Способ проверки устройств контроля концентрации применей в натрии Советский патент 1991 года по МПК E21D19/00 E21C27/00 E21D23/00 E21D23/03 

QNa Г GNa где QNa - расход натрия через устройство контроля при проверке; т-время проверки; GNa - масса натрия в основном контуре. Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена схема проверки. Натрий из основного трубопровода контура (1) по дополнительному контуру 2 через регулирующий вентиль 3 (или побудитель расхода) и расходомер 4 поступает в датчик устройства контроля концентрации примеси 5 с массовым расходом qwa и вновь возвращается в основной трубопровод контура 1. Перед датчиком устройства контроля 5 устанавливается дозатор примесей 6 с расходомером 7 и отсекающим вентилем 8. При проверке параметров устройства контроля открывается вентиль 8 дозатора примесей б. Создаваемое приращение концентрации примеси Д Спр на входе в датчик устройства контроля В определяется как отношение массового расхода примеси qnp к массовому расходу натрия qwa: ACnp qnp/qNa и фиксируется регистрирующим прибором устройства контроля 9. Последующие изменения приращения концентрации дозируемой примеси производится изменением расхода натрия qwa или расхода примеси qnp. Оперативность проверок устройств контроля достигается тем, что создание необходимых приращений концентрации примесей проводится быстрее, чем при дозировании в общую массу натрия. В данном способе требуемое время определяется временем достижения и измерения установившихся массовых потоков примеси и расхода натрия, а переход к другим значениям приращений может осуществляться простым изменением расходов натрия или примеси. В случае дозировки в общую массу натрия требуется время на дозирование и достижение установившегося режима для каждого приращения концентрации. Уменьшение загрязнения общей массы натрия примесями достигается благодаря тому, что массовые расходы натрия через устройство контроля примесей (qNa) невелики, а масса натрия в контуре (G) большая. Время, требуемое для проверок ( г) также невелико. Поэтому при промышленных и больших натриевых контуров может быть соблюдено условие -р- 1 . В случае, если для проверки устройства было, например, создано приращение концентрации примеси ( ACi), то за время проверки концентрация в общем контуре ( Д С2). будет составлять Д Са -Д Ci -I;- , то есть Д С2 Д Ci. Влияние потерь дозируемых примесей на создаваемые приращения концентраций примеси практически устраняется, благодаря расположению дозатора в потоке натрия, протекающего через датчик устройства контроля и дозатор располагается на близком расстоянии от датчика. Потери в общем контуре не влияют на создаваемое приращение концентрации примеси, а на участке дозатор - датчик потери пренебрежимы или устанавлив-ается равновесие между растворенными примесями в натрии конструкционным материалом. Благодаря небольшим массовым потокам натрия через устройства контроля при предложенном способе появляется возможность использования дозаторов примесей на небольшие скорости дозирования примесей. Так например, легко могут быть использованы дозаторы с про.ницаемыми мембранами, имеющие преимущества по интенсификации растворения примеси в натрии и получения гомогенного размешанного раствора. В случае применения таких дозаторов для дозирования в общую массу натрия, в больших натриевых контурах, потребовались бы мембраны с большими поверхностями или время дозирования было бы неприемлемо для проведения проверок устройств контроля. Проверка быстродействия устройств контроля примесей может быть осуществлена за счет скачкообразного изменения концентрации примеси за время существенно меньше постоянной времени устройства. Это может быть достигнуто за счет ступенчатого изменения расхода натрия или дозируемой примеси. При дозировании примеси в p6aieM контуре невозможно добиться четкого скачка концентрации примеси из-за неидеального перемешивания в контуре. Предлагаемый способ проверки параметров устройств контроля концентрации примесей был опробован на экспериментальном натриевом стенде с объемом натрия 0,08 м при излучении параметров индикатора водорода в натрии ИВА-1. Датчиком водорода в индикаторе является диффузионная мембрана из никеля, наружная поверхность которой омывается натрием из контура, а внутренняя - непрерывно вакуумируется магниторазрядным насосом. Калибровочная характеристика индикатора

представляет связь между током насоса и концентрацией водорода а натрии.

Для Проверок параметров по предлагаемому способу перед датчиком водорода индекатора ИВА-1 был врезан дозатор, состоящий из никелевой мембраны толщиной 0,25 мм с поверхностью диффузии 400 см, соединенной трубопроводом через отсечной вентиль с емкостью для водорода известного объема, снабженную образцовым манометром.

При температуре натрия в дозаторе 500°С обеспечивался поток водорода в натрий 0,03-0,09 г/ч в зависимости от давления водорода в емкости 50-500 кПа. Поток водорода рассчитывался по результатам измерения во времени падения давления в емкости известного объема. Расход натрия через индикатор изменялся в пределах 100,..1000 кг/ч и замерялся магнитным расходомером индикатора. Диапазон создаваемых приращений концентраций водорода в натрии составлял при зтом 0,03-0,9 (3,10 -9,10 мас.%), что достаточно для проверок индикатора в его рабочем диапазоне, После подачи водорода в полость дозатора равновесный поток водорода (99%) устанавливался за время меньшее 30 с и в потоке натрия на входе в датчик водорода устанавливался прирост концентрации в соответстВИИ с соотношением АСн о Калиб QNa

ровки по рассматриваемому способу сравнивались с калибровками методом ввода в общую массу натрия и с учетом погрешностей измерения получено совпадение результатов.

Проведены также испытания на промышленной установке БН-350, Результаты показывают хорошее соответствие калибро-. вомных характеристик, полученных в лабораторных условиях при дозировании в общую массу натрия и в промышленных условиях при дозировании водорода в поток натрия, протекающего через индикатор. Подтверждена возможность быстрой проверки параметров индикатора при пренебрежимом уровне загрязнения натрия в общем натриевом контуре промышленной установки. Время, требуемое на калибровку (5 точек) не превышает 1 ч.

Применение данного способа проверки параметров индикаторов течей парогенераторов может дать экономический эффект за счет увеличения ресурса средств очистки натрия от примесей и сокращение времени нерабочего режима парогенераторов за счет существенного сокращения времени проверки параметров индикаторов.

СПОСОБ ПРОВЕРКИ УСТРОЙСТВ КОНТРОЛЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ПРИМЕСЕЙ В НАТРИИ, включающий ввод примесей внатриевый контур, определение приращения концентрации примеси по ответной реакции устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности проверки, натрий выводят в дополнительный контур, а определение приращения концентрации примеси проводят в дополнительном контуре при параметрах, отвечающих соотношениюQNaJjr GNaгде qwa - расход натрия через устройство контроля при проверке;г - время проверки;GNa - масса натрия в основном контуре.<1.Изобретение относится к способам проверок устройств контроля концентрации примесей в натриевых контурах установок с реакторами на быстрых нейтронах или на экспериментальных натриевых контурах и может быть применено, например, для проверок параметров индикаторов течей воды в натрий в парогенераторах "натрий-вода".При проверках параметров подобных устройств (калибровках, определениях быстродействия, работоспособности) в условиях эксплуатации на промышленных установках или в экспериментальных установках с большими количествами натрия возникает ряд трудностей.Известен способ проверки устройств контроля различных параметров в ядерных реакторах и парогенераторах, заключающийся в том, что устройства периодически демонтируются и проверяются на специальном стенде.Недостатки этого способа:-необходимость в специальном стенде;-потери рабочего времени установки, связанные с перемонтажными работами;-невозможность проверок устройств контроля примесей непосредственно в рабочем контуре.•Известен способ проверки устройств концентрации примесей в натрии, включающий ввод примесей в натриевый контур и определения приращения концентрации примеси по ответной реакции устройства.Недостатком известного способа является повышение экономичности проверки.Целью изобретения является повышение экономичности проверки.Поставленная цель достигается тем, что натрий выводят в дополнительный контур, а определение приррщения концентрации примеси проводят в дополнительном контуре при параметрах, отвечающих соотношениюслс^ оСА>&ОСл)>&