Главная > Разное > Концепция безопасности «течь перед разрушением» для сосудов и трубопроводов давления АЭС
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

2.10. Методы контроля течей на Нововоронежской и Кольской АЭС

2.10.1. Контроль течей по влажности

Для контроля течей по влажности используется одноканальный цифровой гигрометр «Волна-1M» поставки иркутского завода «Эталон».

Гигрометр предназначен для измерения относительной влажности воздуха и представляет собой сорбционно-частотный прибор.

Технические данные гигрометра «Волна-1М» в соответствии с паспортными данными:

1. Диапазон измерений относительной влажности от 0 до 99,9% при температуре 0 до +60 °С.

2. Основная абсолютная погрешность гигрометра не превышает ±1,5 % относительной влажности.

3. Время начала реагирования не превышает 5 с.

Гигрометры «Волна-1М» установлены в центральном зале и вентиляционном коридоре В-2 на каждом из блоков III и IV НВАЭС.

В ЦЗ отбор пробы осуществляют по импульсной трубке диаметром 6 мм, l=3,5 м мембранным побудителем расхода МПР1-68 из-под колпачного пространства с расходом 12 л/мин. Транспортное запаздывание по доставке пробы к чувствительному элементу датчика прибора составляет 5 с.

На вентсистеме В-2 датчик установлен непосредственно на венткоробе. Расход интегральной течи может быть определен расчетом с учетом текущего значения относительной влажности контролируемой пробы.

Оценим количество воды, приходящейся на 1% относительной влажности.

По диаграмме влажного воздуха [73] и таблице абсолютной влажности [74] устанавливаем, что при l= 760 мм. рт. ст. и Т = 55 °С в 1 м3 воздуха при 100%-ной влажности содержится 96 г воды.

Класс точности влагомера «Волна-1М» составляет 1,5% диапазона измерения.

В связи с отсутствием паспортных данных по чувствительности влагомера «Волна-1М» принимаем, что чувствительность средства измерения должна быть не хуже половины класса точности, т. е. 0,75% диапазона измерения.

Так, если на 1% влажности приходится 0,96 г воды в 1 м3 влажного воздуха, то на 0,75% будет приходиться 0,72 г воды.

Оценим величину протечки, которую «почувствует» влагомер типа «Волна-1М», установленный в системе вентиляции В-2.

Объем герметичных помещений III или IV блока составляет 13 910 м3.

Следовательно, количество влаги, которое должно содержаться в герметичных помещениях, чтобы влагомер «почувствовал» изменение влажности в гермообъеме III или IV блока составляет:

Так как в гермопомещениях работают вентиляторы системы В-2, суммарный расход которых равен кратность воздухообмена гермообъема составляет:

Минимальное количество воды в гермообъеме III или IV блока, регистрируемая влагомером «Волна-1М», установленным в системе В-2 составляет: 10 015,2 х 0,7 = 7010,64 г. С учетом неравномерности распределения влажности в гермообъеме можно взять коэффициент 10.

Таким образом, минимальная протечка теплоносителя первого контура в гермообъеме III или IV блока, регистрируемая влагомером «Волна-1М», установленным в системе В-2 составляет 70 л/ч.

2.10.2. Контроль течей аппаратурой радиационного контроля

Системы радиационного контроля (СРК) установлены в герметичных помещениях III, IV блоков НВАЭС и I, II блоков КолАЭС.

Далее дано описание СРК и расчет минимальнорегистрируемой течи на примере I, II блоков КолАЭС.

Газовая активность в герметичных помещениях контролируется датчиками стационарной установки РК «Система». Аппаратура радиационного контроля (блоки детектирования ДБГ-1 и ДБГ-2 аттестованы на измерение суммы ИРГ). Ежегодная метрологическая проверка проводится по твердым источникам с учетом коэффициентов, полученных при государственной аттестации, проведенной ВНИИФТРИ по «реальному газу».

Аппаратурой СРК первой очереди АЭС осуществляется постоянный контроль активности ИРГ в вентсистеме В-2, помещения А-002, А-004/1, А004/2.

Периодический контроль активности ИРГ осуществляется в помещениях А-002 (6 точек контроля), А-102 (9 точек контроля), А-206, А-106, А-013, А-001, А-207, А-008, А-308, А-502. Периодичность контроля 1 раз в 4 часа.

Из опыта эксплуатации следует, что аппаратура СРК 1-й очереди уверенно фиксирует неплотность на оборудовании ГЦК, но не указывает места ее расположения. Источник ищут с помощью переносных приборов или шланга, присоединенного к штатной линии контроля. Результаты неоднократно проводимого поиска источников газовой активности в герметичных помещениях показывают, что, как правило, удается обнаружить источники не связанные с видимой течью теплоносителя, налетами бора, испарением, т. е. носящие характер газовой неплотности.

При наличии газовой активности в герметичных помещениях отмечается тенденция распределения концентрации ИРГ по высоте. Чем выше точка отбора, тем выше концентрация ИРГ. Как правило, все точки забора газоаэрозольного контроля установки «СИСТЕМА» размещены в верхней части помещения.

Граничные условия и предпосылки при определении чувствительности принимали следующие:

Система герметичных помещений рассматривается как совокупность трех объемов: подколпачное пространство (А-111), бокс ПГ и смежные помещения (А-002), палуба ГЦН (А-102).

Ход процесса поступления активности протечки-дегазации.

Поступление ИРГ происходит за счет 100%-ной дегазации протечки. Процессы на фазовой границе не рассматриваются.

Процесс течи — стационарный с началом в нулевой момент времени.

Режим работы вентиляции — стационарный.

Процессами радиоактивного распада пренебрегаем в связи с большим временем полураспада основных радионуклидов периода воздухообмена).

Размешивание поступившего в помещение радиоактивного газа — полное и мгновенное.

При расчете учитывали время доставки газовой среды от места отбора до блоков детектирования установки «Система». Переходные процессы в самом блоке детектирования не рассматривались.

При расчете принимали следующие исходные данные.

Расход в пробоотборной линии периодического контроля — (скорость потока 315 см/с). Длина линии контроля от 50 до 200 м. Время доставки пробы до блоков детектирования для линии контроля В-2 — 40 с, А-111 — 65 с, А-102 — 25 с.

Диапазоны измерения блоков детектирования ДБГ-1 от 4Е-8 до 4Е-5 Ки/л ДБГ-2 от ЗЕ-9 до 7Е Ки/л.

Для расчета приняли значение активности теплоносителя по сумме ИРГ g = 1Е-4 Ки/л. Характеристика помещений и вентсистемы следующая:

Расчет осуществляли численными методами, пошагово с периодом 1 с, с учетом сделанных предпосылок и исходных данных. Расчет проведен для протечек теплоносителя 1, 10, 10кг/ч по формуле

где а — объемная активность воздуха в помещении, Ки/л; V — объем помещения, — производительность вытяжки, активность теплоносителя по сумме ИРГ, Ки/л; m — протечка, t — время.

Результаты расчета показаны на рис. 109—111 в графическом виде отдельно для каждого помещения.

Рис. 109. Расчетное значение активности ИРГ в воздухе помещений А-102: 1 - 100 кг/ч; 2 - 10 кг/ч; 3 — 1 кг/ч

Рис. ПО. Расчетное значение активности ИРГ в воздухе помещений А-111: 1 - 100 кг/ч; 2 - 10 кг/ч; 3 — 1 кг/ч;

Рис. 111. Расчетное значение активности ИРГ в помещении А-002: 1 - 100 кг/ч; 2 - 10 кг/ч; 3 — 1 кг/ч

На диаграммах также указана нижняя граница диапазона измерения блока детектирования СРК.

Таким образом, в стационарном режиме (более 200 с с момента начала течи) минимально регистрируемая протечка теплоносителя штатной аппаратурой СРК 1-ой очереди составляет

Помещение Минимально регистрируемая протечка

А-002 менее 10 кг/ч менее 1 кг/ч

Приведенные значения получены для I, II блоков КолАЭС. Для III IV блоков НВАЭС минимальные регистрируемые значения протечки имеют близкие, но несколько большие значения (от 2,7 до 63 л/ч).

2.10.3. Характеристика и краткое описание системы контроля течи ALUS

Система ALUS (далее по тексту — система) предназначена для обнаружения течей средней величины в трубопроводах первого контура АЭС.

Система является информационной (по результатам ее работы не происходит каких-либо оперативных переключений). Предназначена для круглосуточной работы.

Принцип действия основан на том, что при образовании протечки возникает широкополосный шум, который регистрируется сетью датчиков, расположенных на оборудовании первого контура. Система обеспечивает постоянное сравнение средних значений сигналов от датчиков с двумя типами порогов жестко заданным — абсолютным, и изменяющимся в зависимости от уровня сигнала — относительным. При превышении хотя бы одного из них происходит регистрация события — ALARM (тревога). Следует особо подчеркнуть, что система интерпретирует любое превышение шума над установленными порогами как аларм, независимо от причин его возникновения: включения в работу оборудования, разогрев, кавитация, срабатывание некоторых клапанов и др. Поэтому окончательное решение о наличии течи в первом контуре можно принять только после дополнительного анализа.

Система имеет 22 датчика-приемника и 8 зондов-излучателей. Датчики расположены на основном оборудовании первого контура (рис. 112) и работают в частотном диапазоне от 100 до 400 кГц, так как в этом диапазоне уровень собственных шумов имеет особенно благоприятные (низкие) значения по отношению к шумам протечки. Датчики соединяются с контролируемым оборудованием через волновод длиной 0,6 м, и таким образом защищаются от слишком высоких температур (более 120 °С). Сигналы с датчиков поступают на предусилители системы.

Предусилители располагаются в отдельных корпусах на расстоянии 5 м от датчика. Они преобразуют поступающие сигналы в напряжение и фильтруют сигнал в диапазоне от 100 до 400 кГц. Предусилители получают напряжение питания от сигнальных станций.

В систему входят 6 сигнальных станций, расположенных на палубе ГЦН, которые производят первичную обработку аналоговых сигналов, оцифровку, передачу оцифрованных сигналов в центральный шкаф.

Центральные шкафы (рис. 113) находятся в помещении лаборатории технической диагностики.

Система управляется оператором с помощью клавиатуры компьютера и манипулятора типа «мышь». Концентратор данных принимает поступающие от сигнальных станций сообщения об измеренных значениях и производит их дальнейшую обработку.

Рис. 112. Схема установки датчиков

Рис. 113. Центральный шкаф системы ALUS: 1 — лампочка сигнализации; 2 — блок сигнализации; 3 — модем; 4 — концентратор данных; 5 — персональный компьютер IBM PC; 6 — монитор; 7 — лазерный принтер; 8 — манипулятор типа «мышь; 9 — клавиатура; 10 — стриммер; 11 - блок питания

Таблица 46. Результаты оценки чувствительности системы ALUS на I и II блоках КолАЭС

С 5-секундным тактом результаты сбрасываются на диски главного вычислительного устройства, где сохраняются в течение суток. Сигнальное устройство формирует сообщения о превышении реальным сигналом абсолютного или относительного порога, а также о неправильном функционировании системы.

Результаты оценки чувствительности системы ALUS на I, II блоках КолАЭС приведены в табл. 46, а на III, IV блоках НВАЭС - в табл. 47.

Таблица 47. Результаты оценки чувствительности системы ALUS на III и IV блоках НВАЭС

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление