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
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| ППО БПИ | bn800mcu | 1.0.0.0 | D850EC2C917AE068127E2B 7708E2911107359DB4 | SHA-1 |
| ППО БСС | Ьп800тсс | 1.0.0.0 | R250EX2C826AE064527E3B E7708E2911107359DI7 | SHA-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
| Наименование параметра | Значение параметра |
| Диапазон регистрируемой плотности потока нейтронов в импульсном режиме, н/(см%) | от 1 до 1,0-105 |
| Чувствительность ПИК8 ССКГО к плотности потока нейтронов в импульсном режиме, имп^см2/н, не менее | 2,0 |
| Пределы допускаемой приведённой погрешности измерений плотности потока нейтронов, % | ± 5,0 |
| Пределы допускаемой приведённой погрешности измерений скорости счёта блоком предварительной обработки информации (БПИ), % | ± 2,0 |
| Выходной сигнал (ложный) ПИК8 ССКГО, А, не более | 1,040-8 |
| У стойчивость к электромагнитным воздействиям по ГОСТ Р 50746-2000 | III группа исполнения для электромагнитной обстановки средней жёсткости, критерий качества функционирования «А» |
| Устойчивость к воздействию синусоидальной вибрации - БСС - БПИ - ПИК8 ССКГО | группа исполнения N1 по ГОСТ Р 52931-2008 группа устойчивости 2 по ГОСТ 29075-91 группа устойчивости 3 по ГОСТ 29075-91 |
| С ейсмостойкость | I категория сейсмостойкости по НП-031-01, сейсмические воздействия ПЗ 6 баллов, МРЗ 7 баллов по шкале MSK-64, высотная отметка 20 м |
| Стойкость к обработке дезактивирующими растворами: - ПИК8ССКГО - БПИ, БСС | составы № 1, 4, 9, 10 по ГОСТ 29075-91 состав № 8 по ГОСТ 29075-91 |
| Степень защиты от доступа к опасным частям, попадания внешних твёрдых предметов и воды - БПИ - ПИК8 ССКГО, БСС | IP54 IP55 |
| Напряжение питания от сети переменного тока, В | от 187 до 242 |
| Частота, Гц | от 49 до 51 |
| Потребляемая мощность, В’А, не более | 100 |
| Габаритные размеры БПИ и БСС (длина х ширина х высота), мм, не более | 400 х 400 х 250 |
| Наименование параметра | Значение параметра |
| Габаритные размеры ПИК8 ССКГО (диаметр х длина), мм, не более | 43x5300 |
| Масса, кг, не более - БПИ и БСС - ПИК8 ССКГО | 20 30 |
| Рабочие условия эксплуатации: температура окружающего воздуха, °С - БПИ, БСС - камера ПИК8 ССКГО - металлорукав ПИК8 ССКГО - головка ПИК8 ССКГО - относительная влажность воздуха, % | от 10 до 35 от 10 до 200 от 10 до 80 от 10 до 60 до 80 |
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
| Наименование | Количество |
| ССКГО в составе: | |
| - подвеска ПИК8 ССКГО еИ3.399.066 | 18 шт. |
| - блок предварительной обработки информации Э.091.7350.01 | 18 шт. |
| - блок сравнения сигналов Э.091.7452.01 | 6 шт. |
| - кабельная линия связи КЛС-1 Э.091.7350.02 | 18 шт. |
| Руководство по эксплуатации. Э.091.7452 РЭ | 1 шт. |
| Методика поверки. Э.091.7452 МП | 1 шт. |
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.
