Система влажностного контроля течи трубопровода аэс

Изобретение относится к области контроля герметичности оборудования атомных электрических станций (АЭС) и может быть использовано для обнаружения, локализации и оценки величины течи из трубопроводов водо-водяных энергетических реакторов. Система влажностного контроля течи трубопровода атомной электростанции содержит устройство отбора и транспортировки воздуха из контролируемого объема, включающее по меньшей мере один первый патрубок, устройство измерения влажности воздуха, включающее установленный в первом патрубке датчик влажности воздуха и соединенный с ним электрическими линиями связи измерительно-вычислительный комплекс. В качестве контролируемого объема система использует объем, образованный зазором по всей длине трубопровода между трубопроводом и внутренним кожухом блочной теплоизоляции. Устройство отбора и транспортировки воздуха дополнительно включает по меньшей мере один второй патрубок, установленный в отверстии блочной теплоизоляции так, что один его торец соединен с одним торцом первого патрубка, а полость второго патрубка сообщена с контролируемым объемом трубопровода. Изобретение позволяет повысить чувствительность обнаружения течи трубопровода, имеющего блочный тип теплоизоляции. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области контроля герметичности оборудования атомных электрических станций (АЭС) и может быть использовано для обнаружения, локализации и оценки величины течи из трубопроводов водо-водяных энергетических реакторов (ВВЭР).

Из уровня техники известна влажностная система контроля течи трубопроводов и оборудования АЭС с PWR, разработанная фирмой MGP Instruments Франция (Nuclear Engineering International October 1993, pp 44-45, ДОР №1354, ФЭИ, июнь 1994, Обнинск). Система состоит из каналов проботбора воздуха из гермооболочки АЭС, гидрометрических ячеек, измеряющих точки росы проб воздуха. Контроль герметичности оборудования осуществляется по разности показаний различных гидрометрических ячеек, расположенных в системах проботбора, с данными ячеек, расположенных в воздухе гермооболочки.

Также известна, входящая в состав системы мониторинга и диагностики оборудования ALLY™ фирмы «Вестингауз» США, влажностная система контроля герметичности оборудования АЭС (Интегрирование систем мониторинга и диагностики АЭС, Рекламный проект фирмы «Вестингауз», Copyright Westing-house Electric Company, 2000, с. 8). Данная система близка по технической сущности к рассмотренной ранее влажностной системе фирмы MGP Instruments. Датчики точки росы данной влажностной системы также установлены на различных воздушных проботборных линиях. Значения температур в точке росы обрабатываются блоком сбора данных и переводятся в значения абсолютной влажности.

Общим недостатком указанных решений является то, что технические характеристики систем не отвечают требованиям контроля течи теплоносителя в рамках концепции «Течь перед разрушением», принятой в настоящее время для АЭС/ГОСТ Р 58328-2018 «Трубопроводы атомных станций. Концепция «Течь перед разрушением»».

Известна система регистрации течей теплоносителя 1-го контура реакторных установок атомной электростанции. Система включает блок контролируемых помещений с оборудованием первого контура реакторной установки, соединенный через воздуховоды вытяжной вентиляции с блоком каналов измерения влажности воздуха в контролируемых помещениях (см. патент RU №2268509, опубликован 20.01.2006).

Недостаток указанной системы - точность определения места течи теплоносителя не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к современным системам контроля (±3 м), а система определяет место течи с точностью до размеров помещения.

Наиболее близким по технической сущности и выполняемым функциям к предложенному решению является система влажностного контроля течи трубопровода АЭС, содержащая устройство отбора и транспортировки воздуха из воздухопроницаемой теплоизоляции трубопровода под кожухом, и устройство измерения влажности воздуха. Устройство отбора и транспортировки воздуха из воздухопроницаемой теплоизоляции трубопровода состоит из патрубка, сочлененного нижним торцом с отверстием в кожухе воздухопроницаемой теплоизоляции трубопровода. Устройство измерения влажности содержит датчик влажности, линии связи и измерительно-вычислительный комплекс (см. патент RU 2271045, опубликован 27.02.2006).

Недостатком наиболее близкого решения является неспособность контролировать течь трубопровода с блочным невоздухопроницаемым типом теплоизоляции.

Технической проблемой, решаемой изобретением, является устранение указанных недостатков, а именно, создание системы контроля течи трубопровода АЭС по влажности воздуха, способной контролировать течь трубопровода, имеющего воздухонепроницаемую теплоизоляцию блочного типа.

Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности обнаружения течи трубопровода, имеющего блочный тип теплоизоляции, расширение арсенала технических средств контроля течи трубопроводов АЭС по влажности воздуха.

Технический результат изобретения достигается благодаря тому, что система влажностного контроля течи трубопровода атомной электростанции (АЭС) содержит устройство отбора и транспортировки воздуха из контролируемого объема, включающее по меньшей мере один первый патрубок, устройство измерения влажности воздуха, включающее установленный в первом патрубке датчик влажности воздуха и соединенный с ним электрическими линиями связи измерительно-вычислительный комплекс, при этом в качестве контролируемого объема система использует объем, образованный зазором по всей длине трубопровода между трубопроводом и внутренней поверхностью блочной теплоизоляции, устройство отбора и транспортировки воздуха дополнительно включает по меньшей мере один второй патрубок, установленный в отверстии блочной теплоизоляции так, что один его торец соединен с одним торцом первого патрубка, а полость второго патрубка сообщена с контролируемым объемом трубопровода.

Кроме того, один торец второго патрубка может быть соединен с одним торцом первого патрубка посредством узла крепления.

Кроме того, второй патрубок может быть расположен соосно первому патрубку.

Изобретение поясняется чертежом, где показана схема системы с тремя устройствами отбора и транспортировки воздуха из контролируемого объема.

Предложенная система контроля течи трубопровода АЭС по влажности воздуха содержит: устройство отбора и транспортировки воздуха, включающее по меньшей мере один первый (основной) патрубок 1 и по меньшей мере один второй (дополнительный) патрубок 2; узел 3 соединения (сочленения) патрубков 1 и 2; устройство измерения влажности воздуха, включающее датчики 4 влажности воздуха, линии 5, 6, 7 связи и измерительно-вычислительный комплекс 8.

Предложенная система используется при блочной теплоизоляции 9 трубопровода 11, которая имеет внешний и внутренний кожух 10. При этом система отбирает и транспортирует воздух из контролируемого объема 12. Контролируемый объем 12 образован зазором (воздушной кольцевой полостью) по всей длине трубопровода 11 между внешней поверхностью трубопровода 11 и внутренним кожухом 10 теплоизоляции 9 (внутренней поверхностью теплоизоляции). Реакторная установка имеет гермооболочку 13.

Система устанавливается на контролируемом оборудовании следующим образом. Каждый первый (основной) патрубок 1 установлен на наружной поверхности блочной теплоизоляции 9 (на внешнем кожухе 10) так, что его ось направлена радиально относительно оси трубопровода 11. Каждый второй (дополнительный) патрубок 2 герметично установлен в отверстии, образованном в теплоизоляции 9 и его кожухе 10. Причем данное отверстие выполнено сквозным и его ось расположена радиально относительно оси трубопровода 11. Второй патрубок 2 установлен в отверстии теплоизоляции 9 так, что один (верхний) его торец (конец) соединен (сочленен) с одним (нижним) торцом (концом) первого патрубка 1 посредством узла крепления 3, а второй (нижний) его торец (конец) выведен в контролируемый объем 12 трубопровода 11 через отверстие в блочной теплоизоляции. Таким образом, полость каждого патрубка 2 сообщена с контролируемым объемом 12. Каждый второй патрубок 2 расположен, преимущественно, соосно соединенному с ним патрубку 1. При этом второй (нижний) торец патрубка 2 может быть расположен заподлицо с кожухом 10 (внутренним кожухом). Внутри каждого первого патрубка 1 установлен датчик 4. Количество патрубков 1 и 2 в предложенной системе может быть любым в зависимости от длины трубопровода 11, которые равномерно (или не равномерно) расположены вдоль всего трубопровода 11. Датчики 4 посредством линий 5, 6, 7 связи соединены с измерительно-вычислительным комплексом 8.

Система работает следующим образом. Система постоянно измеряет относительную влажность и температуру воздуха и вычисляет абсолютную влажность воздуха в местах установки датчиков 4 влажности. При отсутствии течи трубопровода 11 температура воздуха в местах установки датчиков 4 влажности превышает температуру воздуха в герметичной оболочке 13 АЭС и относительная влажность воздуха в этом случае низкая. При наличии течи трубопровода 11 образовавшийся пар, в силу избыточного давления, распространяется от места течи в обе стороны по контролируемому объему 12 трубопровода 11. Некоторая часть пара через патрубки 1 и 2 выходит в гермооболочку 13 реакторной установки АЭС, что приводит к повышению влажности и температуры воздуха в патрубках 1 и 2 и росту показаний датчика 4 влажности. Измененные параметры воздуха в патрубках 1 фиксируются датчиками 4 влажности воздуха, сигналы с которых по линиям связи 5, 6, 7 поступают в измерительно-вычислительный комплекс 8. Поскольку, датчики 4 влажности находятся на различных расстояниях от места течи, то моменты времени увеличения показаний будут различными и зависящими от величины течи. Моменты времени достижения уставок по росту влажности в местах установки трех ближайших датчиков 4 влажности на контролируемом участке фиксируются и используются для вычисления координаты течи и ее величины.

Использование системой контролируемого объема 12, образованного зазором по всей длине трубопровода 11 между трубопроводом 11 и внутренним кожухом 10 теплоизоляции 9, позволяет контролировать течь трубопровода 11 с теплоизоляцией блочного типа и получить дополнительный эффект - повысить чувствительность системы к обнаружению течи. Увеличение чувствительности оценивается по соотношению толщины традиционной теплоизоляции матового типа (около 200 мм) к величине зазора, образующего контролируемый объем 12 трубопровода 11 с блочной конструкцией теплоизоляции (от 5 до 35 мм), и составляет примерно от 8 до 40 раз.

Техническая реализуемость предложения подтверждена расчетами и экспериментами.

1. Система влажностного контроля течи трубопровода атомной электростанции (АЭС), содержащая устройство отбора и транспортировки воздуха из контролируемого объема, включающее по меньшей мере один первый патрубок, устройство измерения влажности воздуха, включающее установленный в первом патрубке датчик влажности воздуха и соединенный с ним электрическими линиями связи измерительно-вычислительный комплекс, отличающаяся тем, что в качестве контролируемого объема система использует объем, образованный зазором по всей длине трубопровода между трубопроводом и внутренней поверхностью блочной теплоизоляции, устройство отбора и транспортировки воздуха дополнительно включает по меньшей мере один второй патрубок, установленный в отверстии блочной теплоизоляции так, что один его торец соединен с одним торцом первого патрубка, а полость второго патрубка сообщена с контролируемым объемом трубопровода.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что один торец второго патрубка соединен с одним торцом первого патрубка посредством узла крепления.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что второй патрубок расположен соосно первому патрубку.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии мониторинга и проверки. Устройство радиационного и температурного контроля выведенного из эксплуатации уран-графитового реактора содержит герметичный корпус с фланцем и герметичную проходку, в которой расположены детекторы нейтронов прямого заряда и термоэлектрические преобразователи кабельного типа, снабженные кабелями, а также элементы крепления детекторов.

Изобретение относится к области атомной энергетики. Система контроля течи теплообменника пассивного отвода тепла влажностным методом содержит устройство отбора и транспортировки воздуха, выполненное в виде патрубка с диафрагмой.

Изобретение относится к атомной технике. Система ультразвукового контроля надзонного пространства ядерного реактора с жидкометаллическим теплоносителем включает отражатель ультразвука и сканирующий ультразвуковой механизм с приводами, включающий несущую штангу с герметичными ультразвуковыми преобразователями акустическая ось которых совпадает с одной из горизонтальных плоскостей, пересекающей заполненное жидкометаллическим теплоносителем пространство - контролируемый зазор между нижними отметками расцепленных органов СУЗ и верхними отметками головок ТВС.

Изобретение относится к области аналитической радиохимии и предназначено для контроля радионуклидов в газообразных радиоактивных выбросах судовых ядерных энергетических установок (ЯЭУ) и АЭС.

Устройство для обнаружения поверхностных дефектов цилиндрических объектов относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в производстве ядерного топлива, в частности для обнаружения дефектов внешнего вида на боковой поверхности топливных таблеток.

Изобретение относится к способам и устройствам контроля периода, мощности и реактивностью ядерного реактора. Способ контроля мощности, реактивности и периода ядерного реактора заключается в том, что используют один показывающий прибор, причем по оси абсцисс размещают шкалу в единицах мощности, по оси ординат размещают шкалу в секундах и шкалу в обратных секундах в диапазоне значений слагаемых приведенного к трехчленной форме уравнения кинетики ядерного реактора для контролируемых величин в форме r(t)=α(t)+Iзн(t)/n(t) или r(t)=v(t)/n(t)+Iзн(t)/n(t), где r(t)=ρ(t)/Λ - реактивность в Λ-шкале, ρ - абсолютная реактивность, Λ - время генерации мгновенных нейтронов, t - время, α(t)=v(t)/n(t) - обратный период, v - скорость изменения мощности, n - мощность ядерного реактора, Iзн - интеграл запаздывающих нейтронов, на показывающий прибор выводят график х(n) слагаемого уравнения кинетики и на поле графика накладывают палетку, выполненную в виде сети линий, пересекающих поле графика прямых х(n)=а+b*n, где b есть уставка на относительную скорость изменения выведенной на график величины х: dx/dn≤b.

Изобретение относится к ядерной энергетике. Установка для контроля характеристик виброуплотненных тепловыделяющих элементов (твэлов) содержит расположенные в ряд блок детектирования гамма-излучения, держатели верхней и нижней заглушки твэла, установленные с противоположных сторон вдоль оси перемещения твэла, источник гамма-излучения, механизм перемещения твэла и блок управления, связанный с блоком детектирования и механизмом перемещения твэла.

Изобретение относится к способу обучения определению области радиационной аварийной ситуации на основе смоделированной аварии. Технический результат – обеспечение способа обучения определению области радиационной аварии аналогично реальной радиационной аварийной ситуации.

Группа изобретений относится к области техники изготовления фильтрующего элемента ядерного класса. Испытательный стенд для оценки характеристики фильтрующего элемента ядерного класса по методу флуоресцеина-натрия включает в себя: приточный фильтр, генератор флуоресцеина-натрия, наливной штуцер флуоресцеина-натрия, манометр до фильтра, пробоотборник до фильтра, отверстие пробоотбора до фильтра, бокс для установки фильтрующего элемента, манометр после фильтра, обратный наливной штуцер после фильтра, пробоотборник после фильтра, отверстие пробоотбора после фильтра, регулирующий клапан количества воздуха, вентилятор.

Изобретение относится к управляющим системам безопасности или к системам управления технологическими процессами (АСУ ТП). Техническим результатом заявленного изобретения является повышение надежности порогового блока управления и безопасности контролируемого технологического объекта.

Изобретение относится к области атомной энергетики. Система контроля течи теплообменника пассивного отвода тепла влажностным методом содержит устройство отбора и транспортировки воздуха, выполненное в виде патрубка с диафрагмой.

Изобретение относится к контролю герметичности оборудования потенциально опасных промышленных объектов и, в частности, может быть использовано для обнаружения, локализации и определения величины утечки теплоносителя из трубопроводов первого контура водо-водяных энергетических реакторов (ВВЭР).

Изобретение относится к производству технологических модулей глубоководных аппаратов, а именно к оборудованию для проведения гидравлических испытаний на прочность и герметичность.

Изобретением является ковровый зонд для обнаружения утечек в подземных газовых трубах. Сущность: ковровый зонд содержит рукоятку (12), колесо (16) и плоский ковровый элемент (14).

Группа изобретений относится к определению того, является ли источником зарегистрированных газовых сигналов болотный газ или коммунальный газ при поиске утечек коммунального газа в подземных трубопроводах.

Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики, в частности, к автоматическим системам управления положением модели в аэродинамических трубах. Модель размещают таким образом, что ее ось вращения находится на равном расстоянии от узлов крепления державки, положение узлов крепления державки изменяют автоматически по трем параметрам управления: углу атаки, вертикальному и горизонтальному перемещениям в соответствии с заданной программой, вырабатывающей на каждом такте управления сигнал управления силовыми механизмами - линейными приводами.

Изобретение относится к области испытаний ракетно-космической техники и может быть использовано для контроля герметичности корпуса космического аппарата и поиска места течи из его отсеков в условиях орбитального полета или в процессе вакуумных испытаний.

Изобретение относится к способам испытания на прочность и герметичность элементов котельного оборудования и трубопроводов. Сущность: котельное оборудование и трубопроводы наполняют жидкостью, нагнетая давление до величины пробного давления.

Изобретение относится к области контроля герметичности полых изделий и может быть использовано для контроля герметичности самолетных топливных баков преимущественно сложной конфигурации.

Изобретение относится к области контроля течи по влажности воздуха. Измеренные значения относительной влажности и температуры передают в вычислительный блок, где их преобразуют в значения абсолютной влажности.
Изобретение относится к области диагностического обслуживания газопроводов. Способ определения очагов развивающейся подпленочной коррозии газопроводов включает точное определение местоположения его оси трассопоисковым комплексом, при этом расположение участка, подверженного подпленочной коррозии с водородной деполяризацией, устанавливают с помощью высокочувствительного детектора эмиссии водорода, позволяющего регистрировать превышение заранее определенного фонового значения его концентрации над этим участком на 10 и более ppm.

Изобретение относится к области контроля герметичности оборудования атомных электрических станций и может быть использовано для обнаружения, локализации и оценки величины течи из трубопроводов водо-водяных энергетических реакторов. Система влажностного контроля течи трубопровода атомной электростанции содержит устройство отбора и транспортировки воздуха из контролируемого объема, включающее по меньшей мере один первый патрубок, устройство измерения влажности воздуха, включающее установленный в первом патрубке датчик влажности воздуха и соединенный с ним электрическими линиями связи измерительно-вычислительный комплекс. В качестве контролируемого объема система использует объем, образованный зазором по всей длине трубопровода между трубопроводом и внутренним кожухом блочной теплоизоляции. Устройство отбора и транспортировки воздуха дополнительно включает по меньшей мере один второй патрубок, установленный в отверстии блочной теплоизоляции так, что один его торец соединен с одним торцом первого патрубка, а полость второго патрубка сообщена с контролируемым объемом трубопровода. Изобретение позволяет повысить чувствительность обнаружения течи трубопровода, имеющего блочный тип теплоизоляции. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх