Анализаторы раствора нейтронные НАР-И, исп. НАР-И-Н, НАР-И-Н-ИС, НАР-И-П, НАР-И-П-ИС

Назначение

Анализаторы раствора нейтронные НАР-И и их исполнения НАР-И-Н, НАР-И-Н-ИС, НАР-И-П, НАР-И-П-ИС (далее по тексту - анализаторы) предназначены для автоматического непрерывного измерения концентрации бора-10 (борной кислоты) в рабочих средах первого контура в технологических емкостях и баках на атомных электростанциях, оснащенных реакторами типа ВВЭР.

Описание

Анализаторы комплектуются датчиком навесного типа, который устанавливается на технологических трубопроводах, или датчиком погружного типа, который устанавливается в баках и емкостях.

Анализаторы имеют следующие исполнения:

- НАР-И-Н - анализатор навесного типа, состоит из устройства преобразования и обработки информации УПО (далее по тексту - УНО) и устройства детектирования УДт-1Н (далее по тексту - УДт-1Н);

- НАР-И-П - анализатор погружного типа, состоит из УПО и устройства детектирования УДт-Ш (далее по тексту - УДт-Ш);

- НАР-И-Н-ИС - анализатор навесного типа, состоит из УПО, УДт-1Н и индикатора символьного ИнС-2 (далее по тексту - ИнС-2);

- НАР-И-П-ИС - анализатор погружного типа, состоит из УПО, УДт-Ш и ИнС-2.

Составные части анализаторов выполняют следующие функции:

- УДт-1Н и УДт-Ш осуществляют преобразование потока тепловых нейтронов, отраженных от раствора борной кислоты, в электрический сигнал, который в цифровом виде передается в УПО. УДт-1Н и УДт-Ш имеют два независимых канала измерений;

- УПО осуществляет преобразование информации, принятой от УДт-Ш или УДт-Ш, по двум каналам в показатели концентрации изотопа бор-10 или борной кислоты;

- УПО формирует исходные аналоговые сигналы в диапазоне от 0 до 5 mA или от 4 до 20 mA соответственно значению концентрации изотопа бора-10 или борной кислоты;

- УПО обеспечивает выдачу результатов измерений и дополнительной информации по цифровому каналу на магистраль RS-485;

- ИнС-2 отображает значение концентрации изотопа бор-10 или борной кислоты в числовом виде по информации, принятой от УПО.

Конструкция УДт-1Н и УДт-Ш обеспечивает их расположение и закрепление в предназначенных для них местах. Для обеспечения работы УДт-Ш и УДт-Ш в них устанавливаются источники быстрых нейтронов. После установки источник быстрых нейтронов закрывается крышкой с возможностью пломбирования.

Принцип действия анализатора основан на взаимодействии быстрых нейтронов, испускаемых источником ИБН, с рабочей средой первого контура, замедлении их при взаимодействии с ядрами водорода и поглощении ядрами бора-10, находящимися в анализируемом растворе среды. Часть замедленных нейтронов, отраженных от раствора, попадает в чувствительный объем счетчиков медленных нейтронов СИ19Н, расположенных в УДт. Количество регистрируемых счетчиками импульсов, пропорциональное количеству нейтронов, в цифровом виде передается из УДт в УПО.

В УПО информация о количестве импульсов накапливается за установленный интервал времени (от 10 до 500 с), а затем рассчитывается концентрация бора-10 (борной кислоты).

УПО выполнено в виде прибора. На лицевой панели УПО расположен цветной жидкокристаллический дисплей, на котором отображаются следующие кадры:

- значение концентрации изотопа бора-10 или борной кислоты в числовом виде (мгновенная и средняя концентрации), аналоговом виде (значение концентрации за выбранный интервал времени);

- температура раствора в числовом и аналоговом виде (значение температуры раствора за выбранный интервал времени);

- информация о техническом состоянии всех составных частей анализатора (значение напряжений питания и температуры каналов датчика, значение частот импульсов, зафиксированных каналами датчика, значение напряжений питания и температуры УПО, значение напряжений питания и температуры);

- кадр конфигурации для настройки анализатора.

На лицевой панели расположены также кнопки управления, с помощью которых выполняется переход между кадрами отображения и настройки анализатора.

С обратной стороны УПО установлены съемные блоки, на которых есть соединители для коммутации и индикаторы напряжений питания.

ИнС-2 выполнен также в виде прибора. Имеет на лицевой панели цветной жидкокристаллический дисплей, на котором отображается в числовом виде текущие значения концентрации изотопа бора-10 или борной кислоты, наименование позиции датчика анализатора и информация о техническом состоянии ИнС-2.

Все составные части анализаторов имеют гальваническую развязку цепей питания, каналов связи между УПО и УДт-1Н или УДт-Ш, между УПО и ИнС-2, выходного аналогового сигнала УПО, выхода RS-485.

Технические характеристики

Диапазон измерений концентрации изотопа бора-10 в водном растворе борной кислоты при атомной доле изотопа бора-10 в борной кислоте 19,8 % - от 0 до 0,64 кг/м3 или от 0 до 1,6 кг/м3.

Диапазон измерений концентрации водного раствора борной кислоты - от 0 до 20 кг/м3 или от 0 до 50 кг/м3.

Градуировка каждого анализатора выполняется только в рабочем диапазоне, значение которого приведено в формуляре.

Пределы допускаемой основной приведенной погрешности при измерении концентрации изотопа бора-10 в водном растворе борной кислоты или концентрации водного раствора борной кислоты - ± 2,5 % при условии установки времени измерения средних значений концентраций не менее 100 с. Погрешность приведена к верхним границам диапазонов измерений.

Пределы допускаемой приведенной погрешности преобразования цифрового кода в выходные сигналы постоянного тока в процентах от разности верхней и нижней границ диапазона в рабочих условиях эксплуатации составляют ± 0,3 % .

Нестабильность показаний за 72 ч не превышает абсолютного значения предела допускаемой основной погрешности.

Время готовности к работе составляет 1 ч.

Рабочие условия эксплуатации УДт-1Н (УДт-1П):

- температура окружающего воздуха - от 15 °C до 90 °C;

- относительная влажность окружающего воздуха - не более 90 % при температуре 30 °C;

- избыточное давление рабочей среды - не более 30 kPa.

Рабочие условия эксплуатации УПО:

- температура окружающего воздуха - от 15 °C до 50 °C;

- относительная влажность окружающего воздуха - не более 75 % при температуре 30 °C.

Рабочие условия эксплуатации ИнС-2:

- температура окружающего воздуха - от 18 °C до 35 °C;

- относительная влажность окружающего воздуха - не более 80 % при температуре 27 °C.

Питание осуществляется от сети переменного тока с номинальным напряжением 220 В и номинальной частотой 50 Гц.

Полная потребляемая активная мощность не превышает 50 В А.

Габаритные размеры составных частей анализаторов, мм, не более:

- УДт-1Н ( 535 х 95 х 410);

- УДт-Ш ( 280 х 345 х 720);

- УПО( 485 х 195 x375);

- ИнС-2 ( 125 х 125 х 250).

Масса составных частей анализаторов, кг, не более:

- УДт-1Н - 17; УДт-Ш -18; УПО - 7,5; ИнС- 2,5.

Средняя наработка до отказа - не менее 50000 ч.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится с помощью этикетки на корпус Удт-1Н и печатным методом - на эксплуатационные документы.

Комплектность

Комплекты поставки исполнений анализаторов приведены в таблицах 1, 2, 3, 4 и 5.

Таблица 1 - Комплект поставки анализатора исполнения НАР-И-Н

Таблица 2 - Комплект поставки анализатора исполнения НАР-И-П

Таблица 3 - Комплект поставки анализатора исполнения НАР-И-Н-ИС

Таблица 4 - Комплект поставки анализатора исполнения НАР-И-П-ИС

Комплект документов, поставляемый Заказчику согласно ведомости эксплуатационных документов в зависимости от исполнения (414413.001 ВЭ или 414413.001-01 ВЭ, или

414413.001-02 ВЭ или 414413.001-03 ВЭ) приведен в таблице 5.

Таблица 5

Таблица 6- Комплект поставки вспомогательный

Поверка

Анализаторы подлежат первичной поверке (калибровке) при выпуске из производства и после ремонта, и периодической - во время эксплуатации в соответствии с документом «Метрология. Анализатор раствора нейтронный НАР-И. Методика поверки (калибровки) 414413.001 И5», согласованной ГЦИ СИ ФГУП « ВНИИМ им. Д. И. Менделеева» в феврале 2009 г.

Поверка (калибровка) анализаторов проводится с применением:

- вольтметров постоянного напряжения - рабочих эталонов 2-го разряда по ГОСТ 8.027-2001;

- рабочих эталонов 3-го разряда по ГОСТ 8.028-86;

- стандартных образцов водных растворов борной кислоты в соответствии с документом «Метрология. Анализаторы раствора нейтронные НАР-И-Н и НАР-И-П. Методика выполнения измерений концентрации бора-10 в водном растворе борной кислоты. МВИ 12-025-2007».

Межповерочный интервал - Иод

Нормативные документы

ГОСТ 27451-87 «Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия».

ГОСТ 8.031-82 « ГСП Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений потока и плотности потока нейтронов»

ГОСТ 8.028-86 «ГСП. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений электрического сопротивления»

ГОСТ 8.027-2001 «ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы».

ТУ У 30.0-31393258-018:2007 А «Анализаторы раствора нейтронные НАР-И. Технические условия ».

Заключение

Тип анализаторов раствора нейтронных НАР-И утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственным поверочным схемам по ГОСТ 8.031-82 , ГОСТ 8.028-86, ГОСТ 8.027-2001.