Назначение
Аппаратура радиационного контроля течи из I контура во II контур АРКТ-01Р (далее -аппаратура АРКТ-01Р) предназначена для измерения мощности кермы в воздухе (мощности поглощенной дозы в воздухе), далее - мощности дозы, от контролируемых технологических объектов атомных электростанций (АЭС) и выработки инициирующего сигнала управления при превышении порогового уровня мощности дозы (уставки срабатывания) в управляющих системах безопасности АЭС.
Описание
Принцип работы аппаратуры АРКТ-01Р основан на регистрации газоразрядным счетчиком внешнего блока детектирования воздействующего ионизирующего излучения, преобразовании полученной энергии в импульсный электрический сигнал и затем в измеряемую физическую величину, а также выработке инициирующего сигнала управления (управляющего сигнала) при превышении измеренным электрическим сигналом установленного порогового уровня.
Аппаратура АРКТ-01Р применяется при радиационном технологическом контроле как в составе управляющих систем безопасности, так и в автономном режиме на объектах атомной промышленности и энергетики с атомными энергетическими установками, а также на объектах, связанных с получением, переработкой и использованием радиоактивных материалов.
Аппаратура АРКТ-01Р обеспечивает:
- измерение мощности дозы в диапазоне энергий гамма-излучения от 0,1 до 3,0 МэВ;
- выработку токового сигнала в диапазоне от 4 до 20 мА, пропорционального измеренному значению мощности дозы;
- формирование управляющего сигнала в виде размыкания контактной группы выходного контактного реле при превышении значением мощности дозы гамма-излучения от контролируемого объекта пороговых уровней (уставок срабатывания);
- диагностику исправности работы аппаратуры в автоматическом и ручном режимах;
- передачу по внешнему информационному каналу RS-485 данных о результатах измерений и диагностики, а также и статусные сигналы;
- настройку и управление параметрами аппаратуры.
Конструктивно аппаратура АРКТ-01Р состоит из четырех устройств: блока детектирования мощности дозы гамма-излучения типа БДМГ-И100Д, вырабатывающего импульсы с частотой, пропорциональной мощности дозы ионизирующего излучения; радиационной защиты 6 для защиты блока детектирования от воздействия внешнего фона; тепловой защиты (экрана) для уменьшения теплового воздействия контролируемого объекта на блок детектирования (поставляется при необходимости по отдельному заказу); блока обработки, управления и передачи данных БОП-04у (далее - блок БОП-04у). Результаты измерений выводятся на жидкокристаллический индикатор (ЖК-индикатор) блока БОП-04у.
С помощью блока БОП-04у обеспечивается выполнение следующих функций:
- низковольтное питание аппаратуры;
- обработка импульсных сигналов с выхода блока детектирования БДМГ-И100Д, их преобразование в измеряемое значение мощности дозы от контролируемых объектов и вывод результатов измерений на ЖК-индикатор;
- преобразование измеренного значения мощности дозы в токовый сигнал в диапазоне от 4 до 20 мА и формирование сигнала управления в виде размыкания контактной группы выходного контактного реле блока БОП-04у при превышении текущим значением мощности дозы пороговых значений (уставок срабатывания);
- перенастройка уставок срабатывания выходного контактного реле блока БОП-04у в заданном диапазоне;
- автоматическая и ручная диагностика исправности работы аппаратуры (выявление отказа в работе в процессе диагностики вызывает размыкание контактной группы выходного контактного реле блока БОП-04у);
- установка в ручном режиме в исходное состояние контактной группы выходного контактного реле блока БОП-04у (режим «RESET (СБРОС)»);
- передача во внешний информационный канал RS-485 результатов измерений текущего значения мощности дозы, статусных и диагностических данных.
Аппаратура АРКТ-01Р относится к элементам управляющих систем безопасности нормальной эксплуатации, важным для безопасности АЭС, класс 2УН по НП-001-97 (ОПБ-88/97).
Общий вид аппаратуры АРКТ-01Р приведен на рисунке 1.
Размещение и монтаж аппаратуры АРКТ-01Р осуществляется в соответствии с Руководством по эксплуатации. Аппаратура питается через блок БОП-04у от сети переменного тока напряжением 220 (плюс 22, минус 33) В, частотой 50 (плюс 1, минус 2,5) Гц.
Для индикации состояния аппаратуры в блоке БОП-04у имеется несколько оптических индикаторов: по четыре индикатора на плате узла УПК-01Р и на плате узла УНН-01Р из состава блока БОП-04у, сигнализирующих о различных отказах аппаратуры, и два на крышке блока БОП-04у - «READY (ГОТОВ)», горящий зеленым при отсутствии неисправностей аппаратуры и сигнализирующий о готовности аппаратуры к работе, и «POWER (ПИТАНИЕ)», горящий зеленым при наличии питания. Перечень состояний оптических индикаторов аппаратуры приведен в Руководстве по эксплуатации.
Рисунок 1. Общий вид аппаратуры АРКТ-01Р
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) аппаратуры АРКТ-01Р состоит из встроенного ПО аппаратуры, обеспечивающего реализацию ее технических характеристик, и внешнего сервисного ПО «Конфигуратор» для выполнения настройки и обслуживания аппаратуры.
К метрологически значимому относится все ПО аппаратуры АРКТ-01Р.
Встроенное ПО аппаратуры записывается в постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) блока БОП-04у на этапе изготовления блока БОП-04у и функционирует под управлением специализированного однокристального микроконтроллера. Встроенное ПО аппаратуры обеспечивает:
- управление работой блока БОП-04у;
- обработку импульсных сигналов с выхода блока детектирования БДМГ-И100Д и их преобразование в измеряемое значение мощности дозы от контролируемых объектов;
- преобразование измеренного значения мощности дозы в токовый сигнал в диапазоне от 4 до 20 мА;
- выдачу результатов измерений и статусных данных по каналу передачи данных RS-485;
- вывод на ЖК-индикатор проектного кода и номера аппаратуры, результатов измерений (текущих значений мощности дозы и частоты следования импульсов);
- сигнализацию при превышении установленных предупредительного или аварийного пороговых уровней (уставок срабатывания);
- автоматический контроль работоспособности аппаратуры и отображение его результатов с помощью оптических индикаторов.
Внешнее сервисное ПО аппаратуры «Конфигуратор» устанавливается на сервисный компьютер и обеспечивает:
- вывод на монитор компьютера результатов измерений (в том числе графическое) и статусных данных аппаратуры;
- настройку и конфигурирование параметров блока БОП-04у, в том числе задание уставок срабатывания.
Реализованные способы идентификации ПО аппаратуры АРКТ-01Р соответствуют заявленным в эксплуатационной документации на ПО. Идентификационные данные ПО аппаратуры АРКТ-01Р, представленные в таблице 1, достаточны для однозначной идентификации ПО.
| Таблица 1. Идентификационные данные | ПО аппаратуры АРКТ-01Р |
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| Встроенное ПО аппаратуры АРКТ-01Р | 643.59136427.00068-08 | 1.7 | Не определен* | Не определен* |
| Внешнее сервисное ПО «Конфигуратор» аппаратуры АРКТ-01Р | 643.59136427.00073-02 | 1.1 | 10b178ecc038f520 f914e3c5747ea043 | MD5 |
* Примечание - ПО зашивается на стадии производства. Доступа к цифровому идентификатору ПО нет.
В ПО аппаратуры АРКТ-01Р защита в целях предотвращения несанкционированного доступа к настройке аппаратуры и вмешательств, которые могут привести к искажениям результатов измерений, осуществляется с помощью сообщений об ошибках.
В соответствии с разделом 2.6 МИ 3286-2010 и на основании результатов проверок уровень защиты ПО аппаратуры АРКТ-01Р от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «C».
ПО аппаратуры АРКТ-01Р и измеренные данные достаточно защищены. Не требуется специальных средств защиты, исключающих возможность несанкционированной модификации , обновления (загрузки), удаления и иных преднамеренных изменений метрологически значимого ПО аппаратуры АРКТ-01Р и измеренных данных.
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики радиационного контроля течи из I контура во II контур АРКТ-01Р представлены в таблице 2.
Таблица 2. Характеристики аппаратуры АРКТ-01Р
| Наименование | Значение |
| Диапазон энергий регистрируемого гамма-излучения | 0,1-3,0 МэВ |
| Диапазон измерений мощности дозы | 2,540’7-240’3 Гр/ч |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений мощности дозы (при выдаче показаний по выходу цифрового сигнала RS-485) | ±25 % |
| Энергетическая зависимость чувствительности относительно чувствительности к гамма-излучению радионуклида Cs-137, не более | +65 % в диапазоне энергий 0,1-0,2 МэВ ±30 % в диапазоне энергий 0,2-3,0 МэВ |
| Пределы допускаемой относительной погрешности преобразования показаний аппаратуры в диапазоне от 2,5-10’7 до 2,040’3 Гр/ч в аналоговый сигнал в диапазоне от 4 до 20 мА | ±5 % |
| Диапазон установки пороговых значений мощности дозы выходного контактного реле (уставок срабатывания) | 0,8540’6-140’3 Гр/ч |
| Время отклика при установившемся значении мощности дозы на уровне уставки срабатывания, не более | 10 с |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерения мощности дозы при изменении напряжения питания в пределах от 187 до 242 В и частоты переменного тока в пределах от 47,5 до 51 Гц | ±10 % |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерения мощности дозы при работе аппаратуры с соединительным кабелем между блоком детектирования БДМГ -И100Д и блоком БОП-04у длиной 200 м по сравнению с работой аппаратуры с соединительным кабелем длиной 5 м | ±10 % |
| Наименование | Значение |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерения мощности дозы при изменении относительной влажности окружающего воздуха до 98 % при 35 °С от границ нормальных условий | ±10 % |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерения мощности дозы при сейсмических воздействиях до максимального расчетного землетрясения включительно интенсивностью до 8 баллов по шкале MSK-64 | ±10 % |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерения мощности дозы при изменении температуры на каждые 10°С от границ нормальных условий | ±5 % |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерения мощности дозы при воздействии синусоидальной вибрации в диапазоне частот от 1 до 120 Гц с амплитудой 1g | ±5 % |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерения мощности дозы при воздействии электромагнитных помех | ±10 % |
| Время установления рабочего режима, не более | 30 мин. |
| Нестабильность показаний аппаратуры за 24 часа непрерывной работы, не более | 5 % |
| Питание аппаратуры | от однофазной сети переменного тока напряжением 220 (плюс 22, минус 33) В, частотой 50 (плюс 1, минус 2,5) Гц |
| Потребляемая мощность, не более | 15 В^А |
| Габаритные размеры: - Блок обработки, управления и передачи данных: БОП-04у, длина х ширина х высота, мм, не более - Блок детектирования БДМГ-И100Д, длина х диаметр, мм, не более - Защита 6, длина х ширина х высота, мм, не более - Коллиматор, толщина х ширина х высота, мм, не более | 350 х 350 х 165 105 х 70 280 х 200 х 205 35 х 200 х 205 |
| Масса, кг, не более: - Блок обработки, управления и передачи данных: БОП-04у - Блок детектирования БДМГ-И100Д - Защита 6 - Коллиматор | 8 1 65 8 |
| Рабочие условия эксплуатации: - температура - атмосферное давление - относительная влажность воздуха | минус 10-плюс 50 °С 84-106,7 кПа до 98 % при 35 °С (и при более низких температурах без конденсации влаги) |
| Наименование | Значение |
| Нормальные условия эксплуатации: - температура - атмосферное давление - относительная влажность воздуха | 20+5 ОС 84,0-106,7 кПа 30-80 % |
| Устойчивость к сейсмическим воздействиям | до максимального расчетного землетрясения включительно интенсивностью до 8 баллов по шкале MSK-64 (I категория сейсмостойкости по НП-031-01) |
| Устойчивость к воздействию электромагнитных помех | согласно группе исполнения IV при критерии качества функционирования А по ГОСТ Р 50746-2000 |
| Степень защиты оболочек | IP55 по ГОСТ 14254-96 |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом или штемпелеванием на левый верхний угол титульного листа паспорта ПБАВ.412168.009 ПС и методом фотопечати на этикетку, расположенную на лицевой панели блока БОП-04у.
Комплектность
В комплект поставки аппаратуры АРКТ-01Р входят составные части и принадлежности, приведенные в таблице 3.
Таблица 3. Комплект поставки аппаратуры АРКТ-01Р
| Наименование | Обозначение | Количество | Примечание |
| Блок обработки, управления и передачи данных БОП-04у | ПБАВ.468166.005 | 1 | - |
| Блок детектирования БДМГ-И100Д | ФВКМ.412114.003 | 1 | - |
| Защита 6 | ПБАВ.305179.001 | 1 | - |
| Комплект монтажных частей согласно ведомости ПБАВ.412168.009 ВЧ | ПБАВ.412911.001 | 1 | Включает: кабельные части разъемов, крепежный комплект |
| Комплект монтажных частей согласно ведомости ПБАВ.412168.009 ВЧ2 | ПБАВ.412911.002 | 1 | Включает коллиматор ПБАВ.305179.002 и крепежный комплект к нему. В базовый комплект поставки не входит. Необходимость поставки комплекта оговаривается в условиях договора или контракта на поставку аппаратуры АРКТ-01Р или поставка осуществляется по отдельному договору. |
| Наименование | Обозначение | Количество | Примечание |
| | | При поставке более одной аппаратуры АРКТ-01Р количество поставляемых комплектов определяется условиями договора или контракта на поставку. |
| Комплект запасных частей согласно ведомости ПБАВ.412168.009 ЗИ | ПБАВ.412913.001 | 1 | - |
| Комплект инструмента и принадлежностей согласно ведомости ПБАВ.412168.009 ЗИ1 | ПБАВ.412914.005 | - | 1 шт. при поставке на объект комплектов аппаратуры АРКТ-01Р общим количеством от 1 до 24 шт.; 2 шт. при поставке на объект комплектов аппаратуры в количестве свыше 24 шт. |
| Комплект калибровочного оборудования КПО-02 согласно ведомости ПБАВ.412168.009 ЗИ3 | ПБАВ.412918.004 | - | 1 шт. при поставке на объект комплектов аппаратуры АРКТ-01Р общим количеством от 1 до 24 шт.; 2 шт. при поставке на объект комплектов аппаратуры в количестве свыше 24 шт. |
| Аппаратура радиационного контроля течи из I контура во II контур АРКТ-01Р. Руководство по эксплуатации | ПБАВ.412168.009 РЭ | 1 | 2 шт. при поставке на объект комплектов аппаратуры АРКТ-01Р в количестве свыше * * 1 шт. |
| Аппаратура радиационного контроля течи из I контура во II контур АРКТ-01Р. Паспорт | ПБАВ.412168.009 ПС | 1 | По 1 шт. на каждую аппаратуру при поставке на объект комплектов аппаратуры АРКТ-_* 01Р |
| Блок детектирования БДМГ-И100Д. Руководство по эксплуатации | ФВКМ.412114.003РЭ | 1 | 2 шт. при поставке на объект комплектов аппаратуры АРКТ-01Р в количестве свыше * * 1 шт. |
| Блок детектирования БДМГ-И100Д. Паспорт | ФВКМ.412114.003ПС | 1 | По 1 шт. на каждый блок детектирования при поставке на объект комплектов аппаратуры АРКТ-01Р* |
| Наименование | Обозначение | Количество | Примечание |
| Защита 6. Этикетка | ПБАВ.305179.001ЭТ | 1 | По 1 шт. на каждую защиту 6 при поставке на объект комплектов аппаратуры АРКТ-01Р* |
| Аппаратура радиационного контроля течи из I контура во II контур АРКТ-01Р. Ведомость комплекта монтажных частей | ПБАВ.412168.009 ВЧ | 1 | 2 шт. при поставке на объект комплектов аппаратуры АРКТ-01Р в количестве свыше * 1 шт. |
| Аппаратура радиационного контроля течи из I контура во II контур АРКТ-01Р. Ведомость комплекта монтажных частей | ПБАВ.412168.009 ВЧ2 | 1 | Поставляется при заказе комплекта ПБАВ.412911.002. 2 шт. при поставке на объект комплектов ПБАВ.412911.002 в ко * личестве свыше 1 шт. |
| Аппаратура радиационного контроля течи из I контура во II контур АРКТ-01Р. Ведомость комплекта запасных частей | ПБАВ.412168.009 ЗИ | 1 | 2 шт. при поставке комплектов аппаратуры АРКТ-01Р в количестве свыше 1 шт. |
| Аппаратура радиационного контроля течи из I контура во II контур АРКТ-01Р. Ведомость комплекта инструмента и принадлежностей | ПБАВ.412168.009 ЗИ1 | 1 | 2 шт. при поставке на объект комплектов аппаратуры АРКТ-01Р в количестве свыше * 1 шт. |
| Аппаратура радиационного контроля течи из I контура во II контур АРКТ-01Р. Ведомость комплекта калибровочного оборудования КПО-02 | ПБАВ.412168.009 ЗИ3 | 1 | 2 шт. при поставке на объект комплектов аппаратуры АРКТ-01Р в количестве свыше * 1 шт. |
* Примечание - Количество и состав поставляемой эксплуатационной документации на русском и английском (при необходимости) языках может отличаться от приведенного в таблице в соответствии с условиями договора или контракта на поставку.
Поверка
осуществляется по документу ПБАВ.412168.009 РЭ «Аппаратура радиационного контроля течи из I контура во II контур АРКТ-01Р. Руководство по эксплуатации», раздел 4 «Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева» в июне 2013 г.
Средства поверки:
рабочий эталон второго разряда по ГОСТ 8.034-82 - установка поверочная дозиметрическая гамма-излучения с набором источников из радионуклида Cs-137, диапазон мощности дозы от 1 • 10-7 до 3 • 10-3 Гр/ч, погрешность не более ±7%;
источник фотонного излучения радионуклидный закрытый спектрометрический эталонный типа ОСГИ-3 из Co-60 с активностью не менее 105 Бк, погрешность не более ±3%;
держатель ПБАВ.301524.003 из комплекта КПО-02.
Сведения о методах измерений
Методики измерений изложены в документе «Аппаратура радиационного контроля течи из I контура во II контур АРКТ-01Р. Руководство по эксплуатации. ПБАВ.412168.009 РЭ».
Нормативные документы
ГОСТ 4.59-79 «Система показателей качества продукции. Средства измерений ионизирующих излучений. Номенклатура показателей»;
ГОСТ 27451-87 «Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия»;
«Аппаратура радиационного контроля течи из I контура во II контур АРКТ-01Р.
Технические условия. ПБАВ.412168.009 ТУ».
Рекомендации к применению
- при выполнении работ по осуществлению производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта;
- при выполнении работ по обеспечению безопасности при чрезвычайных ситуациях;
- при осуществлении деятельности в области использования атомной энергии.
