Устройство для диагностики системы газового управления плотностью нейтронного потока

 

СОЮЗ СОВЕТСИИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„,,SU„„1394999 (51) 5 С 21 С 7/22

51-, h g vv38AA

ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (46) 07.05.90. Бюл. Ф 17 (21) 4105896/24-25 (22) 01.08.86 (72) В.И. Андреев, А.Н. Косилов и Ю.Г. Потанин (53) 621.039.5 (088.8) (56) Андреев В.И. и др. "Атомная энергИя", 1981, т. 51, вын. 5, с. 302.

Авторское свидетельство СССР

Р 1216749, кл. G 01 T 3/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР

У 11103!8, кл. С 21 С 7/22, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ

СИСТЕМЫ ГАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ПЛОТНОСТЬЮ .НЕЙТРОННОГО ПОТОКА (57) Изобретение относится к ядер» ной технике и предназначено для обеспечения радиационной безопасности при работе с системами газового управления плотностью нейтронного. потока в ядерных реакторах, главным образом, в исследовательских. Целью изобретения является повышение коэф фициента использования устройства, надежности системы и увеличение запаса реактивности реактора за счет исключения дополнительных датчиков с арматурой, размещаемых внутри актинной зоны реактора. В устройство вводится вычислительный блок, расположенный вне активной эоны, вход которого подключен к выходу коммутатора, а выход — к входу счетно-решающего блока и используются только штатные система контроля и измерения.

В вычислительном блоке по скорректированным значениям температуры и давления газового органа управления рассчитывается плотность нейтронного потока вне газового органа управле- а ния. Если разность в показаниях штат9 ной системы измерения и расчетного значения плотности нейтронного пото- . ка в вычислительном блоке превышает допустимай уровень, то счетнорешающее устройство подает в блок сигнализации сигнал о разгерметизации система. 1 ил. CO

1394999

N ---V

Р

R где Р, V;, Т;

Р; Т;, il,2,3, (1) соответственно,давление, объем и тем- 55 пература газа в соответствующей емкости, Изобретение относится к ядерной технике и предназначено для обеспече» ния радиационной безопасности при ра" боте с системами газового управле5 ния плотностью нейтронного потока в ядерных реакторах, главным образом в исследовательских.

Целью изобретения является повышение коэффициента использования уст" 1О ройства, надежности системы и увеличение запаса реактивности реактора, sa счет исключения датчиков с арматурой, размещаемых внутри активной зоны реактора. 15

На чертеже изображено предлагаеI мое устройство, структурная схема.

Устройство для диагностики системы газового управления плотностью нейтронного потока содержит штатные 2(1 датчики нейтронного потока 1 и тем. пературы 2 топливного канала. 3, гановый орган управления 4, датчики

5 и 6 температуры, установленные .в рабочих ресинерах 7, газоного конту 25 ра 8, оборудованного отсечной арматурой 9 и устройством 10 очистки от слабопоглощающих нейтроны газовых примесей, датчик 11 давления газового органа управления, датчики 12 и 3п

13 давления рабочих ресиверов, .коммутатор 14, счетно-решающий блок 15, вычислительный блок )6, блок 17 сигнализации. Стрелками показано движение теплоносителя.

Устройство работает следующим . образом.

Электрические сигналы всех датчиков системы через коммутатор 14 поочередно поступают на вход счетно-ре- 4р шающего блока 15 и вычислительного блока 16. По показаниям датчиков давления 11, 12, 13 и датчиков 2, 5, 6 температуры счетно-решающее устройство вычисляет общую массу М рабочего газа в газовом контуре всей систею как сумму масс рабочего газа .в газовом органе управления и в рабочих ресинерах. Для расчета массы газа

И; н каждом иэ объемон используется формула

Т = — -- — P Ч

ro M, R го го

ro (2) где P Ч, — давление и объем газа н газоном органе.

Рассчитанное значение температуры

Т, корректируется н вычислительном блоке 16 по показанию датчика темпе--. ратуры 2 Т (с целью учета температурных колебаний, .вызванных изменением расхода теплоносителя) т, =1го -Х, .

Затем в вычислительном блоке 16 по скорректированному значению тем пературы Т, газового органа упранления рассчитывается плотность нейтронного потока (р, вне газового органа управления по формуле:

y, =,(Е Р К A (1-1 - )) T, . (3) .де 0 ., h, P — микроск .пнческое сечение поглг .пения, коэффициент геплопроводR — газовая постоянная, р — молекулярный нес га-, эа.

Затем счетно-решающее устройство вычисляет разность между исходной и реальной массой газа в системе и, в случае, если эта разность по модулю превышает заданное значение, подает сигнал о разгерметизации газоного контура .в блок сигнализации 17,.представляющий собой звуковой или световой элемент индикации с управлением от электронного ключа. Если разгерметизация газового контура не произошла, инициируется контроль содержания слабопоглощающих нейтроны газовых примесей с предварительным расчетом в вычислительном блоке плотности нейтронного потока вне газового органа управления.

С этой целью в вычислительном блоке рассчитывается масса газа органа управ- ления. по формуле

М, -М„-М„ где М вЂ” масса газа в газовом органе го упр авле ния;

Мц — исходная масса газа н системе;

М вЂ” суммарная масса газа в рабоP чих ресиверах.

По рассчитанной массе газа органа управления и по показанию датчика давления 11 в вычислительном блоке 16 рассчитавается температура газа Т, органа управления 4 по формуле

;3

139 ности и ядерная плотность rasa, соответст венно;

Š— энергия, высвобождающаяся при единичном акте поглощения нейтрона газом;

R — внутренний радиус га-.. зового органа управления;

1 — величина, пропорциональная среднему свободному пробегу частиц продуктов реакции захвата нейтрбна в rase при нормальных условиях.

Рассчитанные значения температуры

T и нейтронного потока q, с выхода вычислительного блока передаются в счетно-решающий блок. В счетно-решающем блоке по рассчитанной величине ц, и по показаниям q, нейтронного датчика 1 вычисляется реальная величина отношения (q/q,)Z. Далее в счетно-решающем блоке 15 вычисляется по рассчитвннойили записанной в оперативной памяти регулировочной характеристике газового органа управ-. ления теоретическая величина ср, /cf» которую должен создавать-газовый орган управления с исправным устройством очистки 10 при давлении рабочего газа Р,, где P, - давление в газовом органе по показанию датчика

ll (регулировочная характеристика может быть .аппроксимирована формулой g, /ф, =Aexp (В Р, Т, ), где А и

 — константы. В случае, если разность (q, /(,-((у (Ц,),, превышает допустим Зй уров ень, счетно-решающее устройство подает в блок сигнализации 17 сигнал об отказе устройства очистки, Счетно-решающий блок и вычислительный блок целесообразно реализовать на базе элементов ЭВИ с виалого4999

25

40

20 цифровым преобразователем на входе.

В этом случае все вычислительные one= рации, описанные выше, реализуются программным способом.

Предлагаемое устройство позволяет осуществить диагностику система газового управления плотностью нейтронного потока, при этом исключены датчики нейтронного потока, установленные в активной зоне реактора эа пре-. делами гаэовога органа управления, что позволяет повысить коэффициент использования и надежность системы управления за счет сокращения измерительных элементов системы, расположенных в активной зоне реактора; увеличить. запас реактивности реактора эа счет исключения поглощающих нейтроны элементов иэ активной зона.

Формула изобретения

Устройство для диагностики систем3 газового управления плотностью нейтронного потока, содержащее газовый орган управления, подключенный посредством коммуникационной линии с отсечной арматурой к рабочим ресиверам, счетнорешакщий блок, к выходу которого подключен блок сигнализации, а ко входу которого через коммутатор подключены датчики давления и температуры, установленные в рабочих ресиверах, датчик давления в газовом органе управления и датчики температуры и нейтронного потока топливного канала, о т л и ч а ю щ е е - с я тем, что, с целью повышения коэффициента использования устройствв, надежности системы. и уветычения запаса реактивности реактора эа счет исключения датчиков с арматурой, размещаемых в активной зоне реактора, в устройство дополнительно введен вычислительный блок, вход которого подключен к выходу коммутатора, а выход — к дополнительному входу счетно-решакицего блока.

1394999

Составитель О. Боженков .Редактор В. Кручинкина Техред Л.Сердюкова Корректор А. Тяско

Заказ l 542

Тираж 348 Подпи сна е

ВНИ1ПП4 Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий;

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4