Системы измерения расхода натрия через ГЦН-1 реактора БН-800

Назначение

Системы измерения расхода натрия через ГЦН-1 реактора БН-800 далее (система) предназначена для измерений расхода теплоносителя первого контура реактора БН-800, протекающего через байпас и напорный трубопровод-бак ГЦН-1.

Описание

Система состоит из:

- устройства расходомерного УН-4 800-57 СП;

- двух нормирующих преобразователей АРТН.407119.301;

- коробки соединительной УН-4 800-57-100СП;

- линий связи.

Принцип действия системы основан на явлении электромагнитной индукции при движении проводника в магнитном поле. В процессе течения натрия в магнитном поле устройства расходомерного (далее РУ) индуцируется э.д.с., пропорциональная расходу натрия, которая при помощи преобразователя нормирующего (далее НП) преобразуется в унифицированный электрический сигнал, пропорциональный расходу натрия через РУ.

РУ состоит из трёх, расположенных вертикально, основных составных частей: проточной части, трубы и пробки.

Проточная часть является нижней частью РУ (рис.1) и состоит из дросселя, насадки и датчика. Дроссель служит для обеспечения расхода натрия через расходомерное устройство величиной не более 5 кг/с в номинальном режиме работы трех насосов, и представляет собой набор из шести шайб, последовательно сваренных между собой. Насадка состоит из трубы и надетой на нее втулки.

Датчик расположен внутри насадки и состоит из сваренных между собой корпуса и на-конечникаи образующих герметичную газовую полость. Внутри наконечника на втулке установлен магнит, изготовленный в форме цилиндра с лысками, необходимыми для размещения выводов электродов. Восемь электродов вварены в стенки наконечника. Две пары электродов используются при электромагнитном методе измерения расхода натрия, а другие две пары -при корреляционном, предназначенном для периодической поверки и возможной корректировки градуировочных характеристик электромагнитных каналов.

РУ эксплуатируется в составе ГЦН-I и устанавливается в специальный канал на байпасе "напорный трубопровод - бак ГЦН-1".

Нормирующие преобразователи (рис.2) предназначены для:

- преобразования сигналов электромагнитных и корреляционных каналов РУ в гальванически развязанные сигналы постоянного тока от 4 до 20 мА при сопротивлении нагрузки не более 500 Ом, пропорциональных значению измеряемого расхода натрия во всем диапазоне измерения;

- обработки корреляционных сигналов при проведении поверки и корректировки, при необходимости, выходных сигналов электромагнитных каналов в зависимости от измеряемого расхода. Корректировка показаний осуществляется путем сопоставления выходных сигналов электромагнитных каналов и корреляционного канала.

В состав нормирующих преобразователей НП входят:

- модули преобразования сигналов первичных электромагнитных преобразователей (МПЭМ) для усиления электрического сигнала постоянного напряжения, снимаемого с электродов РУ и преобразования его в токовый сигнал (4 - 20 мА);

- модули корреляционного канала (МКР) обеспечивают усиление малых флуктуа

ций сигналов, снимаемых с электродов РУ, и передачу их в МОЦ, который осуществляет рас-

чет статистических характеристик, измерение временного сдвига функции взаимной корреляции и формирование унифицированного выходного сигнала, пропорционального расходу;

- модули преобразования сигналов термопар (МПТ) предназначены для формирования на выходе унифицированного электрического сигнала (ток 4 - 20 мА) с термопреобразователя (термопары гр. ХА(К));

- модуль цифровой обработки (МОЦ) реализуется на основе промышленного компьютера. МОЦ, помимо указанных выше функций, проводит автоматический контроль исправности системы для обеспечения автономного режима работы. Помимо флуктуационных сигналов, к нему подводятся токовые сигналы с выходов электромагнитных и термопарных каналов;

- блок питания (БП) вырабатывает стабилизированное напряжение +24 В для питания модулей.

Входные сигналы поступают с электродов расходомерного устройства и термопар. На каждый ГЦН-1 предусмотрены два НП. Все модули преобразования сигналов первичных преобразователей имеют 3-х портовую гальваническую развязку.

БП имеет 8 гальванически развязанных выходов напряжением +24 В.

Коробка соединительная предназначена для коммутации сигналов РУ и формирования входных сигналов из двух НП.

Линии связи предназначены для связи между РУ и НП в процессе эксплуатации системы.

Рис. 1 - проточная часть РУ

Рис. 2 - НП

Программное обеспечение

Компьютерная программа, разработанная в среде LabVIEW8.6, работает под операционной системой Windows XP. Программа предусматривает автоматический сбор и математическую обработку результатов измерений электромагнитными, корреляционными и температурными каналами и архивирование результатов измерения.

Программа обработки данных по измерениям построена по модульному принципу. Программа предусматривает ввод в базу данных результатов испытаний, хранение данных по заводским номерам поверяемых систем.

Основной принцип мер защиты программного обеспечения (ПО) заключается в невозможности полноценного использования программного продукта без соответствующей поддержки со стороны разработчика: подробной пользовательской документации, системы обучения пользователей и обновленных версий программного продукта и баз данных. Таким образом, обеспечивается невозможность запуска ПО с измененной метрологически значимой частью.

Идентификационные данные программного обеспечения (ПО).

Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений "С" по МИ 3286-2010.

Комплектность

Поверка

осуществляется по методике "ГСИ. Система измерения расхода натрия через ГЦН-1 реактора БН-800. Методика поверки. АРТН.407119.301 МП " утвержденной ГЦИ СИ ФГУП "ВНИ-ИМС" в октябре 2012 г.

Основное поверочное оборудование:

- установка поверочная расходомерная ИРС-М. диапазон воспроизводимых расходов натрия от 0,5 до 100 м3/ч; допускаемая приведенная погрешность воспроизведения расхода в диапазоне от 0,5 до 20 м3/ч к верхнему значения ±0,3 %; допускаемая приведенная погрешность воспроизведения расхода в диапазоне от 20 до 100 м3/ч к верхнему значению ±0,8 %;

- термометр ТЛ-4 ГОСТ 28498-90 от 0 до 55 оС с ценой деления 0,1 оС;

- многофункциональный технологический калибратор FLUKE 725, диапазон от 0 до 24 мА, класс точности 0,02;

- промышленный компьютер.

Сведения о методах измерений

содержатся в руководстве по эксплуатации УН-4 800-57РЭ.

Нормативные документы

1 Техническая документация на систему измерения расхода натрия через ГЦН-1 реактора БН-800.

2 ГОСТ 12.2.003-91 Системы стандартов безопасности труда. Процессы производственные. Общие требования безопасности.

3 ОПБ- 88/97 НП-001-97 (ПНАЭ Г-7-011-97) Общие положения обеспечения безопасности атомных станций.

Рекомендации к применению

осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта