Устройство непрерывного контроля герметичности парогенератора Советский патент 1983 года по МПК G21C17/06 

1 - -5:, Изобретение относится к ядерному приборостроению и может бытй ийп&льfSf5 на ДйУ кбйтУ1 ньйс атомнйх теп -; Г ШёШПГ дак-грйч-еск х ст-а йциях, особенно с реактором типа ВВЭР. Известно устройство для непрерыв1Н огр контроля герметичностй парогене -. - Ift trl-АЪпоявлёнйю в паре Второго контура радионуклида N , содержащее JaeTeKTOp бета-частиц, размещенный внутри паропровода, соединенный по ёйёйевательно со схемой регистрации Д ... % По показаниям этого устрЪйства можн судить лишь о нар лаения гёрметичности парогенератЪра но нельзя определить величину протечки И судить о степени авари1нойти ЬароГеиератора, так как величина объемной активности радионуклида в тй.тре второго контура зависйт как от величины объемной активности М в тёй Гб Ьс;итёЗтЪ -Т1ёе®ЬРо Шй ура-,так И от величины протечки (п| опорционально их произведению). Контроль величины протечки по N , имеющему малый Период полураспада (Т 1/2 7,4 с), за.трудйитеИен, так как активи с б этогЪ радионукли;® Р® ikoHTypa cliJtbHO-S aBiickf от течи в йгарогенерато{)е и от места установки детектора. Кроме тоF(3, раэмещение детектора вйутри паропровойа не позволяет использовать известное устройство на пройлдленных установках, где правилами котлонал Ър зайрещена врезка в герметичный корпус парогенер то а. Наиболее к прс- - п ожеИному устройству являемся устррйс ео конт йя пь появленйй Жпарё второго контура радионуклидов Р и , спускающих аннигиляциойиайг галолакванты, Содержащее два детектора, eoifSB e пойЖр йой й Тйоторшс - окружены заЁйтой, пог;п(о тителя Ы прйчем оДиИ и детекторов разме ,-.-„ - .i L щён вблизи пов ерхности трубйИЖропрбвЬда второгЬ KOHtypa и соединен со входом схеьвл регистрации pQ По,показаниям этого, устройства )йК жйо 0уйнть лишь о факте нарушения гёзpмefичнocти парогенератора, но Нельзя определить величинупротечки ЖГсУййт-ь о степени а варй нд&Тй парогенератора, тгж как объёйная ак йвность этих раяиойу1 слйдЫПй§йеряется лишь во вторЬм койтуре. Кроме того, такое устройство обладает низкой чувствительностью, . обусловленной тей, fff п|Ш р азмещен ии детекторов на поверхирсти трубо проводов большого диамет1; 1а (диаметр паропровода второго контура АЗС обы но составляет 400-600 м««) Вероятнос ёгШтЬаций протйвополржно щихся аинигиляцйонных гЖШЁ ЙЖтов мала (обратно пропорциональна радну

. (

719348 су трубопровода), в то время как вероятность регистрации фоновых гаммаквантов пр6порцйднальна квадрату радиуса трубопровода и квадрату объемной активности радионуклидов, сбдерж&а ихся в паре второго контура, за вегчетом объемной активности радионуклидов N и . Целью изобретения является определение величины протечки теплоноси ёля первого контур в парогенератор. Цель достигается тем, что в известное устройство непрерывного контроля герметичности парогенератора, содёржатее два окруженных с боков защитой детектора, снабженных поглстителями, в котором один из детекторов размещен вблизи поверхности трубы паропровЪда второго контура и соединен с входом cxe№i регистрации, в него ввейены схема сравнения и дополнительная схема регистрации, соединеннаГя е ВБССОДОМ другого детектора, размешенного вблизи поверхности байпасной трубы, подсоединенной к ЛИНИЙ продувки реактора, внутренний, диёйлетр байпасной трубы выбран из соЪтношения , pD peV D - внутренний диаметр трубы где паропровода второго контура; р- плотность пара в трубе парОп| Ъвода второго контура при рабочих значениях температуры и давления в контуре;РО- плотность срелы в линии продувки реактора, толпщна стенки баЙпасной трубы Ь определяется по формуле b H L-e; где Н - толщийа стенки трубы паропровода второго контура, вы раженная в длинах свободного пробега гамма-Квантов; & иЬ - толщины поглотителей, растэ: / ложенных между детектором и поверхностью байпасной трубы и между детектором и поверх ностью трубы пароп ровода второго KOHTypia, соответственно выражениые в длинах свободного «робега гаммаквантов, а выходы схем регистрации соединены с входами схемы сравнения. На чертеже изображен-а схема предлагаемого устройства. Устройство содержит детекторы 1 и 2 гамма-излучения, окруженные с боков защитой 3 и 4 и снабженные Поглотителями 5 и б, схемы V и 8 регистрации, входы которых соединены |С ЙйхбйамИ соответствующих детектоРОВ, и схему 9 сравнения, входы которой связаны с выходами схем 7 и 8 а также байпасную трубу, вход и выход которой подсоединены к линии продувки реактора. Детектор 1 размещен вблизи трубы 10 байпасной линии, а детектор 2 - вблизи трубы па ропровода, второго контура. Поглотитель 5 размещен между де ектором 1 и трубой 10, а поглотитель 6 - межд детектором 2 и трубойпаропровода .второго контура., Устройство работает следуквдим образом. ; . ; При нарушении герметичности и -: образных трубок первого контура в парогенераторе активность, накоплен |ная в. первом контуре в результате выхода продуктов деления из rterepfe тичйых теплсдаыделяющих элементов р теплоноситель, АкткВацкк коррозии и самого теплон-осителя зв:; реакторе попадает в воду isf брвг6 контура в парогенераторе. Из послед негсЗ летучие и азробразные радионуклиды вместе с liapdM выносятся в трубу второго контура и далее распространяются по ertj коммуникациям, проходя последовательно турбины и конденсатор. Для поддержания солевого состава и активности теплоносителя первого контура в допустиШйс Пределах часть теплоносителя по линий продувкИ реактора непрерывно направляется на ионообменные фильтры. Активность теплоносителя первого контурА и, следовательно, в линии продувки рёактора в основном обусловлена радио активными благородными газами (РБГ) и йодами, активность которых пример но на порядок меньше активности РБГ Суммарная активность остальных радионуклидов примерно на два порядка меньше активности РБГ. При разгерметизации; пар огенератб и попадания и него теплоносителя первого контура объемная активность Qn пара второго контура приблизительно пррпорциональйЬ Величине про течки Q и объемной активности Q теплоносителя в линии продувки, так как РБГ, с одной сторрны, обусловливают активность теплоносителя,,а с другой - полностью выносятся паром из парогенератора. Пропорциональнос еще более улучшается, если объемную активность радионуклидов вцаре сравнивать с объемной активностью радионуклидов в линии продувки Посл Ионообменных фильтров, которые уменьшают содержание радионуклш;ов йода и коррозионную активность В продувочной воде примерно в такое же число раз, в какое их содержаний ;уменьшается в паре при герметичного парогенератора во sfpрой контур в соответствии с коэффициентом распреде;7ения количества радионуклида междупаром и водой. Поэтому, если к- линии продувки реактора подсоединить трубу 10, то объемные активности радионуклидов в паре d второго контура и в теплоНосителе первого контура 0 в труОе 10 будут связаны следующим соотношением; Qn -Q-0A (2) где k - коэффициент пропорциональнос-- . тиг ,; ,. . ч - величина протечки теплоноси-.. теля первого контура в парогенератор . Объемная активность радионуклидов в ЛИ.НИИ продувки реактора и в трубе паропровода второго контура измеряется идентичными детекторами 1,и 2 соответственно. Они регистрируйт . raivBvia-кванты и преобразуют их энер- , гию в электрические импульсй, кото- . рые обрабатываются схемами 7 и 8. С вшсодов последних информация подаёт- . ся на Схему 9, где сравниваются , скорости, счета детекторов 1 и 2 и дцейиваётся величина протечки Q теп-, лоностгтёля первого контура в паро(генератор. Для уменьшения влияния внешнего гамма-фона детекторы 1 и 2. 1с боков окружены защитой 3 и 4. Меж- . ЙУ детектОрс1ми 1 и 2 и соответствуюиими контролируемыми трубами размещены, поглотители 5 и б, которыми могут быть например собственно поглотители, служащие для ослабления потока гамма-квантов, попадающих на .детектор, И предохраняющие регИстри- . рующую схему от перегрузки, тепловые экраны холодильников, предотвращающие Перегрев детекторов, раДиедионйые фильтра излучения, которые служат дли выравййвания спектральйой чувствительности детекторов. Для того, чтобы выражение (2) было справедливо не только для,-объемных, активностей, но и для скоростей счета соответствующих детекторов 1 И 2, внутренний диаметр трубы 10 выбирается из следующего соотношения: . Р° . . - . где D - внутренний диаметр трубы второго контура; ; р г плотность пара в Трубе па рогенератора второго контура . при рабочих значениях температуры и давления; PQ- плотность среды в линии продувки реактора (для реактора типа ВВЭР г/см). В этом случае самопоглощение и расееягние гжь«й йвакго вв Трубы 10 и в трубе паропровода второго контура Соответственно одинаковы.При этом необходимо учесть имеющиеся I . 71934 поглотители (тепловые экраны холодильника ралиационные фильтры иэлучения). Толщина стенки трубы 10 йолжна удовлетворять приведенные выше соотношению (1)., В этом случае спектр гамма-квантов, попадающих на поверхность детектоЬов 1 и 2, трансформиг УетРсяг стенками труб и поглртителями одинаКорым образом,in Следоват1ельно, посколькуаппара- турн1ый спектр от каз1сдого отдельного радионуклида идентичен для детекторов 1 и 2, то соотношение (2) будет выполня.ться не только для объе1«ных активностей, но и для скоростей сче-15 та детекторов 1 и 2.Измеряя скороетй счёта Детекторов, расположённых вблкзи трубы 10 и трубы паропровода 8. второго .контура, можно не только выявить негёрметичный парогенератор, но по соотношению их скоростей счета определить величину протечки, Это позволяет оценить аварийность негерметичного парогенератора и предотвратить незапланированные отклюiчения реактора, если протечка не превьпиает аварийных величин, что с существеиной экономией электроэнергии. Кроме того, предлагаемое устройство дает возможность автоматизиро.вать процесс слежения за разв итием аварии и своевременным принятием необходимых мер, а также позволяет учитывать радиоактивные выбросы во внегянюю среду.

УСГ1*ОЙСТВр НЕПРЕРЫВНОГО КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ПАРОГЕЙЁРАТ(>&- РА, содержащее два детектора, боковые поверхности KOTOpiHx окружены защитой, снабженных поглотитёлялт,. один из детекторов размещен вблизи поверхности" трубы паропровода второго кон'!^ тура и соединен'с входом схеьаа регистрации, отличающееся^тём, что, с целью определения величй-' ны протечки теплоносителя перового контура в Парогенератор, в; него вве- ' дены схема сравнения и дополнитель- • ная схема регистрации, соединенная ' с выходом другого детектора, разйе- щениого вблизи поверхности байпайной трубы, подсоединенной к линии продувки реактора, внутренний диаметр Jбайпасной трубы выбран из соотношё- • нияГ>& *: j'lTo"'где D - внутренний диаметр трубыпаропровода второго контура; р - плотность пара в трубе паропровода второго контура при рабочих значениях температуры и давления в контуре?PQ- Плотность среды в линии продувки реактора;а толщина стенки байпасной трубы hопределяется по форьлулеh=H^L-e,'где И - толщина стенки трубы паро-'. провода.BTopoVo контура, выраженная в длина:х свобод'ного пробега гамма-квднтов; ЕиЬ - толщины поглотителей, расположенных между детектором и ^ поверхнойтью байпасной трубы и между дётё1кторЬм и поверхностью трубы паропровода второго контура, соответственно выраженные в длинах свободного пробега гамма-квантов,а выходы схем регистрации соединеныс входами схемы срав1нения.(Лсосо4::^00