Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Проектирование и эксплуатация разъемных соединений реакторных установок ВВЭР 7
1.1 Функциональное назначение и описание узлов уплотнений реактора...7
1.2. Особенности узлов уплотнений базовой конструкции и основные причины отказов 12
1.3. Нормативные подходы к расчетному обоснованию узлов уплотнений 16
1.4. Основные направления совершенствования узлов уплотнения реактора ВВЭР-1000 25
Глава 2. Расчетное обоснование узлов уплотнения с прокладками из РГ 28
2.1 Общие подходы к расчетному обоснованию 28
2.2 Методика численного моделирования разъемных соединений 30
2.2.1. Эквивалентная шпилька (болт) 30
2.2.2. Статически эквивалентные распределенные силы 36
2.2.3. Обобщенные перемещения в зонах стыковки эквивалентной шпильки (болта) с фланцами 39
2.2.4. Условия совместности шпилек и болтов с фланцами 41
2.2.5. Уравнения совместности для одноконтурного шпилечного соединения 43
2.2.6. Уравнения совместности для одноконтурного болтового соединения 46
2.2.7 Одноконтурное разъемное соединение со сквозной шпилькой..50
2.2.8 Одноконтурное шпилечное соединение с высокой шайбой (гайкой) 53
2.2.9. Двухконтурное разъемное соединение «болт- шпилька» 59
2.2.10. Двухконтурное разъемное соединение «шпилька- шпилька».63
2.2.11 Численное моделирование осесимметричных элементов конструкции разъемных соединений 65
2.3 Примеры расчета узла уплотнения 68
Глава 3. Экспериментальное обоснование узлов уплотнения патрубков ВРК, СУЗ и чехлов КНИТ верхнего блока с прокладками из расширенного графита 78
3.1 Общие положения 78
3.2 Описание стенда испытаний узлов уплотнений патрубка ВРК и чехлов КНИТ 78
3.3 Описание стенда испытаний узла уплотнения патрубка СУЗ 79
3.4 Описание моделей узлов уплотнений патрубка ВРК и чехлов КНИТ 83
3.5 Описание модели узла уплотнения патрубка СУЗ 86
3.6 Испытания узла уплотнения патрубка ВРК 87
3.7 Испытания узлов уплотнений чехлов КНИТ 89
3.8 Испытания узла уплотнения патрубка СУЗ 91
3.9 Результаты испытаний узла уплотнения патрубка ВРК 92
3.10 Результаты испытаний узлов уплотнений чехлов КНИТ 95
3.11.3 Результаты испытаний узла уплотнения патрубка СУЗ 97
3.12 Анализ герметичности и прочности узлов уплотнений патрубков ВРК и СУЗ 97
3.13 Анализ герметичности и прочности узла уплотнения чехла КНИТ.. 101
Глава 4. Опытная эксплуатация прокладок из РГ на реакторах ВВЭР-1000 103
4.1 Конструкторские и технологические работы по внедрению РГ на АЭС 103
4.2 Промышленная эксплуатация модернизированных узлов уплотнений 104
Основные результаты и выводы по работе 107
Список использованных источников 108
- Особенности узлов уплотнений базовой конструкции и основные причины отказов
- Обобщенные перемещения в зонах стыковки эквивалентной шпильки (болта) с фланцами
- Описание стенда испытаний узлов уплотнений патрубка ВРК и чехлов КНИТ
- Промышленная эксплуатация модернизированных узлов уплотнений
Введение к работе
Разъемные уплотнительные соединения сосудов давления и трубопроводов отличаются от других узлов корпусного оборудования присутствием в них границ раздела, которые превращаются в контактирующие поверхности в процессе сборки уплотнительного соединения, затяжки крепежных элементов и обжатия прокладок. По своей природе затяжка крепежа похожа на монтажные натяги, т.к. стяжка составных элементов в прочно-плотное соединение сопровождается появлением внутренней самоуравновешенной напряженности, область распространения которой является ограниченной и сосредоточенной в элементах, прилегающих к прокладкам и к крепежу. Проектирование уплотнительного соединения сопровождается рассмотрением одновременно двух "конкурирующих" задач обеспечения плотности соединения с некоторым запасом, что достигается высокими усилиями обжатия прокладки, и обоснования прочности, что, как хорошо известно, строится на критериях, ограничивающих уровень статической и циклической напряженности. Поэтому усилия обжатия прокладок не могут быть выше некоторого уровня, определяемого из расчетов прочности.
Конструированию и расчету разъемных соединений посвящено очень большое количество литературы. Наиболее известными можно считать справочники [1, 2, 3, 4]. В большинстве публикаций по уплотнительным соединениям [5, 6, 7, 8, 9, 10, 11], появившимся в 60-е -т-80-е годы, главное внимание уделяется расчетным подходам к анализу напряжений, что объясняется недостаточными возможностями вычислительной техники в те времена.
По классификации [4] уплотнительные соединения реактора ВВЭР-1000 являются неподвижными с контактирующими поверхностями. Все уплотнительные соединения в основном можно считать осесимметричными, соединяющими тела вращения. Уплотнения верхнего блока относятся к одному типу соединений, так называемому "шип-паз", в котором прокладка ограничена со всех сторон фланцевыми поверхностями. Такая конструкция позволяет использовать прокладки из любых материалов.
Проектирование разъемных уплотнительных соединений в общем случае состоит из 4-х этапов. Для новой прокладки должны быть определены ее геометрические размеры, прокладочный коэффициент и минимальное усилие обжатия. Перечисленные параметры зависят от типа соединения и
типа прокладки, материала прокладки и среды внутри соединения и определяются опытным путем на специальных стендах. На следующем этапе осуществляется выбор основных размеров соединяемых элементов и проводится определение усилия обжатия прокладки [12]. Усилие обжатия создается крепежными элементами. В большинстве случае ВВЭР-1000 применяются шпилечные соединения. На этом этапе используются расчетные зависимости, построенные на основе простейших расчетных схем с использованием структурных элементов, строительной механики машин уравнения равновесия и совместности из теорий оболочек, колец и стержней. На третьем этапе проводится поверочный расчет плотности и прочности соединения в соответствии с критериями [12]. Расчет проводится в 2-х или 3-х мерной постановке в зависимости от степени отклонения от осесимметричности. При поверочном расчете учитываются все механические и термические нагрузки. Для нестационарных режимов работы реактора проводится расчет нестационарных температурных полей, используемых в качестве исходных данных при определении температурных напряжений. В случае разработки головного образца уплотнительного соединения на 4-м этапе проводятся испытания модели соединения на специальном стенде. Для этого моделируется рабочая среда и два-три цикла разогрева и расхолаживания. Наряду с проверкой плотности разъемного соединения в ее зависимости от температуры, проводится тензометрирование крепежа и соединяемых элементов, используемого для верификации расчетных моделей.
Узлы уплотнения реактора ВВЭР-1000 относятся к элементам нормальной эксплуатации, важным для безопасности и классифицируются группой "В" в соответствии с [13] и классификационным обозначением 2Н в соответствии с [14], что определяет сложность конструкторской задачи по разработке и обоснованию узлов уплотнений и соответствующий уровень требований к узлам уплотнения, а именно:
обеспечение высокой надежности при эксплуатации в течение длительного времени в жестких условиях температурных перепадов и агрессивной среды;
полное расчетное обоснование в соответствии с требованиями [12];
экспериментальное обоснование для подтверждения расчетных методик и для подтверждения характеристик, по которым расчетные методики не отработаны, либо их отработка нецелесообразна;
обеспечение удовлетворительных эксплуатационных характеристик с точки зрения минимизации дозовых затрат персонала при проведении регламентных работ с разуплотнением и уплотнением узлов;
устойчивость конструкции к отклонению от проектных требований или ошибочных действий персонала.
Актуальность работы. В связи с началом разработки РУ нового поколения, характерной особенностью которых является высокая экономичность при более высоком уровне безопасности, что заявлено в «Стратегии развития атомной энергетики России в первой половине XXI века. Основные положения", протокол №17 от 25.05.2000 г.» и в последних решениях Федерального агентства по атомной энергии разработка и расчетно-экспериментальное обоснование плотно-прочных разъемных соединений на основе прогрессивных материалов является актуальным.
Цель работы. Цель работы заключалась в разработке подходов к конструированию и расчетно-экспериментальному обоснованию работоспособности прокладок разъемных соединений верхнего блока ВВЭР для снижения напряженности элементов разъемных соединений и повышения уровня плотности во всех эксплуатационных режимах.
Научная новизна.
Разработаны новые подходы к конструированию прокладок из расширенного графита для разъемных соединений верхнего блока ВВЭР.
Проведены экспериментальные исследования плотности различных вариантов конструктивного исполнения уплотнительных устройств.
Разработаны расчетные методики анализа напряжений в разъемных соединениях верхнего блока.
Разработаны новые технологии изготовления и монтажа на действующих блоках АЭС прокладок из расширенного графита.
Практическая ценность работы. Разработанные подходы к конструированию, изготовлению и монтажу прокладок из расширенного графита и разработанные методики экспериментально-расчетного обоснования разъемных соединений верхнего блока внедрены на ряде действующих блоков АЭС.
Особенности узлов уплотнений базовой конструкции и основные причины отказов
Конструкция реактора ВВЭР-1000 характеризуется исключительно высокой концентрацией разъемных соединений в ограниченном пространстве верхнего блока. Это является существенным и положительным отличием его от "западных" проектов, где распространено решение с выводом и приводов СУЗ и части датчиков внутриреакторного контроля через днище корпуса реактора. С другой стороны наряду с положительными качествами такое решение определяет специфические требования: высокая надежность и простота конструкции; компактность; возможность организации надежной системы контроля протечек; минимизация разрушающего воздействия пароводяной струи истекающего теплоносителя на находящиеся в непосредственной близости разъемные соединения и другие элементы конструкции.
Кроме того, имеются специфические особенности по каждому типу разъемных соединений, которые определяют недостатки и соответственно характерные причины отказов базовой конструкции.
Характерной особенностью узлов уплотнения патрубков СУЗ, ТК, КНИ, стоек ТК с установкой никелевых прокладок в "замок" является относительно высокая чувствительность к отклонению от проектных требований. Наличие поперечных рисок, отклонение от проектных параметров шероховатости, отклонения геометрии посадочных поверхностей могут привести к нарушению герметичности разъемного соединения. Кроме того, базовая конструкция узлов уплотнения патрубков для создания полости системы контроля протечек имеет двойное уплотнение, т.е. при затяжке уплотняются сразу 2 прокладки - основная никелевая и дублирующая из асбестовой набивки. Это определяет необходимость обеспечения точности величины расстояния между уплотнительными поверхностями основной и дублирующей прокладок. Характерной особенностью никеля является также высокая степень нагартовки его при пластической деформации, что приводит к пластической деформации уплотнительных поверхностей, как правило изготовленных из стали типа 08Х18Н10Т, в случаях, когда проектное усилие затяжки превышает регламентное. Накопление пластической деформации ведет к необходимости дальнейшего повышения усилия затяжки для обеспечения герметичности. Восстановление проектных усилий возможно только после восстановления проектной геометрии механической обработкой.
При эксплуатации неизбежны также мелкие повреждения уплотнительных поверхностей, что приводит к необходимости устранять их притиркой. В результате того появляются и накапливаются геометрические отклонения по фланцам и их уплотнительным поверхностям, что является основной причиной появления течей при эксплуатации.
Следует отметить, что течи узлов верхнего блока выявляются системой контроля протечек и сами по себе не опасны с точки зрения повреждения оборудования, однако для переуплотнения дефектного узла необходимо расхолодить реакторную установку и снизить уровень теплоносителя до уровня главного разъема реактора. Эта операция занимает несколько суток и приводит к существенным экономическим потерям от простоя мощного энергоблока.
Базовая конструкция узлов уплотнения КНИ с никелевой прокладкой имеет те же характерные особенности, что приведены в п. 1.2.1, однако кроме этого есть дополнительная существенная особенность. Она заключается в высокой чувствительности к повышению крутящего момента на ключе при затяжке разъёмного соединения, что может привести к потере герметичности узла. Причина этого заключается в том, что в условиях максимальной компактности узла стопорные устройства, предотвращающие проворот КНИ при затяжке имеют ограниченные размеры и при превышении регламентного крутящего момента деформируются, что приводит к дополнительному угловому перемещению и «подрыву» уже уплотнённой никелевой прокладки.
Этот эффект в сочетании с естественным накоплением мелких повреждений, который эксплуатационный персонал компенсирует, как правило, повышенным моментом затяжки или «дополнительной» подтяжкой текущего узла приводит к массовым течам при гидравлических испытаниях, а также течам узлов при эксплуатации. В случае, когда начальная протечка мала и визуальным осмотром не выявлена при гидравлических испытаниях, развитие течи происходит медленно вследствие эрозионного разрушения никелевой прокладки. Поскольку системой контроля течи данные разъёмы не оснащены, то течь является неконтролируемой.
В этих условиях главная опасность заключается в повреждении окружающих элементов конструкции, попадающих в зону воздействия пароводяной струи коррозионно-активного теплоносителя. К этим элементам относятся шпильки, гайки и фланцы патрубков СУЗ, ТК, КНИ а также сами патрубки и наружная поверхность крышки реактора, выполненные из высокопрочных, но не коррозионно-стойких сталей.
В конце 80-х, начале 90-х годов по мере износа уплотнений КНИ на реакторах, введённых в эксплуатацию в начале 80-х, течи узлов уплотнений приняли массовый характер, что приводило к длительным простоям энергоблоков с реакторами ВВЭР-1000 и вызывало необходимость выполнение сложных ремонтов повреждённого оборудования. Эта ситуация предопределила работы по модернизации этих узлов для повышения надёжности при эксплуатации.
Вследствие этого, опыт, полученный при модернизации узлов уплотнения КНИ с использования прокладок из РГ, был развит и использован для всех узлов уплотнений верхнего блока реактора.
Специфические особенности узлов уплотнения воздушника заключаются в сложном температурном режиме, определяющим условия его эксплуатации. После заполнения реактора в холодном состоянии трубопровод воздушника реактора закрывается локализующей арматурой, вследствие чего образуется «тупиковый» участок с узлом уплотнения в холодном состоянии. При разогреве реактора и работе в номинальном режиме, температура под крышкой реактора составляет 320С, а температура тупикового участка с разъёмным соединением равна температуре окружающего воздуха - 40-60С. В случае нарушения нормальной эксплуатации или аварийной ситуации, когда из под крышки реактора необходимо удалять парогазовую смесь, локализующая арматура открывается и на узел уплотнения с температурой 40-60С попадает теплоноситель с температурой 320С. Аналогичный, но более мягкий режим возникает при плановом расхолаживании РУ. Отличие состоит в том, что подаваемая температура на узел достигает 150С. При подаче горячего теплоносителя на «холодный» узел, происходит быстрый разогрев фланцев, контактирующих с теплоносителем и, соответственно, их термическое расширение. Прогрев шпилек происходит с большим запаздыванием, вследствие чего механическая нагрузка на шпильки возрастает сверх допустимой. Далее происходит пластическая деформация шпилек и дополнительная пластическая деформация никелевой прокладки. По мере выравнивания температур фланцев и шпилек, усилие в шпильках уменьшаются ниже допустимого с точки зрения обеспечения герметичности значения, и узел уплотнения разгерметизируется.
Обобщенные перемещения в зонах стыковки эквивалентной шпильки (болта) с фланцами
Обобщенные силы Qn, Q0 и Мю и соответствующие им обобщенные перемещения ur uz и 9, показанные на рис. 2.4, являются главными. При этом работа обобщенных сил на своих обобщенных перемещениях равна работе соответствующих им распределенных сил на перемещениях материальных точек фланцев в плоскостях взаимодействия. Из условия равенства работ получаются зависимости: - для первого способа стыковки: где ur uz - линейные обобщенные перемещения, мм; S - угол поворота плоскости стыковки, рад; wr и wz - перемещения материальных точек в плоскостях взаимодействия эквивалентной шпильки с фланцами, мм. Поскольку деформирование осесимметричной эквивалентной шпильки описывается обобщенными функциями сил и перемещений, а осесимметричная часть разъемного соединения рассматривается как континуум, на функции перемещений которого не накладываются кинематические ограничения типа условий Бернулли (гипотезы плоских сечений), стыковка решений в пространствах сил (шпилька или болт) и напряжений (осесимметричная часть) не может быть реализована тривиальным способом. Так, хорошо известный в технических приложениях метод совместности перемещений, применяемый в расчетах на прочность стержневых и оболочечных конструкций [54], позволяющий составить систему линейных алгебраических уравнений относительно неизвестных внутренних обобщенных сил, предполагает предварительное описание обобщенных функций для осесимметричной части.
В этом случае задача, рассматриваемая в целом в пространстве обобщенных сил, будет статически неопределимой, если пользоваться терминологией теории стержневых систем. Для осесимметричного одноконтурного разъемного соединения число неизвестных, определяемых стыковкой эквивалентной шпильки и осесимметричной части, равно трем. Это - перерезывающая, осевая силы и изгибающий момент. Для осесимметричного двухконтурного разъемного соединения число неизвестных равно шести. Раскрытие статической неопределимости можно провести путем введения так называемой условной плоскости разреза или стыковки, в которой должны выполняться условия равенства между обобщенными перемещениями эквивалентной шпильки (болта) и обобщенными перемещениями фланца. Действующие на тело внешние и внутренние силы могут быть представлены в виде линейных функций конечного числа параметров, называемых обобщенными силами Qs [56].
Возможен также интегральный переход от распределенных объемных Fj и поверхностных сил Fjv к обобщенным при выполнении условия эквивалентности работ: где Ws - обобщенные перемещения; S] - максимальное число обобщенных сил и перемещений. Таким образом, задаче о деформировании разъемного соединения в пространстве напряжений ставится в соответствие эквивалентная задача в пространстве обобщенных сил. Под объемными силами здесь понимаются фиктивные термические силы. Поверхностные силы - это давление. Для определенности считается, что разрез шпильки осуществляется в верхней для вертикальных разъемов части по плоскости стыковки шайбы с фланцем. В болтовых соединениях с отжимным винтом плоскость разреза должна совпадать с плоскостью контакта стебля болта с фланцем. 2.2.5.1. Рассмотрим вначале условия совместности стыковки эквивалентной шпильки с осесимметричным телом ПО ПЛОСКОСТИ QK. Показанная на схеме (рис. 2.5) шпилька в действительности не имеет конкретного геометрического образа и изображается на рисунке исключительно для наглядности, полезной в процессе составления уравнений совместности, которые могут быть представлены в следующем виде: где uA и uAI - радиальные перемещения точек А и Аь иА и uA1 - осевые перемещения точек А и Аь $А и SA1 - углы поворотов сечений, перпендикулярных оси вращения разъемного соединения и проходящих через точки А и Aj. Положительные направления перемещений определяются правилом знаков, показанным на рис.2.6. Согласно процедуре метода сил [56] к статически определимому телу поочередно прикладываются единичные силы Xi=Qr=l, X2=QZ=1 и X3=MU=1 и определяются перемещения в точках А и Ai. Для записи уравнений совместности вводятся податливости точек А и А], которые связаны с перемещениями точек А и В (рис.2.6) и податливостями шпильки следующими соотношениями: 5А=дА(Х3=1);5А1=»в(Хз=1) + 5з1. Перемещения точек А и А, с учетом нагружения давлением и неравномерным температурным полем и с учетом величины затяга Д представляют собою линейные комбинации неизвестных сил Xj, Х2 и Х3.
Описание стенда испытаний узлов уплотнений патрубка ВРК и чехлов КНИТ
Принципиальная схема стенда представлена на рис. 3.1. Стенд состоит из контура естественной циркуляции уплотняемой среды (водного раствора борной кислоты), в который последовательно подключены испытуемая модель поз Л, подогреватель поз.2 и холодильник поз.З. В контур подключены также компенсатор давления поз.4 и клапан предохранительный мембранный поз.5. К компенсатору давления поз.4, с целью создания газовой подушки, подключен баллон с азотом поз.6. Через отсечные вентили и обратный клапан к контуру подключен бак для приготовления раствора борной кислоты поз.7.
Приготовленным раствором с помощью нагнетательного насоса поз. 8 заполняется и подпитывается контур естественной циркуляции. К баку поз.7, с целью перемешивания раствора и заполнения контура стенда, подключен баллон с азотом поз.9. Для поддержания температуры воздуха вокруг моделей Т= (155-180)0С и охлаждения модели с требуемыми скоростями, в теплоизоляционный кожух модели поз. 13 подводится сжатый воздух от магистрали. В состав стенда входят также измерительно-регулирующие приборы, обеспечивающие создание и поддержание заданных параметров при испытаниях. Приборы представлены в таблице 2. Уплотняемая среда - раствор борной кислоты в дистиллированной воде с концентрацией до 16 /кг. Испытания узла уплотнения патрубка СУЗ проводились в составе привода СУЗ ШЭМ-3 на стенде горячей обкатки ГО ВВЭР-1000. Принципиальная схема стенда приведена на рис. 3.2. Основной циркуляционный контур стенда включает в себя: колонку поз.1 с внутрикорпусными устройствами, насос циркуляционный поз.2, фильтр механический поз.З и соединительные трубопроводы с арматурой. Для создания давления в контуре и компенсации объема воды при изменениях температуры служит газовый компенсатор давления поз.6. Разогрев стенда до рабочих параметров осуществляется сильноточным электронагревателем поз.4 со ступенчатым регулированием мощности и за счет тепла, выделяемого в потоке воды за счет гидравлического трения. Плавная регулировка температурного режима в колонке производится с помощью теплообменника поз.5.
На стенде предусмотрены также системы подпитки и химводоподготовки, и измерительно-регулирующие приборы. На колонку поз.1 устанавливается привод поз.7, при испытании которого в колонке поддерживаются теплогидравлические условия близкие к проектным: - расход воды через колонку, м /ч 5 00... 540; - температура воды на выходе из колонки, С 320...325; - давление воды в колонке, МПа 15,7... 15,9. Качество воды в контуре стенда близкое по химсоставу к воде первого контура реактора ВВЭР-1000. Модель представляет собой проектный узел уплотнения патрубка ВРК и трех узлов уплотнений чехлов КНИТ с прокладками из РГ. Модель представлена на рис. 3.3. Узел уплотнения патрубка ВРК имеет две прокладки из РГ: основную поз. 13 и резервную поз. 14, между которыми организована полость для контроля протечек через основную прокладку. Необходимое усилие обжатия прокладок в данном узле создается с помощью шести шпилек М27 поз. 10 и гаек поз.П. Конструкция основной прокладки узла уплотнения патрубка ВРК представлена на рис. 3.4 и резервной - на рис. 3.5.
Прокладки изготавливаются из графитовой фольги. Основная прокладка оснащена с торцевых поверхностей запирающими нержавеющими кольцами (сталь 12Х18Н1 ОТ) толщиной 0,2 мм. Исходная плотность основной прокладки составляет (1,7 ± 0,2) г/см3 и резервной - (1,3 -0,2) г/см3. Узел уплотнения чехла КНИТ является сальниковым узлом уплотнения с двумя прокладками из РГ: основной поз.8 и резервной поз.9, между которыми организована полость для контроля протечек через основную прокладку. Фиксация чехла КНИТ поз.2 в отверстии фланца поз. 1 производится с помощью кольца разрезного опорного поз.4. Необходимое усилие обжатия прокладок в данном узле уплотнения создается с помощью гайки нажимной поз.З. При испытаниях использовались имитаторы чехлов КНИТ поз.2. Конструкция основной и резервной прокладок представлена на рис. 3.6. .Прокладки изготавливаются из графитовой фольги и оснащены с торцевых поверхностей запирающими нержавеющими кольцами (сталь 12Х18Н10Т) толщиной 0,2 мм. Исходная плотность прокладок составляет (1,7 ±0,2) г/см3. Усилия в шпильках узла уплотнения патрубка ВРК при испытаниях определялись по их удлинению, для чего каждая шпилька оснащалась центральным ненагруженным стержнем, закрепленным на нижней торцевой поверхности шпильки.
Промышленная эксплуатация модернизированных узлов уплотнений
Успешные результаты опытной эксплуатации модернизированных узлов уплотнений реактора с применением прокладок из РГ явились основой для принятия решений по введению модернизации узлов уплотнений в проект реакторной установки, по организации серийного изготовления прокладок из РГ с простановкой литеры d и переходу к промышленной эксплуатации модернизированных узлов [69, 70]. Такие решения оформлялись по каждому из модернизируемых узлов, решения согласованы органами Госатомнадзора РФ и утверждены Росэнергоатомом как эксплуатирующей организацией. Опытная и промышленная эксплуатация на действующих реакторах ведется с 1992 года по настоящее время на 24 реакторах ВВЭР-1000 в России, Украине и Болгарии. Энергоблоки, введенные в эксплуатацию в последнее время (3 блок Калининской АЭС, 1 блок Волгодонской АЭС, 2 блок Хмельницкой АЭС и 4 блок Ровенской АЭС) изначально оснащены модернизированными узлами уплотнений. Результаты разработок использованы в новых модификациях реакторов для Контрактных АЭС в Китае, Иране и Индии. В этих проектах изначально закладывались решения, опробованные на действующих энергоблоках(там, где это было возможно). При этом по каждому узлу был выполнен заново комплекс поверочных расчетов прочности, учитывающий специфику контракта. Эта специфика заключалась в том, что во всех трех контрактных проектах использованы исходные данные по сейсмическим воздействиям, характерным для конкретных площадок. Также для каждого проекта был установлен свой перечень проектных режимов и количество циклов этих режимов. Отличия этих перечней обусловлены специфическими требованиями Инозаказчиков и различным сроком службы этих АЭС.
Для узлов, конструктивно идентичных тем, что прошли опытную эксплуатацию на действующих блоках экспериментального обоснования не проводилось, однако, вследствие отличий верхнего блока в части конструкции и размещения выводов датчиков внутриреакторного контроля, узел уплотнения КНИ был существенно переработан. Для этого узла был проведен полный комплекс работ по экспериментальному обоснованию, после чего в составе материалов по обоснованию безопасности были выпущены специальные тематические отчеты. Эти отчеты в составе контрактной документации были представлены Инозаказчикам и явились ссылочными материалами для предварительного и окончательного отчета по обоснованию безопасности АЭС. В составе этих отчетов Инозаказчик и его национальный надзорный орган рассмотрел представленные обоснования по модернизированным узлам и одобрил эти обоснования, что обеспечило получение лицензий на строительство для всех контрактных АЭС и лицензию на эксплуатацию для Тяньваньской АЭС в Китае.
Длительный период эксплуатации . модернизированных узлов подтвердил эффективность принятых при модернизации технических решений. За весь период эксплуатации практически не отмечено случаев течи реакторов при работе на мощности. Случаи возникновения течи при проведении гидравлических испытаний являются единичными и в каждом из них практически обнаружены ошибочные действия персонала при проведении сборки и уплотнения узлов. Необходимо отметить, что именно эти случаи выявили еще одно существенное положительное свойство расширенного графита, как прокладочного материала. Это свойство заключается в том, что при возникновении неплотности, вследствии быстрого размывания материала прокладки, расход теплоносителя в течь быстро увеличивается, таким образом кардинальным образом улучшилась выявляемость течей при проведении гидравлических испытаний на герметичность. Это свойство выгодно отличает РГ от никеля, который использовался в базовой конструкции.
Комплекс работ по разработке и внедрению модернизированных узлов уплотнений с прокладками из расширенного графита был высоко оценен Министерством Атомной Энергии и Промышленности в связи с чем группа разработчиков была удостоена отраслевой Премии им.Н.А.Доллежаля.
