Подготовка ТЖМТ к заполнению первого контура циркуляции реакторной установки – один из важных этапов для обеспечения безаварийной эксплуатации в дальнейшем. От качества подготовки ТЖМТ и соблюдения требований в процессе заполнения зависит состояние теплоносителя (требуемый примесный состав, отсутствие твердофазных оксидов теплоносителя) перед началом эксплуатации реакторной или исследовательской установки.
Перед плавлением металл (свинец или свинец-висмут), который в дальнейшем будет использоваться в качестве теплоносителя, должен быть тщательно проверен на соответствие требованиям к примесному составу, указанному в технический условиях на теплоноситель первого контура. Химический анализ образцов металла выполняется на содержание следующих примесей: Ag, Cu, Zn, Bi, Te, As, Sn, Sb, Cd, Fe, Mg, Ca, Na, Tl, Hg, Al, In, Ni, Cr, Mn, Co, Au. Источники этих примесей могут быть самыми разнообразными: генетические примеси из исходного сырья; технологические примеси, поступающие из реагентов при производстве «металла-сырца»; наконец, это могут быть технологические примеси, поступающие при очистке «металла-сырца».
Перечни примесей, указанные выше, представлены для демонстрации возможного примесного состава металла. Требования к нормам на примесный состав теплоносителя первого контура выбираются для каждой конкретной установки с ТЖМТ и фиксируются в технических условиях на теплоноситель. Контроль примесей должен выполняться с использованием современных методов и средств химического анализа.
Из нормируемых примесей следует выделить три так называемых диагностических примеси, которые используются для выявления причин отклонений нормируемых параметров от установленных значений, направленности процессов и т. п. Данные примеси также контролируются методами химического анализа проб теплоносителя. К диагностическим примесям для установок с ТЖМТ относятся: Fe, Cr, Ni.
Специалистами АО «ГНЦ РФ – ФЭИ»
- проведены научные исследования в обоснование способов химического анализа проб ТЖМТ,
- разработаны и аттестованы современные методики химического анализа.
Разработанные методики позволили
- повысить чувствительность и производительность химического анализа,
- сократить время на анализ и улучшить точность измерений.
Перед загрузкой в первый контур металл расплавляется. Для сплава свинец-висмут, имеющего температуру плавления порядка 125 °С, плавление выполняется при температуре 250 °С, для свинца, имеющего температуру плавления порядка 327 °С, плавление выполняется при 400 °С. После плавления металл загружается в первый контур.
Специалистами АО «ГНЦ РФ – ФЭИ» проработаны две концепции систем для заполнения первого контура теплоносителем:
- путем подачи избыточного давления в систему загрузки для передавливания расплавленного металла в первый контур;
- с помощью специального насоса, обеспечивающего перекачивание расплавленного металла из системы загрузки в первый контур.
Для исключения попадания в первый контур твердых примесей разработана система фильтрационной очистки, которая должна размещаться на трубопроводе для загрузки расплавленного металла.