Анализаторы электрохимические содержания водорода в натрии и инертном газе ЭХДВ-(Н,Г)

Назначение

Анализаторы электрохимические содержания водорода в натрии и инертном газе ЭХДВ-(Н,Г) (далее - анализаторы) предназначены для измерений объемной доли водорода в инертном газе (аргоне) над натрием и изменения массовой доли водорода в натрии второго контура реакторной установки типа БН-800 и работы в составе блоков ЭХДВ-Н(Г) в системе автоматической защиты парогенератора.

Описание

Анализатор электрохимический содержания водорода в натрии и инертном газе ЭХДВ-(Н,Г) представляет собой комплекс измерительного оборудования, который состоит из преобразователя первичного (1111), расположенного внутри блока первичного преобразователя ЭХДВ-Н(Г) (рис. 1), преобразователя нормирующего ЭХДВ-НП (усилителя сигнала), преобразователя измерительного (ИП) и концентратора-индикатора в составе электронного блока. Общий вид анализатора представлен на рис. 1

Первичным преобразователем ЭХДВ-(Н,Г) (рис. 2) является электрохимический датчик, принцип действия которого основан на изменении проводимости твердого электролита на основе диоксида циркония в присутствии водорода в зависимости от его содержания в измеряемой среде. Водород, растворенный в натрии или присутствующий в инертном газе, диффундирует через никелевую мембрану датчика, изменяет активность кислорода в газовой смеси, которая поступает к чувствительному элементу датчика, вызывая изменение его электрических свойств, преобразующееся в выходной сигнал постоянного тока.

Преобразователь нормирующий ЭХДВ-НП (рис. 3) устанавливается на расстоянии до 10 м от ПП ЭХДВ-(Н,Г). Преобразователь измерительный ЭХДВ-ИП (рис. 4), концентратор-индикатор устанавливают на расстоянии до 300 м от ПП ЭХДВ-(Н,Г) в электронном блоке, расположенном в приборном шкафу вторичной аппаратуры.

Функции, выполняемые вторичной аппаратурой анализатора ЭХДВ-(Н,Г):

-    усиление и первичная обработка сигналов от первичного преобразователя;

-    преобразование по заданному алгоритму электрических сигналов;

-    отображение на служебном дисплее результатов измерений;

-    передача результатов измерений по интерфейсу RS-485 в систему контроля верхнего уровня (диспетчерскую ЭВМ);

-    формирование выходного сигнала постоянного тока, соответствующего уровню измеряемой концентрации водорода, в рабочем диапазоне (4-20) мА;

-    формирование управляющих воздействий в виде дискретных сигналов типа «сухой контакт».

НП и ИП предназначены для принятия сигнала от ПП блока ЭХДВ-(Н,Г), обработки входного сигнала и формирования выходного токового сигнала (4-20) мА, релейного, интерфейс RS485.

Модуль концентратора-индикатора предназначен для сбора информации с ИП, передачи необходимой информации на диспетчерский пульт по интерфейсу Ethernet, выполнения предупредительных уставок и аварийных уставок блока ЭХДВ-(Н,Г). Модуль выполнен на основе ЖКИ - панели визуального контроля. Параметры работы анализатора ЭХДВ-(Н,Г) могут быть представлены в текстовом виде измеряемых физических величин. Выбор сервиса режима отображения осуществляется с помощью кнопочной панели, расположенной на передней панели модуля. Выход измеряемых параметров за пределы допустимых значений индицируется бланкированием (миганием) панели.

Вторичная аппаратура обеспечивает выдачу следующих дискретных сигналов (24 В 1,6 мА):

-    превышение концентрации водорода относительно уставки (сигнал в систему СКУ передается как замкнутое состояние реле и по токовому каналу (4-20) мА)

-    снижение температуры рабочей среды в первичном преобразователе более чем на 50 °С относительно величины уставки;

-    снижение температуры чувствительного элемента на 20 °С относительно величины уставки;

-    снижение температуры пористого наполнителя более чем на 15 °С относительно величины уставки;

-    время формирования предупредительного и аварийного сигналов - не менее 1 с.

Индикация измеряемых и вычисляемых параметров производится на жидкокристаллическом дисплее модуля индикации блока электронного вторичной аппаратуры.

Программное обеспечение

Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1 Таблица 1

Программное обеспечение вторичной аппаратуры анализаторов электрохимических содержания водорода в натрии и инертном газе ЭХДВ-(Н,Г) в составе блоков ЭХДВ-Н(Г) записано в флэш-память микроконтроллера и недоступно для непреднамеренных изменений (защищено паролем), несанкционированный доступ к микроконтроллеру защищен мастичными пломбами. Уровень защиты программного обеспечения - «высокий» по Р 50.2.077-2014 (метрологически значимая часть ПО СИ и измеренные данные достаточно защищены с помощью специальных средств защиты от преднамеренных изменений).

Влияние встроенного программного обеспечения анализаторов электрохимических содержания водорода в натрии и инертном газе ЭХДВ-(Н,Г) учтено при нормировании метрологических характеристик.

Технические характеристики

от 5-10-5 до 5-10 -3 от 5-10-5 до 15 от 0,05 до 1,0 от 0,05 до 10 ± 15 ± 3

Диапазон измерений объемной доли водорода в инертном газе, %

Диапазон показаний объемной доли водорода в инертном газе, %

Диапазон измерений изменений массовой доли водорода в натрии, млн-1 Диапазон показаний массовой доли водорода в натрии, млн-1 Пределы основной допускаемой относительной погрешности, %

Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерений при превышении температуры окружающей среды на каждые 10 оС свыше номинальной (плюс 60 С) в диапазоне рабочих температур, % не более:

Потребляемая мощность, Вт, не более Габаритные размеры, мм, не более:

50

913x220x450

908х220х450

450x483x132

78x74x57

7

12

0,8

-    первичного преобразователя ЭХДВ-Н

-    первичный преобразователь ЭХДВ-Г

-    электронный блок

-    нормирующий преобразователь ЭХДН-НП Масса, кг, не более

-    первичного преобразователя ЭХДВ-(Н, Г)

-    электронный блок

-    нормирующий преобразователь ЭХДВ-НП

Условия эксплуатации:

-    температура окружающего воздуха, не более, °С: блок ПП, МРТ, НП

при нормальной эксплуатации при проектной аварии в течение нескольких часов электронный блок

60

90

50

от 84 до 106,7 80 120 ± 5

-    атмосферное давление, кПа

-    относительная влажность, не более, %

-    температура холодной ловушки, С

-    электрическое питание:

220± 10 % 50 ± 1

напряжение переменного тока, В частота переменного тока, Гц

Знак утверждения типа

наносится на лицевую панель модуля контроля вторичного прибора фотохимическим способом, а также на титульные листы эксплуатационной документации типографским способом.

Комплектность

Комплектность анализаторов электрохимических водорода в натрии и в инертном газе ЭХДВ-(Н,Г):

-    преобразователь первичный ЭХДВ-(Н,Г).002.000;

-    преобразователь нормирующий ЭХДВ-НП ИКЖГ.408841.003;

-    преобразователь измерительный ЭХДВ-ИП ИКЖГ.408841.015;

-    концентратор-индикатор ИКЖГ.408841.020-01.

Комплект эксплуатационной документации.

Методика поверки.

Поверка

осуществляется по документу МП 60406-15 «Анализаторы электрохимические содержания водорода в натрии и инертном газе ЭХДВ-(Н,Г) Методика поверки», утверждённому ФГУП «ВНИИМС» 16 февраля 2015 г.

Основные средства поверки:

-    ГСО № 10259-2013;

-    генератор газовых смесей ГГС-03-03 по ШДЕК.418313.001 ТУ;

-    ротаметр FAM 3200; Федеральный информационный фонд № 17417-05.

-    измеритель давления «БАРАТОН» MKS Instruments, Федеральный информационный-фонд № 31851-06;

-    расходомер ТАРАН-Т Dy11 по ШУБИ.501464.003 ТУ;

-    термометр сопротивления ТС 1288А по ТУ 4211-012-13282997-09;

-    преобразователь давления измерительный «ЭЛЕМЕР-АИР-30 А» CD0 по ТУ 4212-07713282997-08;

-    преобразователь давления измерительный «ЭЛЕМЕР-АИР-30 А» ТА13 по ТУ 4212-07713282997-08;

-    мановакууметр МТИ по ТУ 25.05.1481-77

-    аргон газообразный высокой чистоты по ТУ 2114-005-05798345-2009 с нормированным содержанием примесей;

-    водород особо чистый марки А по ТУ 2114-016-78538315-2008.

Сведения о методах измерений

изложены в руководствах по эксплуатации.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к анализаторам электрохимическим содержания водорода в натрии и инертном газе ЭХДВ-(Н,Г)

ГОСТ 8.578-2008. Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах.

ГОСТ Р 52931-2008. Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.

Технические условия ШУБИ.501464.001 ТУ.

Рекомендации к применению

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