Системы акустического контроля течи с каналами измерения акустических сигналов САКТ, САКТ-2К

Назначение

Системы акустического контроля течи с каналами измерения акустических сигналов САКТ, САКТ-2К (далее - системы), предназначены для определения расстояния до места течи и расхода теплоносителя через течь из трубопроводов и оборудования первого (САКТ) и второго контура (САКТ-2К) реакторных установок типа водо-водяных энергетических реакторов (ВВЭР).

Описание

При образовании сквозного отверстия в трубопроводе, находящегося под давлением, возникают поверхностные акустические волны (волны Релея). Принцип действия систем основан на регистрации амплитуды этих волн датчиками акустическими GT400 (рег. № 53758-13) и преобразовании полученной измерительной информации в значения расстояния от датчиков до места течи и расхода теплоносителя через течь на основании учета экспоненциального закона затухания акустического сигнала при распространении его по трубопроводам и оборудованию.

Системы САКТ, САКТ-2К имеют идентичные метрологические и технические характеристики и отличаются только местом установки на контролируемом объекте.

Системы САКТ, САКТ-2К выпускаются в двух исполнениях, отличающихся схемотехническими решениями устройств преобразования электрического сигнала, и включают в себя:

в первом исполнении: акустические датчики (АД) GT400, коробки коммутационные КК-А для подключения АД, устройство информационно-измерительное УИ-ххАЦ (где хх -порядковый номер от 01 до 12), шкаф кроссовый систем контроля течи ШК СКТ и комплекс прикладного программного обеспечения;

во втором исполнении: АД GT400, коробки коммутационные КК-А для подключения АД, блоки обработки сигналов БОС-А, устройство информационно-измерительное УИ-13АЦ и комплекс прикладного программного обеспечения.

АД размещаются на контролируемых трубопроводах и оборудовании.

В обоих вариантах исполнения визуализация измерительной информации с АД об уровне акустического сигнала, а также о наличии течи, расстоянии до места течи и расхода теплоносителя через течь  осуществляется на любой ЭВМ, включенной в локальную сеть

систем.

Конструктивно устройства информационно-измерительные выполнены в виде стойки.

Внешний вид составных частей систем, а также схема размещения замков для защиты от несанкционированного доступа, а также датчиков открытия дверей приведен на рисунках 1 - 3.

Рисунок 1 - Составные части системы: 1. Устройства информационно-измерительные УИ-ххАЦ; 2. Коммутационная коробка КК-А; 3. Акустический датчик GT400

Рисунок 2 -Лицевая панель устройства информационно-измерительного УИ-ххАЦ в открытом и закрытом виде.

1 - датчик открытия двери, сообщает оператору системы об открытии двери;

2 - место установки замка для защиты от несанкционированного доступа и опломбирования;

Рисунок 3 - Внешний вид блока обработки сигналов БОС-А

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) состоит из метрологически значимого (ППО САКТ-ВТ, ППО САКТ-2К-ВТ, ППО БОС-А) и прикладного сервисного ПО (ППО САКТ, ППО САКТ-2К).

ППО БОС-А является метрологически значимым, встраиваемым программным обеспечением БОС-А, не поставляется отдельно от БОС-А и не имеет возможности изменения.

ППО САКТ-ВТ, ППО САКТ-2К-ВТ является метрологически значимым, устанавливается на промышленный компьютер БСБ-02Р из состава устройств информационно-измерительных УИ-ххАЦ и не имеет возможности изменения.

ППО САКТ-ВТ, ППО САКТ-2К-ВТ выполняет следующие функции:

- прием конфигурационных данных о количестве и местах установки датчиков на контролируемом оборудовании от ППО САКТ, ППО САКТ-2К;

- сбор измерительной информации и прием данных от БОС-А (либо прием данных от УИ-ххАЦ);

- расчет значений расхода теплоносителя через течь и расстояния до места течи;

- сохранение информации об измеряемых величинах;

- диагностирование неисправностей измерительных каналов системы.

ППО БОС-А выполняет следующие функции:

- непрерывное измерение амплитуды сигналов акустических датчиков GT400;

- формирование импульсных сигналов в цепи диагностирования акустических датчиков;

- формирование результатов измерений в цифровой форме и передача по интерфейсу RS-485 в УИ-13АЦ для последующей обработки.

Защита ППО САКТ-ВТ, САКТ-2К-ВТ от случайных и преднамеренных изменений реализована путем проверки контрольной суммы при старте, специализированного формата обмена данных, не дающего возможности несанкционированного изменения.

Прикладное сервисное ПО (ППО САКТ и ППО САКТ-2К) не имеет метрологически значимой части, устанавливается на промышленный компьютер, и выполняет следующие функции:

- передачу конфигурационных данных о количестве и местах установки датчиков на контролируемом оборудовании в ППО САКТ-ВТ, ППО САКТ-2К-ВТ;

- считывание из БД конфигурационных данных;

- отображение расчётных данных на экранной форме пользовательского интерфейса;

- контроль собственных технических средств комплекса технических средств (КТС) САКТ, САКТ-2К;

- контроль доступа в УИ-ххАЦ, УИ-13АЦ и БОС-А и выдача сигнализации оператору;

- обеспечение контроля и передачи данных в системы верхнего уровня.

Идентификационные данные метрологически значимой части ПО приведены в таблице 1.

Таблица 1

Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «А» по МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Метрологические и технические характеристики систем приведены в таблице 2.

Таблица 2

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на лицевую панель стойки УИ-09АЦ (УИ-12АЦ), УИ-13АЦ в виде наклейки, и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским или иным способом.

Комплектность

Комплект поставки систем в первом исполнении представлен в таблице3. Таблица 3

Комплект поставки систем во втором исполнении представлен в таблице 4. Таблица 4

Поверка

осуществляется по документу 651-13-004 МП «Инструкция. Системы акустического контроля течи с каналами измерения акустических сигналов САКТ и САКТ-2К. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИФТРИ» в октябре 2013 г.

Основные средства поверки:

- мегомметр Ф 4102/2-1М (рег. № 9225-88),предел измерений до 2500 В, пределы допускаемой относительной погрешности измерений ± 1,5%;

- миллиомметр Е6-18 (рег. № 7017-79), диапазон измерений от 0,0001 до 100 Ом;

- генератор сигналов низкочастотный Г3-112 ( рег. № 6703-78), диапазон частот от 10 до Г106 Гц, пределы допускаемой погрешности установки частоты 5F = ± (2+(3/f)) % при f от 10 Гц до 1МГц, 5F = ± 3 % при f от 1 МГц до 10МГц), диапазон выходного напряжения от 1-10"6 до 10 В, пределы допускаемой погрешности установки выходного напряжения 5U = ± (0,05-0,3) %;

- генератор импульсов Г5-75 (рег. № 7767-80), диапазон частоты импульсов от 1 Гц до 10 МГц, пределы допускаемой погрешности установки частоты AF = ± 1 • 10-3 F, где F - установленное значение частоты, диапазон задания амплитуды импульсов (на нагрузке 50 Ом) от 0,01 до 9,999 В, пределы допускаемой погрешности установки амплитуды импульсов Ли = ± 1%, диапазон установки длительности импульсов от 5 нс до 1 с, пределы допускаемой погрешности установки длительности импульсов Лт = ± (1-10-3 т ± 15 нс), где т - установленное значение длительности;

- осциллограф универсальный С1-96 (рег. № 41754-09), полоса пропускания от 0 до 20 МГц, пределы допускаемой относительной погрешности коэффициента развертки ± 5 %, пределы допускаемой относительной погрешности коэффициента отклонения ±3 %.

Сведения о методах измерений

Системы акустического контроля течи с каналами измерения акустических сигналов САКТ и САКТ-2К. Руководство по эксплуатации 643.08624390. 427615.011 РЭ, Раздел 2.6.

Рекомендации к применению

При осуществлении деятельности в области использования атомной энергии.

Нормативные документы

ГОСТ 14254-96 Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (код IP).

ГОСТ Р 50746-2000 Совместимость технических средств электромагнитная.

Технические средства для атомных станций. Требования и методы испытаний.

НП-031-01 Нормы проектирования сейсмостойких атомных станций.

ГОСТ 17516.1-90 Изделия электротехнические. Общие требования в части стойкости к механическим внешним воздействующим факторам.

ГОСТ 29075-91 Системы ядерного приборостроения для атомных станций. Общие требования.

ГОСТ 15150-69Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды.

Системы акустического контроля течи (САКТ, САКТ-2К) РУ ВВЭР-1200 (ВВЭР-1000).

Технические условия. Э.091.7372.05 ТУ