-1000-60/1500-2 (2М) ОП «Запорожская АЕС», блоки №№1,2,4,5,6» ТУ У 25.3-05762269-804:2017. Конденсатори забезпечують проектну та ефективну роботу проточної частини турбіни К-1000-60/1500-2, в частині приймання та конденсації пари конструкція конденсаторів забезпечує проектну роботу лопаток останніх ступенів циліндрів низького тиску і визначає характеристики вихлопної частини циліндра низького тиску турбіни К-1000-60/1500-2. Необхідність заміни конденсаторів К-33160 турбіни К-1000-60/1500-2 енергоблока № 1 ВП ЗАЕС обумовлена незадовільним технічним станом конденсаторів після тривалого терміну експлуатації (30 років), що пов’язано із ерозійно-корозійним зносом внутрішніх поверхонь теплообмінних труб (матеріал сплав МНЗ-5-1) і місць їх кріплення в трубних дошках (відглушено 4 - 5% теплообмінних труб, швидкість ерозійно-корозійного зносу металу теплообмінних труб - 0,017 мм/рік., товщина стінки теплообмінних трубок зменшилась приблизно на 40%, не забезпечується щільність протягом роботи енергоблока № 1 на потужності та зменшується тривалість щільності трубних систем конденсаторів К-33160 після проведення ремонту). Мають місце значні відхилення техніко-економічних показників роботи конденсаторів К-33160 від нормативних величин та погіршення параметрів водно-хімічного режиму другого контуру, із ймовірністю подальшого погіршення вказаних показників при даній тенденції деградації трубних систем конденсаторів, внаслідок пошкодження теплообмінних трубок конденсаторів через втрату міцності. Наявність у другому контурі сполучень, які містять мідь (теплообмінні трубки конденсаторів) призводить до випадання шламу у міжтрубному просторі парогенераторів, що, в свою чергу, призводить до виходу з ладу теплообмінних труб парогенераторів. З метою уніфікації та забезпечення технологічної сумісності, вибір матеріалів і конструкції нових конденсаторів К-38080, які можуть бути застосовані при заміні конденсаторів К-33160 та введені до складу існуючої парової турбіни К-1000-60/1500-2 енергоблока № 1 ВП ЗАЕС, визначені на підставі: - забезпечення новими конденсаторами уніфікації та технологічної сумісності умов і значень технологічних параметрів експлуатації, відповідно до технічних умов ТУ 108.1055-82, згідно з якими АТ «Турбоатом» розробив та виготовив парову турбіну К-1000-60/1500-2 енергоблока № 1; - гарантованого забезпечення нормативних техніко-економічні показників експлуатації турбоустановки К-1000-60/1500-2 та додаткових вимог щодо підвищення економічності та ефективності, в частині поглиблення розрахункового тиску пари в нових конденсаторах (вакууму) з відповідним приростом електричної потужності турбоустановки на затискачах генератора; - забезпечення експлуатаційних функцій і проектно-розрахункових характеристик нових конденсаторів та турбіни К-1000-60/1500-2 при форсуванні теплової потужності реакторної установки до 3210 МВт (107%); - виключення із конструкції нових конденсаторів матеріалів, які містять мідь; - виконання заходів щодо підвищення надійності роботи конденсаторів за рахунок виключення ерозійно-корозійного зносу трубних систем та зменшення (мінімізації) інтенсивності процесів корозії корпусів та деталей конденсаторів (застосування корозійностійких матеріалів, підвищення ефективності з видалення кисню із основного конденсату); - збереження або зменшення габаритних та вагових характеристик нових конденсаторів у співвідношенні до конденсаторів К-33160 без зміни компонувальних рішень по розташуванню технологічного обладнання, трубопроводів та будівельних конструкцій машинної зали енергоблока № 1 ВП ЗАЕС; - встановлення нових конденсаторів на існуючі опори фундаменту без зміни їх конструкції і характеристик фундаменту та відсутності потреби виконання додаткових будівельних робіт з проектування (у.т.ч. розрахунки на міцність і сейсмічну стійкість) та виготовлення фундаменту; - патрубки нових конденсаторів повинні мати розміри та розташування аналогічно патрубкам конденсаторів К-33160 з метою приєднання існуючих трубопроводів, без виконання додаткових змін їх трасування. Проектування та виготовлення нових конденсаторів для існуючої турбоустановки К-1000-60/1500-2, які будуть гарантовано відповідати вимогам щодо теплотехнічних показників та потужності, представляє складну інженерну задачу, яка складається з термодинамічних і теплогідравлічних розрахунків та вимагає урахування та оптимізацію: - значень теплових параметрів за проточною частиною ЦВТ+3-х ЦНТ турбіни К-1000-60/1500-2; - аеродинаміки вихлопної частини ЦНТ турбіни К-1000-60/1500-2 і геометрії перехідних патрубків, що з’єднають вихлопні патрубки ЦНТ та конденсатори, в частині забезпечення окружної рівномірності полів тиску пара за робочими лопатками останніх ступенів, забезпечення динамічної надійності і вібраційної міцності лопаткового апарату, для інтенсифікації теплообмінного процесу в конденсаторі зі збереженням розрахункових теплотехнічних характеристик; - теплових балансів турбоустановки К-1000-60/1500-2; - технологічних характеристик та компонування суміжних систем турбоустановки К-1000-60/1500-2; - досвіду експлуатації та ремонту турбіни К-1000-60/1500-2 спільно з конденсаторами К-33160 та К-38080; - підтвердженого позитивного досвіду проектування, виготовлення та експлуатації конденсаторів К-38080 для турбіни К-1000-60/1500-2 АТ «Турбоатом», які виготовлено за ТУ У25.3-05762269-803:2016 із застосуванням корозійно-стійких матеріалів. АТ «Турбоатом» на підставі права інтелектуальної власності на конструкцію турбоагрегату К-1000-60/1500-2 з конденсаторами К-33160 (за ТУ 108.1055-82) та з конденсаторами К-38080 (за ТУ У25.3-05762269-803:2016) з метою уніфікації технічних рішень, технологічних характеристик та забезпечення сумісності конструкції турбіни К-1000-60/1500-2 та конденсаторів К-38080 у частині виключення проблем, які пов’язані із забезпеченням надійної проектної експлуатації турбоустановки (проблеми технічного характеру при проектуванні, виробництві, транспортуванні, монтажі, пуско-налагоджувальних роботах, експлуатації та ремонті обладнання), доопрацював власну проектно-конструкторську документацію та виготовив конденсатори К-38080 (за ТУ У25.3-05762269-804:2017). Конденсатори К-38080 (за ТУ У25.3-05762269-804:2017): - є виробом індивідуального виробництва АТ «Турбоатом», які розроблено та виготовлено для застосування у складі турбін К-1000-60/1500-2(2М) (за ТУ 108.1055-82) замість конденсаторів К-33160; - відповідають усім встановленим технічним вимогам в частині уніфікації та забезпечення конструктивної, технологічної та експлуатаційної сумісності з існуючою паровою турбіною К-1000-60/1500-2, - відповідають вимогам щодо застосування корозійно-стійких матеріалів, габаритних та вагових характеристик, встановлення на існуючий фундамент, приєднання до трубопроводів без змін їх трасування; - компонування і конструкція конденсаторів К-38080 має перевірочні розрахунки на статичну, вібраційну і циклічну міцність, а також перевірочні розрахунки на стійкість конструкції конденсаторів при різних режимах роботи турбіни К-1000-60/1500-2, в частині циклів навантаження на патрубки конденсаторів відповідно до розрахункової кількості пусків, зупинок, скидів навантаження турбіною, згідно з ТУ 108-1055-82; - конструкція забезпечує експлуатаційну взаємодію та забезпечує спільну роботу із технологічними системами турбоустановки в режимах нормальної експлуатації і в режимах при скидані редукційної пари в конденсатори через приймально-скидні пристрої, з забезпеченням температурного розширення, що впливає на вібраційні характеристики турбіни. - складальні вузли та деталі конденсаторів К-38080 (ТУ У 25.3-05762269-804:2017) доопрацьовано за результатами досвіду збирання і монтажу конденсаторів К-38080 (ТУ У У25.3-05762269-803:2016), в частині раціональності складання і монтажу, зі збереженням всіх компонувальних і конструктивних рішень по конденсатору. На підставі вищевикладеного підтверджено наявність об’єктивних підстав для здійснення закупівлі в АТ «Турбоатом» конденсатора «блочно-модульного» виконання типу К-38080 з трубними системами із корозійно-стійкого матеріалу, який спроектовано та виготовлено АТ «Турбоатом» за ТУ У 25.3-05762269-804:2017, для турбіни К-1000-60/1500-2 енергоблока № 1 ВП ЗАЕС, за переговорною процедурою закупівлі, а саме: 1. АТ «Турбоатом» володіє правом інтелектуальної власності на конструкцію конденсаторів К-38080 та парової турбіни К-1000-60/1500-2, вказане обладнання власної розробки, включаючи конструкторську документацію, термодинамічні, гідравлічні, сейсмічні розрахунки на турбоустановку в цілому та суміжні з конденсаторами турбіни технологічними системами машинного залу. 2. Дана закупівля конденсаторів К-38080 є закупівлею у того ж виробника (який розробив та виготовив турбіни К-1000-60/1500-2 спільно з конденсаторами та має підтвердження щодо ефективної спільної експлуатації) і спрямована на уніфікацію, забезпечення сумісності з суміжними системами турбоустановки К-1000-60/1500-2 в цілому, які поставлено тим же виробником, на збереження існуючого технологічного процесу експлуатації турбоустановки К-1000-60/1500-2 та 2-го контуру АЕС. 3. За наявною інформацією виробника (лист АТ «Турбоатом» від 17.03.2021 № 01-129ГК) право на виробництво, передачу конструкторської та технічної документації, на виготовлення конденсаторів нікому не передавалось, представників (організацій, підприємств), яким надані повноваження на виготовлення та поставку конденсаторів виробництва АТ «Турбоатом» для АЕС України немає. Через відсутність конкуренції з технічних причин на закупівлю конденсаторів «блочно-модульного» виконання типу К-38080 з трубними системами із корозійно-стійкого матеріалу турбоустановки К-1000-60/1500-2 ВП «Запорізька АЕС», енергоблок №1, у данному випадку відповідно до абз. 4 п. 2 ч. 2 ст. 40 Закону України № 922 від 25.12.2015 «Про публічні закупівлі» тендерним комітетом ДП «НАЕК «Енергоатом» було прийнято рішення про намір укласти договір про закупівлю з АТ «Турбоатом».