Témata
Reklama

Multi-D: způsob, jak postavit jadernou elektrárnu včas

Podíváme-li se do světa na průběh výstavby jaderných elektráren, uvidíme, že přístup k řízení projektů se mění, avšak v některých případech až zpětně, což způsobuje zpoždění a nárůst nákladů. Od generálního dodavatele se očekává kromě garance nákladů také garance termínu uvedení do provozu. Jedním ze způsobů, jak toto zajistit, je metodika Multi-D, kterou používá ruská společnost NIAEP-ASE ze struktury Rosatomu.

Zákazník dnes od generálního dodavatele vyžaduje komplexní přístup k projektům výstavby jaderných elektráren, který zahrnuje také digitalizovanou podobu prací a jejich organizaci ve všech fázích životního cyklu elektrárny od projektování až po vyřazování z provozu. Například ve fázích projektování a výstavby používala společnost NIAEP-ASE původně různá softwarová řešení včetně nástrojů pro plánování harmonogramu prací. To znamenalo práci s obrovskými objemy dat k jedinému objektu. Společnost se tedy rozhodla pro sjednocení všech fází projektu budoucího jaderného bloku do jediného digitálního modelu s jasně popsanými procesy. Během dvou let vyplněných integrací dat z různých softwarových nástrojů a stanovováním pravidel a závislostí tak vznikl nástroj Multi-D.

Nová metodika řízení celého životního cyklu elektrárny umožňuje zajistit vyšší provozní i ekonomickou účinnost, optimalizovat provozní režimy a zvýšit bezpečnost. Dosahuje toho díky použití matematických modelů při přípravě technologických operací a nepřetržitého dohledu nad objektem během jeho provozu

Reklama
Reklama
Reklama

Výstavba a její plánování

Metodika Multi-D umožňuje na základě virtuálního 3D modelu elektrárny provést detailní modelování procesů výstavby a montáže a optimalizovat řadu aspektů výstavby ještě ve fázi přípravy k výstavbě. Multi-D model se skládá z prostorového inteligentního modelu obsahujícího výkresovou dokumentaci, trojrozměrnou vizualizaci objektu a harmonogram prací založený na výrobních lhůtách a fyzických rozměrech komponent, což jsou údaje obsažené ve specifikacích a nákladech výstavby projektu.

Výstavba složitého průmyslového objektu začíná již v přípravné fázi a přechází do fáze projektování technologií. Během ní technologové připravují za pomoci specializovaného softwarového nástroje technologické schéma budoucí elektrárny, které obsahuje typová technologická zařízení (např. potrubí a nádrže) a výkonné prvky (potrubní armatury, ventily a elektrozařízení). Potom technolog řídicích systémů přidá k tomuto schématu potřebné senzory na základě technologického popisu procesů. U každého zařízení nejsou uváděny jen technologické parametry, ale také rozměry, hmotnost a další údaje.

Práce dále pokračuje trojrozměrným projektováním. Do jednotného Multi-D modelu jsou integrovány modely dílčích částí elektrárny: model stavební části projektu (budovy, místnosti a jejich vnitřní rozměry), rozmístění technologických zařízení a objektů nezbytných pro vedení potrubních tras, modely opěr, závěsů a nosných konstrukcí, rozmístění konstrukcí pro přístup k jednotlivým zařízením a modely elektrotechnických zařízení včetně kabelových tras.

Dále skupina technologů vypracuje optimalizovaný plán postupné montáže jednotlivých zařízení a komponent, z nějž je získán výsledný harmonogram prací. Jednou z praktických aplikací Multi-D modelu je automatické generování denních a týdenních plánů prací. Tyto detailní a optimalizované plány jsou nezbytné k tomu, aby mohl být dodržen harmonogram prací.

3D model všech technologických zařízení jaderné elektrárny ukazuje, o jak složitý objekt jde.

Příklady použití

Referenčním projektem metodiky Multi-D je třetí blok ruské Rostovské jaderné elektrárny. Její výstavba byla zahájena v 80. letech min. stol. a v roce 1990 byla z finančních důvodů pozastavena. Třetí blok byl uveden do provozu v roce 2015 a čtvrtý blok je nyní dokončován s plánovaným termínem spuštění v roce 2017.
Jedním z úspěchů metodiky Multi-D byla montáž tlakové nádoby reaktoru, která z důvodu zpoždění při dodávce byla namontována až po umístění všech ostatních technologických zařízení primárního okruhu. Obvykle montáž těchto zařízení začíná tlakovou nádobou a pokračuje potrubím, hlavními cirkulačními čerpadly, parogenerátory a dalšími komponentami. Díky tomu bylo možné dodržet schválený harmonogram výstavby. Použitím metodiky Multi-D se celkově podařilo uvést nový blok do provozu o dva měsíce dříve oproti původnímu plánu, což vedlo pochopitelně také ke snížení nákladů.

Nástroj umožňující plánovat a optimalizovat průběh montáže rozměrných komponent a jejich přepravu po staveništi.

Ostrovecká jaderná elektrárna

Dalším příkladem použití metodiky Multi-D je běloruská Ostrovecká jaderná elektrárna, která je ve výstavbě od roku 2013. První z reaktorů typu VVER-1200 má být uveden do provozu v roce 2018 a druhý o dva roky později.

Aleš John, předseda občanské bezpečnostní komise při JE Dukovany, komentuje použití metodiky Multi-D na této elektrárně: „Měl jsem možnost v dubnu Ostrovec navštívit a podle harmonogramů, které jsem měl možnost vidět, se zdá, že metodika Multi-D projektování a řízení výstavby by mohla překonat dva základní investorské zákony. První z nich říká: Každá stavba trvá déle a stojí více, než bylo původně plánováno. Jedním příkladem z mnoha je JE Olkiluoto, ale platí to obecně – stačí se podívat kolem sebe. Druhý říká: Každá stavba si nastaví své tempo, nikdo neví jak, ale je zbytečné se snažit toto tempo zrychlit nebo zpomalit, nejde to. Zdá se, že se Rosatomu přes metodiku Multi-D podařilo nastavit rozumné tempo staveb a denní operativní kontrolou a časovým řízením na pracovní úrovni se daří toto tempo udržovat. Možná by stálo za to aplikovat metodiku Multi-D i na jiné velké multiprofesní, dlouhodobé a rozsáhlé projekty.“

Atominfo.cz

Vladislav Větrovec

sommerova@esscom.cz

www.atominfo.cz

Reklama
Vydání #9
Kód článku: 160939
Datum: 07. 09. 2016
Rubrika: Servis / Zajímavosti
Autor:
Firmy
Související články
Střídavě stejnosměrné názory na elektromobilitu, 3. díl: Energetický mix České republiky

V minulém díle jsme upozornili na tu skutečnost, že elektromobily lze za vozidla s nízkými anebo nulovými emisemi skleníkových plynů považovat pouze podmíněně a že jednou z takových podmínek je energetický mix dané země. To jsme ilustrovali na rozdílných emisích bateriových elektrických automobilů mezi Řeckem (155,3 g CO2/km) a Švédskem (4,1 g CO2/km). V tomto díle se zaměříme právě na energetický mix, jak všeobecně, tak v souvislosti s očekávaným postupným přechodem na elektromobilitu.

Úspory naruby - Pravda a lži o vytápění, 2. část

S neustálým zdražováním energií se mnoho obyvatel ptá, čím ekologicky a současně i ekonomicky, tedy levně a s účinností pokud možno přes 100 %, vytápět svůj rodinný dům?

Jaderné elektrárny ze zakonzervovaných stavenišť

S projekty výstavby jaderných elektráren, které byly na několik let, někdy i desítek let zakonzervovány, se můžeme setkat po celém světě. Některé z nich se podařilo dokončit a mohou tak plnit svou roli v nízkoemisní výrobě elektřiny.

Související články
Dodávky pro nejmodernější jaderné elektrárny světa

Koncem února uvedla ruská korporace pro atomovou energii Rosatom do komerčního provozu první blok Novovoroněžské JE-II, která se řadí k nejmodernějším a nejbezpečnějším jaderným elektrárnám na světě. Tento blok je vybaven hermetickými kabelovými průchodkami z produkce společnosti Kabelovna Kabex, která v minulém roce dodala kabely také pro Leningradskou JE-II se stejným typem reaktorů.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Supravodič, to je 8 200 vláken o průměru pět mikrometrů

Poměrně dobře je známo, že Velký hadronový urychlovač v CERNu používá supravodivé magnety a že je bude používat i tokamak ITER. Jak je to však s použitím supravodičů v dalších vědeckých zařízeních? Kdy byl použit supravodič poprvé?

Hyperrychlost pro superspolehlivost

Rosatom vyvíjí a používá superpočítače schopné provést stovky trilionů operací za sekundu.

Novovoroněž II: první reaktor generace III+ na světě

V době, kdy probíhalo aktuální výběrové řízení na rozšíření Temelína, nebyl v provozu žádný demonstrační blok nabízených typů. Dnes se situace mění, protože v prosinci dochází k fyzikálnímu spouštění prvního bloku ruské Novovoroněžské jaderné elektrárny II s reaktorem VVER-1200, který je považován za první reaktor generace III+, jenž bude v provozu.

S jaderným pohonem na Mars jen za měsíc a půl

Doba, která je nutná k dopravení lidské posádky na Mars pomocí současných chemických pohonů, přesahuje rok a půl, což je příliš dlouho, především kvůli působení kosmického záření. Pokud by si loď měla nést palivo potřebné k návratu, doba letu by se navíc ještě prodloužila. V současnosti probíhá testování paliva a komponent pro jaderný reaktor, který by mohl donést lidi k Marsu jen za měsíc a půl.

Mikroelektronika: Atomová baterie

Betavoltaické články využívající radioaktivní rozpad by znamenaly revoluci ve využívání všech systémů, které si vystačí s minimem energie, ale jsou choulostivé na její výpadky. Štafetu výzkumu teď po Američanech přebrali Rusové.

Průlom v jaderné energetice

Na konci loňského roku se podařilo připojit k síti nejvýkonnější průmyslový rychlý reaktor na světě. Jde o BN-800 a uvádí jej do provozu ruský Rosatom v rámci projektu Proryv (česky průlom) s cílem převést technologie pro uzavřený palivový cyklus z laboratoří do praxe.

Přenošené jaderné elektrárny

V souvislosti s odklady termínu spuštění třetího a čtvrtého bloku slovenských Mochovců se objevují otázky, zda má smysl v této stavbě pokračovat. Příklady z domova i ze zahraničí nám ukazují, že i elektrárny, které museli projektanti nosit v hlavě déle, než původně plánovali, si vždy získaly své místo ve výrobě energie a své dokončení si zpětně obhájily.

Kov nad všechny smaragdy

O třetinu lehčí než hliník, mimořádně tvrdý, tuhý a přitom velmi pevný kov. Beryllium, z pohledu chemiků „otec“ žádaného šperkařského minerálu smaragdu, je právem považováno za kov budoucnosti. Má své nezastupitelné místo v kosmických technologiích, palivových tyčích v reaktorech jaderných elektráren, urychlovačích částic. Z jeho slitin s mědí se vyrábí téměř nezničitelné nářadí, ale také žesťové nástroje. Příměsi beryllia najdeme v podmořských internetových kabelech nebo v bateriích mobilních telefonů.

S uranem v podpalubí

V březnovém vydání MM Průmyslového spektra jsme publikovali článek pod názvem Jaderné ledoborce pro Severní cestu. Jelikož tento text vzbudil zájem řady čtenářů, rozhodli jsme se na toto téma připravit další podrobnější příspěvek.

Úspory naruby - Obraťme toky řek

Při útlumu uhelných a jaderných elektráren a s nárůstem podílu obnovitelných zdrojů energie, především slunce a větru, nastal problém s přenosem a akumulací jejich elektrického výkonu mimo špičku zatížení elektrizační sítě. Tento problém však mohou i v Česku do značné míry a levně vyřešit stávající vodní díla (přehrady, jezy a hráze včetně turbín a kanálů a regulací) s využitím stávající přenosové soustavy.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit