Модернізація іонообмінних фільтрів для очищення теплоносія реактора ВВЕР-1000

Abstract

Зосимчук Н.А., Матіко Г.Ф. (керівник). Модернізація іонообмінних фільтрів для очищення теплоносія реактора ВВЕР-1000. Бакалаврська кваліфікаційна робота. Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2025. Бакалаврська кваліфікаційна робота складається з 64 сторінок пояснювальної записки та графічної частини, виконаної в програмі «AutoCAD», яка представлена у вигляді презентації. Об’єкт дослідження – іонообмінні процеси очищення теплоносія реактора ВВЕР-1000 в катіонітних фільтрах при застосуванні різних смол. Предмет дослідження – система очищення теплоносія реактора ВВЕР-1000 на основі іонообмінних фільтрів. Метою бакалаврської кваліфікаційної роботи є вивчити особливості роботи обладнання системи очищення теплоносія реактора ВВЕР-1000, проаналізувати напрямки модернізації іонообмінних фільтрів, а також виконати розрахунки параметрів катіонітних фільтрів при застосуванні різних смол ядерного класу. У бакалаврській кваліфікаційній роботі розглянуто систему очищення теплоносія реактора ВВЕР-1000 на основі іонообмінних фільтрів (СВО-2), досліджено особливості її експлуатації та визначено напрямки модернізації фільтрувального обладнання. Проаналізовано конструкцію та характеристики катіонітного фільтра TE10N01(АФИ-1,0-2,0), визначено фактори, які впливають на ефективність роботи фільтрів, зокрема оптимізація процесу регенерації та заміна іонообмінних смол. Виконано порівняльний аналіз іонообмінних смол ядерного класу, таких як Lewatit MonoPlus S 108 H, Purolite® NRW100 та DIAIONTM SKN1 та можливості їх застосування для модернізації катіонітних фільтрів. Проведено розрахунки параметрів катіонітного фільтра при застосуванні різних іонообмінних смол. Встановлено, що оптимальним варіантом для застосування у катіонітному фільтрі є смола Lewatit MonoPlus. Виконано техніко-економічне обґрунтування можливої заміни затратних матеріалів катіонітного фільтра для здешевлення експлуатації системи очищення теплоносія на АЕС. Обґрунтовано заходи з

5

охорони праці на атомних електростанціях, зокрема при обслуговуванні систем водопідготовки, виконано розрахунок контрзахисного заземлення.

Zosymchuk N. A., Matiko. H. F. (supervisor). Modernization of ion exchange filters for VVER-1000 reactor coolant purification. Bachelor's qualification work. Lviv Polytechnic National University, Lviv, 2025. The bachelor's qualification work consists of 64 pages of explanatory report and drawings made in the "AutoCAD" software, which are presented in the form of a presentation. The object of the research is the ion-exchange processes for purifying the coolant of the VVER-1000 reactor in cation exchange filters using various resins. The subject of the research is the coolant purification system of the VVER-1000 reactor based on ion-exchange filters. The purpose of the bachelor's qualification work is to investigate the operational features of the equipment in the VVER-1000 reactor coolant purification system, analyse directions for modernizing ion-exchange filters, and perform calculations of the parameters of cation exchange filters when using different nuclear-grade resins.

In the bachelor's qualification work, the coolant purification system of the VVER- 1000 reactor (SVO-2) based on ion-exchange filters was considered, its operational

characteristics were investigated, and directions for modernizing the filtration equipment were identified. The design and characteristics of the cation exchange filter TE10N01 (AFI-1.0-2.0) were analysed, and factors affecting the efficiency of the filters were identified, particularly the optimization of the regeneration process and the replacement of ion-exchange resins. A comparative analysis of nuclear-grade ion-exchange resins, such as Lewatit MonoPlus S 108 H, Purolite® NRW100, and DIAIONTM SKN1, and their potential for modernization of cation exchange filters was carried out. The cation exchange filter parameters while using different ion-exchange resins were calculated. It was established that the Lewatit MonoPlus resin is the optimal choice for use in the cation exchange filter. A technical and economic justification for the potential replacement of costly materials in the cation exchange filter was carried out to reduce the operational costs of the coolant purification system at nuclear power plants. Labour protection

7

measures at nuclear power plants were proposed, particularly during the maintenance of water treatment systems, and calculations for protective grounding were performed.