Системы для измерения пространственного искривления технологических каналов и каналов системы управления и защиты модернизированные СИПИ-М

Назначение

Системы для измерения пространственного искривления технологических каналов и каналов системы управления и защиты модернизированные СИПИ-М (далее - системы СИПИ-М) реакторов большой мощности канальных (далее - РБМК) предназначены для:

- измерений внутреннего диаметра канала;

- измерений угла наклона оси канала относительно вертикали в плоскости, проходящей через риску зонда, и в ортогональной плоскости;

- измерений угла между меткой направления центральной оси реактора и риской зонда;

- измерений угла поворота зонда относительно его начального положения;

- измерений глубины положения зонда относительно высотных отметок реакторной установки.

Описание

Принцип работы систем СИПИ-М заключается в проведении измерений параметров каналов в процессе перемещения зонда измерительного ЗИ-СИПИ-М (далее - зонд) по контролируемому каналу.

Для проведения контроля зонд загружается в контролируемый канал. Перед загрузкой зонда на контролируемый канал устанавливается самоцентрирующееся устройство для транзитной доставки зонда в зону контроля СИПИ-М каналов РБМК (далее - самоцентрирующееся устройство для ТК) или самоцентрирующееся устройство для транзитной доставки зонда в зону контроля СИПИ-М каналов СУЗ РБМК (далее - самоцентрирующееся устройство для СУЗ) в зависимости от типа канала. На самоцентрирующееся устройство устанавливаются устройство для дезактивации. Зонд устанавливается в трубу направляющую устройства загрузочного УЗ-СИПИ-М или устройства загрузочного УЗ-СИПИ-М2, которое стыкуется с устройством для дезактивации. Перед загрузкой зонда в канал измеряется угол между меткой направления центральной оси реактора и риской зонда. Зонд оснащен щупами с датчиками, расположенными в верхнем и нижнем блоках центраторов зонда БЦВ-СИПИ-М и БЦН-СИПИ-М, которые, посредством контакта с внутренней поверхностью канала, позволяют определить действительное значение внутреннего диаметра канала, положение его действительной оси в текущем сечении.

Зонд перемещается вниз, а затем вверх, при этом осуществляются измерения внутреннего диаметра канала, угла наклона оси канала относительно вертикали в плоскости, проходящей через риску зонда, и в ортогональной плоскости, а также угла поворота зонда относительно его начального положения и глубины положения зонда в канале.

По результатам проведенных измерений в соответствии с аттестованной методикой измерений осуществляется определение следующих параметров:

- диаметра вписанной, диаметра описанной окружности канала (эллиптичность);

- отклонения действительной оси канала от номинальной оси канала по осям Х и Y;

- стрелы прогиба действительной оси канала;

- азимутального угла стрелы прогиба канала относительно центральной оси реакторной установки;

- радиуса кривизны канала.

Общий вид основного оборудования систем СИПИ-М приведен на рисунках 1, 2 и 3.

Системы СИПИ-М включают в себя следующие группы оборудования, разделяемые по функциональному назначению:

— устройство загрузочное УЗ-СИПИ-М или устройство загрузочное УЗ-СИПИ-М2 (далее УЗ-СИПИ-М или УЗ-СИПИ-М2);

— самоцентрирующееся устройство для ТК;

— самоцентрирующееся устройство для СУЗ;

— устройство для дезактивации ТК;

— аппарат высокого давления с вентилем;

— адаптер с защитным отключением УЗО-ДПА16;

- оборудование передающей части в составе:

- зонд;

- оборудование приемной части в составе:

- блок питания и управления БПУ-СИПИ-М (далее - БПУ-СИПИ-М);

- блок системный компьютера архивирующего и управляющего БСКАУ-СИПИ-М;

- монитор;

- манипулятор «мышь»;

- фильтр сетевой;

- источник бесперебойного питания;

- линии связи в составе:

- кабель соединительный зонда КСЗ-СИПИ-ЛМ или кабель соединительный зонда КСЗ-СИПИ-ЛМ2 (далее - КСЗ-СИПИ-ЛМ/КСЗ-СИПИ-ЛМ2) или кабель соединительный КСЗ-СИПИ-Л (далее - КСЗ-СИПИ-Л);

- жгут монтажный общий ЖМО-СИПИ;

- кабель питания К-С-450 (из состава УЗ-СИПИ-М);

- кабель соединительный К-С109-2;

- кабель питания К-С221Н;

- кабель питания К-С220А;

- кабель питания (из состава монитора);

- кабель DVI (из состава монитора).

У З-СИПИ-М или УЗ-СИПИ-М2 используется для загрузки зонда в контролируемый канал и выгрузки из канала.

УЗ-СИПИ-М состоит из:

- барабана кабельного БК-СИПИ-М, предназначенного для намотки и размотки КСЗ-СИПИ-ЛМ (КСЗ-СИПИ-Л);

- блока ввода и защиты БВЗ-СИПИ, предназначенного для питания привода подъема зонда;

- узла лазера, предназначенного для определения углового положения зонда относительно центральной оси реактора;

- привода подъема зонда ППЗ-СИПИ, обеспечивающего его подъем;

- датчика верхнего положения зонда, позволяющего определять его верхнее положение;

- датчика подъема зонда ДПЗ-СИПИ, предназначенного для измерений глубины положения зонда в канале.

УЗ-СИПИ-М2 состоит из:

- модуля приводного МП-СИПИ-М2 в составе:

- привод вращения барабана;

- шкаф управления, предназначенный для управления приводами;

- устройство ручного подъема зонда.

- барабана кабельного БК-СИПИ-М2, предназначенного для намотки и размотки КСЗ-СИПИ-ЛМ2;

- модуля измерительного МИ-СИПИ-М2 в составе:

- узел лазера УЛ-СИПИ-М2, предназначенный для определения углового положения зонда относительно центральной оси реактора;

- датчика верхнего положения зонда, предназначенного для контроля положения зонда в верхней точке;

- датчик положения зонда ДПЗ-СИПИ, предназначенный для контроля перемещения зонда.

- линии связи.

Устройство для дезактивации ТК предназначено для проведения дезактивации зонда и кабеля КСЗ-СИПИ-ЛМ (КСЗ-СИПИ-Л). Устройство для дезактивации ТК предварительно устанавливается на самоцентрирующееся устройство для ТК (СУЗ), а затем стыкуется с УЗ-СИПИ-М или УЗ-СИПИ-М2. При подъеме зонда при прохождении его через устройство для дезактивации ТК осуществляется дезактивация зонда путем одновременной подачи воды и воздуха из форсунок, расположенных в два ряда параллельно друг другу. Вода в устройство для дезактивации ТК подается под давлением, создаваемым аппаратом высокого давления. Сжатый воздух поступает в устройство для дезактивации от воздушной магистрали.

Оборудование передающей части системы СИПИ-М представляет собой зонд. Он предназначен для проведения измерений. Зонд состоит из:

- узла стыковочного УС-СИПИ-М, предназначенного для соединения зонда с УЗ-СИПИ-М или УЗ-СИПИ-М2 с помощью кабеля КСЗ-СИПИ-ЛМ (КСЗ-СИПИ-Л) или КСЗ-СИПИ-ЛМ2;

- двух блоков центраторов (верхнего БЦВ-СИПИ-М и нижнего БЦН-СИПИ-М), предназначенных для измерений внутреннего диаметра канала. Блоки центраторов включают в себя по пять датчиков центратора ДЦ-СИПИ;

- блока датчиков наклона (верхнего БДНВ-СИПИ-М и нижнего БДНН-СИПИ-М), предназначенных для измерений угла наклона оси канала относительно вертикали в плоскости, проходящей через риску зонда, и в ортогональной плоскости. Блок датчиков наклона (верхний БДНВ-СИПИ-М и нижний БДНН-СИПИ-М) состоит из двух датчиков угла наклона электролитических и датчика температуры;

- датчика поворота ДП-СИПИ-М, предназначенного для измерений угла поворота зонда относительно его начального положения при скручивании кабеля, на котором висит зонд. Датчик поворота ДП-СИПИ-М состоит из гироскопа свободного и датчика температуры.

По степени защиты оболочек оборудование передающей части систем соответствует IP68, оборудование приемной части систем соответствует IP20 по ГОСТ 14254.

Сигналы с датчиков зонда передаются по кабелю КСЗ-СИПИ-ЛМ (КСЗ-СИПИ-Л) или КСЗ-СИПИ-ЛМ2 в УЗ-СИПИ-М или УЗ-СИПИ-М2, которое обеспечивает их первичную обработку.

БПУ-СИПИ-М предназначен для формирования питающих напряжений УЗ-СИПИ-М и зонда.

Связь между различными группами оборудования систем СИПИ-М осуществляется посредствам кабелей. По кабелям передаются питающие напряжения, управляющие и информационные сигналы, необходимые для работы систем СИПИ-М.

Рисунок 1 - Общий вид зонда

1 - место нанесения краски

Рисунок 2 - Общий вид УЗ-СИПИ-М и схема пломбировки от несанкционированного доступа

1

1

1 - место нанесения краски

Рисунок 3 - Общий вид УЗ-СИПИ-М2 и схема пломбировки от несанкционированного доступа

Пломбировка УЗ-СИПИ-М и УЗ-СИПИ-М2 от несанкционированного доступа осуществляется в соответствии с конструкторской документацией заводом-изготовителем методом нанесения краски на контрольные винты:

- в УЗ-СИПИ-М - на один из винтов крепления датчика положения зонда ДПЗ-СИПИ к кронштейну и на один из винтов крепления узла лазера УЛ-СИПИ к раме.

- в УЗ-СИПИ-М2 - на один из винтов крепления датчика положения зонда ДПЗ-СИПИ к кронштейну и на один из винтов крепления узла лазера УЛ-СИПИ-М2 к модулю измерительному МИ-СИПИ-М2.

Зонд работает в агрессивной среде, пломбировка не предусмотрена.

Программное обеспечение

Системы СИПИ-М поддерживают возможность работы с программным комплексом «Система измерения пространственных искривлений ТК и КСУЗ» (далее - комплексом). Комплекс предназначен для:

— настройки систем СИПИ-М;

— сбора и обработки данных;

— визуализации результатов контроля;

— создания баз данных (далее - БД) контроля.

Программное обеспечение (далее - ПО) разделено на метрологически значимую и незначимую части.

Комплекс включает в себя следующие программы:

— Программа измерения пространственных искривлений каналов (SCMApp.exe, ReactorCellMeasurement.dll);

— Программа калибровки (Calibrator.exe);

Программа контроллера зонда, которая является встроенным программным продуктом (ПО «Программа контроллера зонда») и установлена в УЗ-СИПИ-М или УЗ-СИПИ-М2.

Уровень комплекса соответствует «среднему» уровню защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Уровень ПО «Программа контроллера зонда» соответствует «высокому» уровню защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Метрологические характеристики нормированы с учетом ПО.

Идентификационные данные ПО метрологически значимой части приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО

Технические характеристики

Таблица 2 - Метрологические характеристики

Внутренний диаметр канала, угол между меткой направления центральной оси реактора и риской зонда, глубина положения зонда измеряются в статическом режиме.

Угол наклона оси канала относительно вертикали в плоскости, проходящей через риску зонда, и в ортогональной плоскости, угол поворота зонда относительно его начального положения измеряются в статическом и динамическом* режиме при максимальной угловой скорости наклона зонда 1,15 градус/с и максимальной угловой скорости поворота зонда 10 градус/с при нагревании зонда от 20°С до 70°С.

Примечание - *Под динамическим режимом понимается режим наклона и поворота зонда по синусоидальному закону при изменении температуры зонда.

Таблица 3 - Технические характеристики

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом и в виде наклейки на блок питания и управления БПУ-СИПИ-М.

Комплектность

Таблица 4 - Комплектность системы СИПИ-М

Поверка

осуществляется по документу МП 2512-0011-2013 с изменением № 1 «ГСИ. Системы для измерения пространственного искривления технологических каналов и каналов системы управления и защиты модернизированные СИПИ-М. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 26.04.2017 г.

Основные средства поверки:

- стенд измерительный (регистрационный № 49937-12);

- теодолит оптический Geobox OT-05 (регистрационный №. 40186-08 );

- рулетка измерительная металлическая по ГОСТ 7502-98.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на свидетельство о проверке или в паспорт на систему СИПИ-М.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе и в документе ИТЦЯ.463439.114-01 Д1 «Методика измерений пространственного искривления технологических каналов и каналов СУЗ реакторов РБМК», свидетельство об аттестации № 437/2022-(01.00250-2008)-2013 от 10.09.2013 г.

Нормативные документы

ИТЦЯ.463439.114-01 ТУ Системы для измерения пространственного искривления технологических каналов и каналов системы управления и защиты модернизированные СИПИ-М. Технические условия