Назначение
Системы для измерения пространственного искривления технологических каналов и каналов системы управления и защиты модернизированные СИПИ-М (далее - системы СИПИ-М) реакторов большой мощности канальных (далее - РБМК) предназначены для:
- измерений внутреннего диаметра канала;
- измерений угла наклона оси канала относительно вертикали в плоскости, проходящей через риску зонда, и в ортогональной плоскости;
- измерений угла между меткой направления центральной оси реактора и риской зонда;
- измерений угла поворота зонда относительно его начального положения;
- измерений глубины положения зонда относительно высотных отметок реакторной установки.
Описание
Принцип работы систем СИПИ-М заключается в проведении измерений параметров каналов в процессе перемещения зонда измерительного ЗИ-СИПИ-М (далее - зонд) по контролируемому каналу.
Для проведения контроля зонд загружается в контролируемый канал. Перед загрузкой зонда на контролируемый канал устанавливается самоцентрирующееся устройство для транзитной доставки зонда в зону контроля СИПИ-М каналов РБМК (далее - самоцентрирующееся устройство для ТК) или самоцентрирующееся устройство для транзитной доставки зонда в зону контроля СИПИ-М каналов СУЗ РБМК (далее - самоцентрирующееся устройство для СУЗ) в зависимости от типа канала. На самоцентрирующееся устройство устанавливаются устройство для дезактивации. Зонд устанавливается в трубу направляющую устройства загрузочного УЗ-СИПИ-М или устройства загрузочного УЗ-СИПИ-М2, которое стыкуется с устройством для дезактивации. Перед загрузкой зонда в канал измеряется угол между меткой направления центральной оси реактора и риской зонда. Зонд оснащен щупами с датчиками, расположенными в верхнем и нижнем блоках центраторов зонда БЦВ-СИПИ-М и БЦН-СИПИ-М, которые, посредством контакта с внутренней поверхностью канала, позволяют определить действительное значение внутреннего диаметра канала, положение его действительной оси в текущем сечении.
Зонд перемещается вниз, а затем вверх, при этом осуществляются измерения внутреннего диаметра канала, угла наклона оси канала относительно вертикали в плоскости, проходящей через риску зонда, и в ортогональной плоскости, а также угла поворота зонда относительно его начального положения и глубины положения зонда в канале.
По результатам проведенных измерений в соответствии с аттестованной методикой измерений осуществляется определение следующих параметров:
- диаметра вписанной, диаметра описанной окружности канала (эллиптичность);
- отклонения действительной оси канала от номинальной оси канала по осям Х и Y;
- стрелы прогиба действительной оси канала;
- азимутального угла стрелы прогиба канала относительно центральной оси реакторной установки;
- радиуса кривизны канала.
Общий вид основного оборудования систем СИПИ-М приведен на рисунках 1, 2 и 3.
Системы СИПИ-М включают в себя следующие группы оборудования, разделяемые по функциональному назначению:
— устройство загрузочное УЗ-СИПИ-М или устройство загрузочное УЗ-СИПИ-М2 (далее УЗ-СИПИ-М или УЗ-СИПИ-М2);
— самоцентрирующееся устройство для ТК;
— самоцентрирующееся устройство для СУЗ;
— устройство для дезактивации ТК;
— аппарат высокого давления с вентилем;
— адаптер с защитным отключением УЗО-ДПА16;
- оборудование передающей части в составе:
- зонд;
- оборудование приемной части в составе:
- блок питания и управления БПУ-СИПИ-М (далее - БПУ-СИПИ-М);
- блок системный компьютера архивирующего и управляющего БСКАУ-СИПИ-М;
- монитор;
- манипулятор «мышь»;
- фильтр сетевой;
- источник бесперебойного питания;
- линии связи в составе:
- кабель соединительный зонда КСЗ-СИПИ-ЛМ или кабель соединительный зонда КСЗ-СИПИ-ЛМ2 (далее - КСЗ-СИПИ-ЛМ/КСЗ-СИПИ-ЛМ2) или кабель соединительный КСЗ-СИПИ-Л (далее - КСЗ-СИПИ-Л);
- жгут монтажный общий ЖМО-СИПИ;
- кабель питания К-С-450 (из состава УЗ-СИПИ-М);
- кабель соединительный К-С109-2;
- кабель питания К-С221Н;
- кабель питания К-С220А;
- кабель питания (из состава монитора);
- кабель DVI (из состава монитора).
У З-СИПИ-М или УЗ-СИПИ-М2 используется для загрузки зонда в контролируемый канал и выгрузки из канала.
УЗ-СИПИ-М состоит из:
- барабана кабельного БК-СИПИ-М, предназначенного для намотки и размотки КСЗ-СИПИ-ЛМ (КСЗ-СИПИ-Л);
- блока ввода и защиты БВЗ-СИПИ, предназначенного для питания привода подъема зонда;
- узла лазера, предназначенного для определения углового положения зонда относительно центральной оси реактора;
- привода подъема зонда ППЗ-СИПИ, обеспечивающего его подъем;
- датчика верхнего положения зонда, позволяющего определять его верхнее положение;
- датчика подъема зонда ДПЗ-СИПИ, предназначенного для измерений глубины положения зонда в канале.
УЗ-СИПИ-М2 состоит из:
- модуля приводного МП-СИПИ-М2 в составе:
- привод вращения барабана;
- шкаф управления, предназначенный для управления приводами;
- устройство ручного подъема зонда.
- барабана кабельного БК-СИПИ-М2, предназначенного для намотки и размотки КСЗ-СИПИ-ЛМ2;
- модуля измерительного МИ-СИПИ-М2 в составе:
- узел лазера УЛ-СИПИ-М2, предназначенный для определения углового положения зонда относительно центральной оси реактора;
- датчика верхнего положения зонда, предназначенного для контроля положения зонда в верхней точке;
- датчик положения зонда ДПЗ-СИПИ, предназначенный для контроля перемещения зонда.
- линии связи.
Устройство для дезактивации ТК предназначено для проведения дезактивации зонда и кабеля КСЗ-СИПИ-ЛМ (КСЗ-СИПИ-Л). Устройство для дезактивации ТК предварительно устанавливается на самоцентрирующееся устройство для ТК (СУЗ), а затем стыкуется с УЗ-СИПИ-М или УЗ-СИПИ-М2. При подъеме зонда при прохождении его через устройство для дезактивации ТК осуществляется дезактивация зонда путем одновременной подачи воды и воздуха из форсунок, расположенных в два ряда параллельно друг другу. Вода в устройство для дезактивации ТК подается под давлением, создаваемым аппаратом высокого давления. Сжатый воздух поступает в устройство для дезактивации от воздушной магистрали.
Оборудование передающей части системы СИПИ-М представляет собой зонд. Он предназначен для проведения измерений. Зонд состоит из:
- узла стыковочного УС-СИПИ-М, предназначенного для соединения зонда с УЗ-СИПИ-М или УЗ-СИПИ-М2 с помощью кабеля КСЗ-СИПИ-ЛМ (КСЗ-СИПИ-Л) или КСЗ-СИПИ-ЛМ2;
- двух блоков центраторов (верхнего БЦВ-СИПИ-М и нижнего БЦН-СИПИ-М), предназначенных для измерений внутреннего диаметра канала. Блоки центраторов включают в себя по пять датчиков центратора ДЦ-СИПИ;
- блока датчиков наклона (верхнего БДНВ-СИПИ-М и нижнего БДНН-СИПИ-М), предназначенных для измерений угла наклона оси канала относительно вертикали в плоскости, проходящей через риску зонда, и в ортогональной плоскости. Блок датчиков наклона (верхний БДНВ-СИПИ-М и нижний БДНН-СИПИ-М) состоит из двух датчиков угла наклона электролитических и датчика температуры;
- датчика поворота ДП-СИПИ-М, предназначенного для измерений угла поворота зонда относительно его начального положения при скручивании кабеля, на котором висит зонд. Датчик поворота ДП-СИПИ-М состоит из гироскопа свободного и датчика температуры.
По степени защиты оболочек оборудование передающей части систем соответствует IP68, оборудование приемной части систем соответствует IP20 по ГОСТ 14254.
Сигналы с датчиков зонда передаются по кабелю КСЗ-СИПИ-ЛМ (КСЗ-СИПИ-Л) или КСЗ-СИПИ-ЛМ2 в УЗ-СИПИ-М или УЗ-СИПИ-М2, которое обеспечивает их первичную обработку.
БПУ-СИПИ-М предназначен для формирования питающих напряжений УЗ-СИПИ-М и зонда.
Связь между различными группами оборудования систем СИПИ-М осуществляется посредствам кабелей. По кабелям передаются питающие напряжения, управляющие и информационные сигналы, необходимые для работы систем СИПИ-М.
Рисунок 1 - Общий вид зонда
1 - место нанесения краски
Рисунок 2 - Общий вид УЗ-СИПИ-М и схема пломбировки от несанкционированного доступа
1
1
1 - место нанесения краски
Рисунок 3 - Общий вид УЗ-СИПИ-М2 и схема пломбировки от несанкционированного доступа
Пломбировка УЗ-СИПИ-М и УЗ-СИПИ-М2 от несанкционированного доступа осуществляется в соответствии с конструкторской документацией заводом-изготовителем методом нанесения краски на контрольные винты:
- в УЗ-СИПИ-М - на один из винтов крепления датчика положения зонда ДПЗ-СИПИ к кронштейну и на один из винтов крепления узла лазера УЛ-СИПИ к раме.
- в УЗ-СИПИ-М2 - на один из винтов крепления датчика положения зонда ДПЗ-СИПИ к кронштейну и на один из винтов крепления узла лазера УЛ-СИПИ-М2 к модулю измерительному МИ-СИПИ-М2.
Зонд работает в агрессивной среде, пломбировка не предусмотрена.
Программное обеспечение
Системы СИПИ-М поддерживают возможность работы с программным комплексом «Система измерения пространственных искривлений ТК и КСУЗ» (далее - комплексом). Комплекс предназначен для:
— настройки систем СИПИ-М;
— сбора и обработки данных;
— визуализации результатов контроля;
— создания баз данных (далее - БД) контроля.
Программное обеспечение (далее - ПО) разделено на метрологически значимую и незначимую части.
Комплекс включает в себя следующие программы:
— Программа измерения пространственных искривлений каналов (SCMApp.exe, ReactorCellMeasurement.dll);
— Программа калибровки (Calibrator.exe);
Программа контроллера зонда, которая является встроенным программным продуктом (ПО «Программа контроллера зонда») и установлена в УЗ-СИПИ-М или УЗ-СИПИ-М2.
Уровень комплекса соответствует «среднему» уровню защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Уровень ПО «Программа контроллера зонда» соответствует «высокому» уровню защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Метрологические характеристики нормированы с учетом ПО.
Идентификационные данные ПО метрологически значимой части приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационное наименование ПО | SCMApp.exe | ReactorCellMea surement.dll | Calibrator.exe | ПО «Программа контроллера *** зонда» |
| Номер версии ПО (идентификационный номер)* | 3.0.Х | 1.0.Х | 3.0.Х | - |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | 479c415fe58 4fc6d935c3b a975c450ae | 7a307799d80b 659ebe93c2a1 1193c106 | ec2f050b0d08 7067e6e50c62 45cf23a4 | - |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | MD5 |
| Примечание * Х - часть номера версии, которая отвечает за метрологически незначимую часть ПО. Контрольная сумма ПО «SCMApp.exe» указана для версии ПО 3.0.1859. Контрольная сумма ПО «ReactorCellMeasurement.dll» указана для версии ПО 1.0.1859. Контрольная сумма ПО «Calibrator.exe» указана для версии ПО 3.0.1859. Актуальные данные приведены в ИТЦЯ.463439.114-01 ПС при поставке. Цифровой идентификатор не вычисляется, так как ПО устанавливается в контроллер на стадии разработки и не может быть изменено. |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| Диапазон измерений внутреннего диаметра канала, мм | от 79 до 88 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений внутреннего диаметра канала, мм | ±0,05 |
| Диапазон измерений угла наклона оси канала относительно вертикали в плоскости, проходящей через риску зонда, и в ортогональной плоскости, градус | ±10 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений угла наклона оси канала относительно вертикали в плоскости, проходящей через риску зонда, и в ортогональной плоскости, в поддиапазоне от -3° до +3°, минуты Пределы допускаемой относительной погрешности измерений угла наклона оси канала относительно вертикали в плоскости, проходящей через риску зонда, и в ортогональной плоскости, в поддиапазонах свыше -3° до -10° и свыше +3° до +10°, % | ±5 ±3 |
| Диапазон измерений угла между меткой* направления центральной оси реактора** и риской зонда, градус | от -170 до +180 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений угла между меткой направления центральной оси реактора и риской зонда, градус | ±0,5 |
| 1 | 2 |
| Диапазон измерений угла поворота зонда относительно его начального положения, градус | ±50 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений угла поворота зонда относительно его начального положения, градус | ±4,5 |
| Диапазон измерений глубины положения зонда, мм | от 0*** до 17600 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений глубины положения зонда в поддиапазоне от 0 до 1000 мм, мм | ±5 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений глубины положения зонда в поддиапазоне свыше 1000 до 17600 мм, % | ±0,5 |
| Примечания: * - метка направления центральной оси реактора устанавливается по оси каждого ряда контролируемых каналов; * * - центральная ось реактора совпадает с осью Y системы координат реакторной установки; * ** - За «0» принимается уровень пола центрального зала РУ. Измеренные значения привязываются к высотным отметкам реакторной установки. |
Внутренний диаметр канала, угол между меткой направления центральной оси реактора и риской зонда, глубина положения зонда измеряются в статическом режиме.
Угол наклона оси канала относительно вертикали в плоскости, проходящей через риску зонда, и в ортогональной плоскости, угол поворота зонда относительно его начального положения измеряются в статическом и динамическом* режиме при максимальной угловой скорости наклона зонда 1,15 градус/с и максимальной угловой скорости поворота зонда 10 градус/с при нагревании зонда от 20°С до 70°С.
Примечание - *Под динамическим режимом понимается режим наклона и поворота зонда по синусоидальному закону при изменении температуры зонда.
Таблица 3 - Технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания: УЗ-СИПИ-М: - напряжение переменного тока, В | от 360 до 390 |
| - частота переменного тока, Гц | от 49 до 51 |
| Система СИПИ-М, включая УЗ-СИПИ-М2: - напряжение переменного тока, В | от 187 до 242 |
| - частота переменного тока, Гц | от 49 до 51 |
| Потребляемая мощность, кВт, не более: УЗ-СИПИ-М, УЗ-СИПИ-М2 | 2 |
| Система СИПИ-М | 4,7 |
| Габаритные размеры, мм, не более: УЗ-СИПИ-М: - высота | 2600 |
| - ширина | 1540 |
| - длина | 2080 |
| Зонд: - диаметр | 91 |
| - высота | 1350 |
| УЗ-СИПИ-М2: - высота | 2150 |
| - ширина | 850 |
| - длина | 900 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Масса, кг, не более: УЗ-СИПИ-М | 220 |
| Зонд | 30 |
| УЗ-СИПИ-М2 | 150 |
| Условия эксплуатации: Для оборудования передающей части системы СИПИ-М (зонд): - рабочая среда | вода, воздух |
| - температура среды, °С | от 20 до 70 |
| - максимальная скорость изменения температуры рабочей среды, °С/мин | 5 |
| - атмосферное давление, кПа | от 84,0 до 106,7 |
| - рабочее давление воды, кПа, не более | 200 |
| - мощность гамма-излучения, рад/ч, не более | 3,2-105 |
| Для оборудования приемной части системы СИПИ-М, включая устройство загрузочное УЗ-СИПИ-М / УЗ-СИПИ-М2: - температура окружающей среды, °С | от 15 до 35 |
| - относительная влажность, % | 80 |
| - атмосферное давление, кПа | от 84,0 до 106,7 |
| Средний срок службы, лет | 5 |
| Средняя наработка на отказ с учетом технического обслуживания, ч | 100 |
| Максимальная скорость перемещения зонда измерительного ЗИ-СИПИ-М, мм/с | 100 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом и в виде наклейки на блок питания и управления БПУ-СИПИ-М.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность системы СИПИ-М
| Наименование | Обозначение | Кол-во. |
| 1 | 2 | 3 |
| Устройство загрузочное УЗ-СИПИ-М | ИТЦЯ.483344.002 | 11) шт. |
| Устройство загрузочное УЗ-СИПИ-М2 | ИТЦЯ.483344.008 | 11) шт. |
| Устройство для дезактивации ТК | ИТК-20.50.00 | 1 шт. |
| Аппарат высокого давления вентилем | ИТК-00.10.00 | 1 шт. |
| Адаптер с защитным отключением УЗО-ДПА16 | _ | 2 шт. |
| Оборудование передающей части |
| Зонд измерительный ЗИ-СИПИ-М, включая: | ИТЦЯ.468224.004 | 11) шт. |
| гироскоп свободный | _ | 1 шт. |
| электролитический датчик угла наклона | _ | 4 шт. |
| преобразователь индуктивный | _ | 10 шт. |
| Оборудование приемной части |
| Блок питания и управления БПУ-СИПИ-М | ИТЦЯ.468367.190 | 1 шт. |
| Блок системный компьютера архивирующего и управляющего БСКАУ-СИПИ-М | ИТЦЯ.467419.012 | 1 шт. |
| Монитор | _ | 1 шт. |
| Клавиатура | _ | 1 шт. |
| Манипулятор «мышь» | _ | 1 шт. |
| Фильтр сетевой | _ | 1 шт. |
| Источник бесперебойного питания | _ | 1 шт. |
| 1 | 2 | 3 |
| Линии связи |
| Кабель соединительный зонда КСЗ-СИПИ-Л2) | ИТЦЯ.685631.265 | 1 шт. |
| Кабель соединительный зонда КСЗ-СИПИ-ЛМ2) | ИТЦЯ.685631.265-01 | 1 шт. |
| Кабель соединительный зонда КСЗ-СИПИ-ЛМ22) | ИТЦЯ.685631.265-02 | 1 шт. |
| Жгут монтажный общий ЖМО-СИПИ | ИТЦЯ.685692.003 | 1 шт. |
| Кабель соединительный К-С109-2 | ИТЦЯ.685621.010-02 | 1 шт. |
| Кабель питания К-С4503) | ИТЦЯ.685669.056 | 1 шт. |
| Кабель питания К-С221Н | ИТЦЯ.685631.015 | 2 шт. |
| Кабель питания К-С220А | ИТЦЯ.685631.147 | 1 шт. |
| Кабель DVI4) | - | 1 шт. |
| Кабель питания4) | - | 1 шт. |
| Запасные части, инструменты, приспособления и средства измерений |
| Комплект запасных частей5) | ИТЦЯ.463963.552 | 1 компл. |
| Комплект инструмента и принадлежностей5) | ИТЦЯ.463964.110 | 1 компл. |
| Стенд измерительный6) | ИТЦЯ.401234.001 | 1 шт. |
| Самоцентрирующееся устройство для транзитной доставки зонда в зону контроля СИПИ каналов РБМК | ИТК-01.35.00 | 1 шт. |
| Самоцентрирующееся устройство для транзитной доставки зонда в зону контроля СИПИ каналов СУЗ РБМК | ИТК-01.36.00 | 1 шт. |
| Программное обеспечение |
| Программный комплекс «Система измерения пространственных искривлений ТК и КСУЗ»7) | ИТЦЯ.40057-ХХ | 1 компл. |
| Эксплуатационная документация |
| Комплект эксплуатационных документов8) | _ | 1 компл. |
| Методика поверки | МП 2512-0011-2013 | 1 шт. |
| Методика измерений пространственного искривления технологических каналов и каналов СУЗ реакторов РБМК | ИТЦЯ.463439.114-01 Д1 | 1 шт. |
| Примечания 1) Количество определяется договором поставки. 2) Тип поставляемого кабеля определяется договором поставки. Кабель поставляется намотанным на барабан. 3) Из состава устройства загрузочного УЗ-СИПИ-М. 4) Из состава монитора. 5) В соответствии с ведомостью запасных частей, инструментов и принадлежностей ИТЦЯ.463439.114-01 ЗИ. 6) Поставляется по отдельному договору. 7) В соответствии с ведомостью эксплуатационных документов ИТЦЯ.40057-02 20 01. 8) В соответствии с ведомостью эксплуатационных документов ИТЦЯ.463439.114-01 ВЭ. |
Поверка
осуществляется по документу МП 2512-0011-2013 с изменением № 1 «ГСИ. Системы для измерения пространственного искривления технологических каналов и каналов системы управления и защиты модернизированные СИПИ-М. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 26.04.2017 г.
Основные средства поверки:
- стенд измерительный (регистрационный № 49937-12);
- теодолит оптический Geobox OT-05 (регистрационный №. 40186-08 );
- рулетка измерительная металлическая по ГОСТ 7502-98.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о проверке или в паспорт на систему СИПИ-М.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе и в документе ИТЦЯ.463439.114-01 Д1 «Методика измерений пространственного искривления технологических каналов и каналов СУЗ реакторов РБМК», свидетельство об аттестации № 437/2022-(01.00250-2008)-2013 от 10.09.2013 г.
Нормативные документы
ИТЦЯ.463439.114-01 ТУ Системы для измерения пространственного искривления технологических каналов и каналов системы управления и защиты модернизированные СИПИ-М. Технические условия
