Система секторная контроля герметичности оболочек твэл реактора БН-800 (ССКГО)

Назначение

Система секторная контроля герметичности оболочек твэл реактора БН-800 (ССКГО) (далее - ССКГО) предназначена для измерений плотности потока нейтронов с целью оперативного контроля за состоянием оболочек твэл в активной зоне реакторной установки БН-800 (блок № 4 Белоярской АЭС).

Описание

ССКГО состоит из подвески с ионизационной камерой ИК-8 (ПИК8 ССКГО), блока предварительной обработки информации (БПИ), блока сравнения сигналов (БСС) и кабельных линий связи.

ПИК8 ССКГО состоит из ионизационной камеры ИК-8, кабельной линии связи в металлорукаве и головки подвески.

Ионизационная камера ИК-8 представляет собой камеру деления с трубчатыми электродами. В качестве радиатора используется уран с обогащением по изотопу U235 равным 90 %. Режим работы камеры - импульсный. Скорость счёта импульсов прямо пропорциональна величине плотности потока нейтронов в месте установки камеры.

Кабельная линия связи между ионизационной камерой и головкой камеры выполнена из кабеля 2РК50-2-72 и помещена в гильзу диаметром 43 мм и длиной 5 м.

Подвеска с ионизационной камерой располагается в блоке детектирования, который в свою очередь расположен у выхода теплоносителя из активной зоны. Блок детектирования имеет защиту от гамма-излучения и фоновых нейтронов, отражённых от стен помещения. В случае разгерметизации оболочек твэл запаздывающие нейтроны, испускаемые теплоносителем, через коллиматор попадают в замедлитель, окружающий подвеску, а затем в ионизационную камеру. Импульсный сигнал с выхода ПИК8 ССКГО поступает на вход БПИ.

БПИ конструктивно выполнен в виде шкафа Rittal и содержит зарядовый усилитель сигнала с выхода ПИК8 ССКГО, модуль высоковольтного питания ПИК8 ССКГО, контроллер, модуль питания контроллера.

БПИ осуществляет усиление импульсного сигнала с выхода ПИК8 ССКГО, пересчёт скорости счёта импульсов в величину плотности потока нейтронов и передачу вычисленных значений в блок сравнения сигналов (БСС) и систему сбора данных автоматизированной системы радиационного контроля (ССД АСРК). Кроме того, с выхода БПИ на ПИК8 ССКГО подаётся напряжение питания.

БСС представляет собой промышленный компьютер стандарта PC/104. Конструктивно БСС выполнен в виде шкафа Rittal.

БСС выполняет следующие функции:

- прием сигналов от трёх БПИ, расположенных по принципу «звезда»;

- вычитание из принятых информационных сигналов от БПИ фоновых значений плотности потока нейтронов;

- вычисление скорости изменения плотности потока нейтронов по каждому измерительному каналу;

- формирование сигналов превышения предельно допустимых уровней плотности потока нейтронов и скорости изменения плотности потока нейтронов по каждому измерительному каналу;

- передачу дискретного сигнала типа «сухой контакт» о превышении предельно допустимых уровней плотности потока нейтронов и скорости его изменения, а также при

неисправностях от БСС-1, БСС-2, БСС-3 в СУЗ-1 и от БСС-4, БСС-5, БСС-6 в СУЗ-2 реактора соответственно;

- передача значений плотности потока нейтронов и скорости его роста по каждому измерительному каналу, передача сигналов превышения, формируемых в БСС и результатов самодиагностики по сети RS-485 в ССД АСРК.

Внешний вид БПИ, ПИК8 ССКГО и БСС представлен на рисунках 1 - 3.

Схема пломбировки от несанкционированного доступа и мест нанесения знака утверждения типа представлены на рисунке 4.

Рисунок 1 - Внешний вид БПИ        Рисунок 2 - Внешний вид ПИК8 ССКГО

Рисунок 3 - Внешний вид БСС

Для защиты от несанкционированного доступа на передней панели шкафов БПИ и БСС размещены запирающие устройства, а также имеются датчики открытия двери шкафа.

Рисунок 4 - Схема пломбировки от несанкционированного доступа и мест нанесения знака утверждения типа

Программное обеспечение

Функционирование БПИ и БСС обеспечивается прикладным программным обеспечением (ППО) БПИ и БСС.

ППО БПИ обрабатывает выходной сигнал ПИК8 ССКГО, передаёт информацию в БСС и ССД АСРК, диагностирует исправность технических средств БПИ.

ППО БПИ и ППО БСС является встраиваемым и структурно представляет собой отдельные модули, обеспечивающие выполнение вышеперечисленных задач.

Данные модули выполнены в виде файла, содержащего команды микропроцессора в бинарном виде. Содержимое файла записывается изготовителем в ПЗУ микропроцессора.

ППО БПИ и ППО БСС защищено от преднамеренных и непреднамеренных изменений, т.к. является встраиваемым в ПЗУ микропроцессора.

Идентификационные данные программного обеспечения (ПО) приведены в таблице 1.

Таблица 1

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

Технические характеристики

Метрологические и технические характеристики ССКГО приведены в таблице 2. Таблица 2

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на переднюю панель шкафов БПИ, БСС по технологии предприятия-изготовителя и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским или иным способом.

Комплектность

Комплект поставки приведен в таблице 3.

аблица 3

Поверка

осуществляется в соответствии с документом Э.091.7452 МП «Инструкция. Система секторная контроля герметичности оболочек твэл реактора БН-800. Методика поверки», утвержденным ФГУП «ВНИИФТРИ» «10» декабря 2013 г.

Основные средства поверки:

- плутоний-бериллиевый источник нейтронов типа ТН-18-76 в составе метрологического стенда поверки измерительных каналов (МСПИК), пределы допускаемой относительной погрешности потока нейтронов ± 5 % при доверительной вероятности 0,95 (аттестованный в установленном порядке);

- генератор импульсов АКИП-3303, Г/р №43317-09, с делителем 1:1000 (диапазон периода (частоты) выходного сигнала от 20 нс до 10000 с, пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты выходного сигнала ± 5’10-5 ’ f,

- мегаомметр Ф4102/2-1М, Г/р №9225-88, испытательное напряжение до 2500 В, пределы допускаемой относительной погрешности измерений ± 1,5 %;

- миллиомметр цифровой АМ-6000, Г/р №21409-01, диапазон измерений сопротивления: 200, 2000 мОм; 20, 200, 2000 Ом, пределы допускаемой относительной погрешности измерений ± 1 %;

- измеритель иммитанса Е7-20, Г/р №27904-12, диапазон измеряемых величин: емкость от 10-15 до 1 Ф, индуктивность от 10-11 до 104 Гн, активное сопротивление от 10-5 до 109 Ом, проводимость от 10-11 до 10 См, модуль комплексного сопротивления от 10-5 до 109 Ом, реактивное сопротивление от 10-5 до 109 Ом, пределы допускаемой относительной погрешности ± 0,1 %;

- вольтметр универсальный цифровой В7-22А, Г/р №5595-76, диапазон измерений напряжения: переменного тока от 100 мкВ до 300 В и постоянного тока от 100 мкВ до 1000 В, пределы измерений силы: переменного тока от 0,1 мкА до 2 А и постоянного тока от 0,1 мкА до А, пределы измерений сопротивления постоянному току от 0,1 Ом до 2 МОм, пределы допускаемой относительной погрешности измерений ± 0,5 %;

- амперметр щитовой ЭА0704, Г/р №18699-04, диапазон измерений от 0 до 10 А, пределы допускаемой основной приведенной погрешности ± 1,5 %;

- осциллограф универсальный С1-96, Г/р №8256-81, полоса пропускания от 0 до 10 МГц, время нарастания 35 нс, коэффициент отклонения от 2 мВ/дел до 10 В/дел, коэффициент развертки от 0,04 мкс/дел до 0,1 с/дел (с 5-ти кратной растяжкой), пределы допускаемой относительной погрешности ± 3 %;

- установка пробойная УПУ-1М, выходное напряжение от 1,0 В до 10 кВ, пределы допускаемой относительной погрешности напряжения ± 5 % при доверительной вероятности 0,95 (аттестованная в установленном порядке).

Сведения о методах измерений

Система секторная контроля герметичности оболочек твэл реактора БН-800 (ССКГО). Руководство по эксплуатации. Э.091.7452 РЭ.

Нормативные документы

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

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

ГОСТ 8.105-80 ГСИ. Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений плотности потока и флюенса нейтронов на ядерно-физических установках.

НП 061-05 Правила безопасности при хранении и транспортировании ядерного топлива на объектах использования атомной энергии.

НП 001-97. Общие положения обеспечения безопасности атомных станций (ОПБ-88/97).

НП 061-05 Правила безопасности при хранении и транспортировании ядерного топлива на объектах использования атомной энергии.

НП 001-97 Общие положения обеспечения безопасности атомных станций (ОПБ-88/97).

НРБ-99/2009 Нормы радиационной безопасности.

О СПОРБ-99/2010 Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности.

Система секторная контроля герметичности оболочек твэл реактора БН-800 (ССКГО). Технические условия. Э.091.7452 ТУ.

Рекомендации к применению

Осуществление деятельности в области использования атомной энергии.