Комплекс системы контроля защитной оболочки энергоблока атомной электростанции Российский патент 2020 года по МПК G21C17/07 

Изобретение относится к техническим средствам, которые используют для контроля состояния защитной оболочки энергоблоков атомных электростанций (АЗС).

Известна установка для неразрушающего контроля корпуса ядерного реактора, содержащая подвижную раму и сканирующее устройство, закрепленное на раме с возможностью вертикального перемещения и снабженное измерительными элементами, при этом рама выполнена в виде Г-образной трубчатой пространственной конструкции, а сканирующее устройство в виде оболочки с положительной плавучестью, содержащей вертикальную турель, зубчатое колесо с закрепленными на них силовыми цилиндрами с измерительными элементами и лазерное устройство, ориентированное вертикально вверх (RU 2040052 С1, 20.07.1995).

Известен волоконно-оптический датчик для измерения деформаций защитной оболочки ядерного реактора, который содержит первую (F1) и вторую (F2) стойки, рабочее оптическое волокно (Н), одним концом зафиксированное по отношению к первой стойке (F1), а вторым концом ко второй стойке (F2), в котором образована как минимум одна брэгговская решетка (В), компенсирующее оптическое волокно (D), как минимум один конец которого размещен таким образом, чтобы имелась возможность смещения по отношению к стойкам (F1, F2), и в котором образована как минимум одна брэгговская решетка (В), причем рабочее оптическое волокно (Н) и компенсирующее оптическое волокно (D) оснащены всегда как минимум одним разъемом (С) для их соединения с источником оптического излучения, в частности, с источником (2) света с широким спектром излучения, для излучения света в рабочее оптическое волокно (Н) и компенсирующее оптическое волокно (D), и также со спектрометром для приема и детектирования света, отраженного из брэгговских решеток (В) в рабочем оптическом волокне (Н) и в компенсирующем оптическом волокне (D) (RU 163742 U1, 10.08.2016).

Известен датчик для контроля энерговыделения в тепловыделяющей сборке ядерного реактора, содержащий протяженный детектор ионизирующих излучений и линию связи его с выводами разъема для подключения к вторичной аппаратуре, при этом датчик дополнен, по меньшей мере, двумя размещаемыми вне активной зоны и взаимно смещенными по оси датчика локальными детекторами ионизирующих излучений и линиями связи этих детекторов с другими выводами разъема (RU 2190888 С2, 10.10.2002).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности комплексу является система многопараметрического непрерывного мониторинга эксплуатационной повреждаемости оборудования атомной электростанции, содержащая датчики контроля параметров целостности металла, деформации, давления, температуры, ускорения, перемещения и расчетный модуль, при этом все датчики соединены каналами связи с модулем сбора и первичной обработки данных, связанным с блоком хранения и передачи данных с установленным на нем программным обеспечением, позволяющим осуществлять дистанционно в автоматическом режиме управление системой, включая сбор, хранение и передачу данных, отображение и экспресс-анализ контролируемых параметров в режиме реального времени, причем расчетный модуль включает трехмерную конечно-элементную модель и выполнен с возможностью сопоставления данных мониторинга образования и развития дефектов эксплуатационной повреждаемости оборудования атомной электростанции в режиме реального времени с текущим состоянием оборудования и эксплуатационными режимами его работы, а расчетное ядро трехмерной конечно-элементной модели выполнено с возможностью калибровки по данным измерений, полученных дополнительно с контрольных датчиков, установленных в критических зонах, причем контрольные датчики параметров целостности металла, деформации, температуры выполнены высокотемпературными (RU 2574578 С2, 10.02.2016).

Основным недостатком указанных устройств является их узко направленность, т.е. отсутствие возможности контроля состояния защитной оболочки энергоблока АЗС одновременно по нескольким параметрам.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание комплекса, которое позволяет с высокой точностью контролировать состояние защитной оболочки энергоблоков АЗС.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в разработке комплекса, который обеспечивает повышение надежности контроля защитной оболочки энергоблоков АЭС и, как следствие, повышение уровня ядерной и радиационной безопасности энергоблоков.

Для достижения указанного технического результата предложен комплекс системы контроля защитной оболочки энергоблока атомной электростанции, который состоит из соединенных вместе при помощи рабочей станции системы информационно-измерительной, предназначенной для снятия показаний с преобразователей силы измерительных ПСИ-01, датчиков силы НВ 005 совместно с преобразователями сигнала датчиков ПСД; системы информационно-измерительной, предназначенной для снятия показаний с струнных измерительных преобразователей ПТС, и/или ПСАС, и/или ПЛДС, и/или ПЛПС для контроля напряженно-деформированного состояния защитной оболочки в период нормальной эксплуатации и в период проведения планово-предупредительных ремонтов; а также системы информационно-измерительной, предназначенной для определения локальных значений давления, температуры и влажности воздуха в местах герметичного ограждения атомной электростанции и расчета утечки воздуха из герметичного ограждения при испытаниях защитной оболочки на герметичность и прочность.

При этом рабочая станция состоит из промышленного системного блока на шасси, устройства управления питанием системы комплекса, по меньшей мере, одним источником бесперебойного питания, по меньшей мере, одним монитором и ноутбука, размещенных в стойке.

Комплекс системы контроля защитной оболочки энергоблоков АЭС предназначен для контроля состояния защитной оболочки энергоблоков АЭС при вводе в эксплуатацию нового оборудования, после ремонта, а также постоянно в течение всего срока службы АЭС. Предложенный комплекс обеспечивает контроль напряженно-деформированного состояния защитной оболочки энергоблоков АЭС, температуры строительных конструкций герметичного ограждения при проектных авариях и испытаниях избыточным давлением.

Рассматриваемый комплекс состоит из соединенных вместе при помощи рабочей станции системы информационно-измерительной.

«Преднапряжение»; системы информационно-измерительной «Оболочка»; а также системы информационно-измерительной «Герметичность».

При этом система информационно-измерительная «Преднапряжение», предназначенная для снятия показаний с преобразователей силы измерительных ПСИ-01, датчиков силы НВ 005 совместно с преобразователями сигнала датчиков ПСД содержит соединенные между собой по средствам комплекта кабелей, коммуникатор преобразователей измерительных КПИ, преобразователь силы измерительный ПСИ-01, датчик силы НВ 005, в количестве не более 264 шт., коммутационную коробку КК, в количестве 66 шт. и заглушки, в количестве 17 штук.

Система информационно-измерительная «Оболочка» предназначенная для снятия показаний с струнных измерительных преобразователей ПТС, и/или ПСАС, и/или ПЛДС, и/или ПЛПС для контроля напряженно-деформированного состояния защитной оболочки в период нормальной эксплуатации и в период проведения планово-предупредительных ремонтов, содержит соединенные между собой по средствам комплекта кабелей коммутатор измерительный струнный преобразователей КСП, блок проходных клемм и струнные измерительные преобразователи СИП, в количестве не менее 256 шт.

Система информационно-измерительная «Герметичность», предназначенная для определения локальных значений давления, температуры и влажности воздуха в местах герметичного ограждения атомной электростанции и расчета утечки воздуха из герметичного ограждения при испытаниях защитной оболочки на герметичность и прочность, содержит соединенные между собой по средствам комплекта кабелей контроллер обмена информацией измерительный КОИ, датчики избыточного давления и разряжения в количестве не более 3 шт., датчики влажности в количестве не более 8 шт., термопреобразователи сопротивления в количестве не более 104 шт., барометр рабочий сетевой БЗС-1М-2, коробку коммутационную ДД и коробку коммутационную ДВ.

Все системы соединены вместе при помощи рабочей станции, которая состоит из промышленного системного блока на шасси, устройства управления питанием системы комплекса, по меньшей мере, одного источника бесперебойного питания, по меньшей мере, одного монитора, принтера, ноутбука, клавиатуры размещенных в стойке.

Комплекс системы контроля защитной оболочки энергоблока атомной электростанции представляет собой единый комплекс систем с техническим, организационным, информационным, программно-алгоритмическим и метрологическим обеспечением, эксплуатационной и проектной документацией.

Кроме того, предложенный комплекс разрабатывался, как развивающийся унифицированный комплекс систем, допускающий последовательный ввод его составных частей в действие и возможность реализации дополнительных задач при развитии, т.е. включение дополнительных устройств, модификаций программного обеспечения и т.д.

Изобретение относится к техническим средствам, которые используют для контроля состояния защитной оболочки энергоблоков атомных электростанций. Предложен комплекс системы контроля защитной оболочки энергоблока атомной электростанции, который состоит из соединенных вместе при помощи рабочей станции системы информационно-измерительной, предназначенной для снятия показаний с преобразователей силы измерительных ПСИ-01, датчиков силы НВ 005 совместно с преобразователями сигнала датчиков ПСД; системы информационно-измерительной, предназначенной для снятия показаний с струнных измерительных преобразователей ПТС, и/или ПСАС, и/или ПЛДС, и/или ПЛПС для контроля напряженно-деформированного состояния защитной оболочки в период нормальной эксплуатации и в период проведения планово-предупредительных ремонтов; а также системы информационно-измерительной, предназначенной для определения локальных значений давления, температуры и влажности воздуха в местах герметичного ограждения атомной электростанции и расчета утечки воздуха из герметичного ограждения при испытаниях защитной оболочки на герметичность и прочность. Изобретение обеспечивает повышение надежности контроля защитной оболочки энергоблоков атомных электростанций.

Комплекс системы контроля защитной оболочки энергоблока атомной электростанции, характеризующийся тем, что состоит из соединенных вместе при помощи рабочей станции системы информационно-измерительной, предназначенной для снятия показаний с преобразователей силы измерительных ПСИ-01, датчиков силы НВ 005 совместно с преобразователями сигнала датчиков ПСД; системы информационно-измерительной, предназначенной для снятия показаний с струнных измерительных преобразователей ПТС, и/или ПСАС, и/или ПЛДС, и/или ПЛПС для контроля напряженно-деформированного состояния защитной оболочки в период нормальной эксплуатации и в период проведения планово-предупредительных ремонтов, которая содержит соединенные между собой по средствам комплекта кабелей коммутатор измерительный струнных преобразователей КСП, блок проходных клемм и струнные измерительные преобразователи СИП; а также системы информационно-измерительной, предназначенной для определения локальных значений давления, температуры и влажности воздуха в местах герметичного ограждения атомной электростанции и расчета утечки воздуха из герметичного ограждения при испытаниях защитной оболочки на герметичность и прочность, которая содержит соединенные между собой по средствам комплекта кабелей контроллер обмена информацией измерительный КОИ, датчики избыточного давления и разряжения, датчики влажности, термопреобразователи сопротивления, барометр рабочий сетевой БРС-IM-2, коробки коммутационных датчиков давления КК ДД и коробки коммутационных датчиков влажности ДВ, при этом рабочая станция состоит из промышленного системного блока на шасси, устройства управления питанием систем, по меньшей мере, одного источника бесперебойного питания, по меньшей мере, одного монитора и ноутбука, размещенных в стойке.