CS252553B1

CS252553B1 - Vollume compensator's operation diagnostics' system connection

Info

Publication number: CS252553B1
Application number: CS85713A
Authority: CS
Inventors: Oldrich Matal
Original assignee: Oldrich Matal
Priority date: 1985-08-13
Filing date: 1985-08-13
Publication date: 1987-09-17
Also published as: CS71385A1

Abstract

U navrhovaného zapojení systému provozní diagnostiky kompenzátoru objemu je na člen diagnózy na jedné straně napojen alespoň jeden snímač vibrací a přes člen registrace teplotních změn v čase i v úrovni je prostřednictvím teplotního kanálu napojen alespoň jeden snímač teploty. Přitom je ke členu stanovení celkové úrovně vibrací napojen přes blok prahů komparátor pásmových úrovní, k němuž je připojen člen oprav referenčních hodnot. Snímače vibrací a snímače teplot jsou potom upevněny na povrchu kompenzátoru objemu v diagnosticky optimálních místech. Zapojení je možno využít především v jaderné energetice.For the proposed system connection operational volume compensator diagnostics is per member diagnosis on one side is connected to at least one vibration sensor and over registration member temperature changes over time and at level is through temperature channel connected at least one temperature sensor. It is to the member to determine the overall vibration level a level-level comparator across the threshold block to which a reference correction member is attached values. Vibration sensors and temperature sensors they are then mounted on the surface of the compensator volume in diagnostically optimal locations. The connection can be used mainly in nuclear energy industry.

Description

Vynález se týká zapojení systému provozní diagnostiky kompenzátoru objemu.The present invention relates to a system for operating a volume compensator diagnostic system.

Kompenzátor objemu je nedílnou součástí primárního okruhu jaderné elektrárny typu WER. Plní řadu funkcí, k nimž patří udržování stálého tlaku v okruhu, vyrovnávání objemových změn primární vody, tlakové odlehčení při některých havarijních situacích apod. Od jeho dobrého stavu a spolehlivosti funkce, jakožto komponenty primárního okruhu počítané do první kategorie bezpečnosti, odvisí také bezpečnost celého jaderného bloku. Stav kompenzátoru objemu je prověřován při periodických kontrolách při odstávce bloku, zaměřených především na svárové spoje a na vizuální prohlídky. Za provozu není až dosud stav kompenzátoru ani v exponovaných uzlech zvlášt sledován. Taktéž až dosud nejsou trvale sledována a vyhodnocována jeho doplňková provozní zatížení, k nimž patří nízkofrekvenční změny teplot a teplotních rozdílů způsobující dodatková proměnná napětí, která v dlouhodobém provozu ovlivňují životnost celého kompenzátoru. To může v budoucnu vyvolávat těžkosti a neurčitosti při rozhodování o další provozuschopnosti kompenzátoru objemu. Jak ukázala praxe, při havarijních situacích není taktéž spolehlivé měření pomocných veličin pro jednoznačné určení hladiny vody v kompenzátoru objemu.The volume compensator is an integral part of the primary circuit of the WER nuclear power plant. It performs a number of functions, including maintaining a constant circuit pressure, balancing primary water volume changes, pressure relief in some emergency situations, etc. The safety of the entire nuclear block. The condition of the volume compensator is checked during periodic inspections during unit shutdown, focusing mainly on welded joints and visual inspections. Up to now, the compensator status has not been monitored separately even in exposed nodes during operation. Also, its additional operating loads, such as low-frequency temperature variations and temperature differences, causing additional variable voltages that affect the lifetime of the compensator in long-term operation, have not been continuously monitored and evaluated. This may create difficulties and uncertainties in deciding on the future operability of the volume compensator. As the practice has shown, in emergency situations it is also not reliable to measure auxiliary quantities for unambiguous determination of the water level in the volume compensator.

Uvedené nedostatky z podstatné míry řeší zapojení systému provozní diagnostiky kompenzátoru objemu podle vynálezu.These drawbacks substantially overcome the engagement of the volume compensator operational diagnostics system of the invention.

Podstata z'apojení systému provozní diagnostiky kompenzátoru objemu spočívá v tom, že na člen diagnózy je na jedné, straně paralelními větvemi jednak přes komparátor celkových úrovní vibraci a přes člen stanoveni celkové úrovně vibrací, a jednak přes komparátor pásmových úrovní a přes člen tvorby spekter napojen vibroakustickým kanálem alespoň jeden snímač vibrací a na druhé straně přes člen řazení a sumarizace a přes člen registrace teplotních změn napojen teplotovým kanálem alespoň jeden snímač teploty a dále současně ke členu stanovení celkové úrovně vibrací je přes blok prahů napojen komparátor pásmových úrovní ve spektru vibraci, k němuž je připojen dále přes člen referenčních hodnot pásmových úrovní vibrací člen oprav referenčních hodnot, který je současně propojen jednak s členem referenčních hodnot pásmových úrovní vibrací a jednak s komparátorem celkových úrovní vibrací prostřednictvím členu referenčních hodnot úrovní a jednak s blokem průměrování napojeným na snímač teploty, přičemž snímače vibrací a snímače teplot jsou upevněny na povrchu kompenzátoru objemu v diagnostiky optimálních místech.The principle of operating the volume compensator system diagnostics system is that the diagnosis element is connected on one side by parallel branches through the total vibration level comparator and through the total vibration level determination member, and through the band-level comparator and the spectra generating member. at least one vibration sensor through the vibration duct, and on the other hand, at least one temperature sensor connected through the shifting and summarizing member and through the temperature change registration member, and at the same time the vibration spectrum comparator is coupled via the threshold block to the vibration determining member which is connected further via the band-vibration reference value member, which is simultaneously connected to the band-vibration reference value member and to a comparator of total vibration levels element via the reference level values and with the averaging block connected to a temperature sensor, wherein the vibration sensor and temperature sensor are mounted on the surface of the pressurizer in diagnostics optimum position.

Diagnosticky optimálním místem je při tom alternativně nátrubek vstřiku vody, nátrubek topidla, nátrubek přípojky k primárnímu okruhu, nátrubek barbotážniho potrubí a rovina minimální hladiny vody v kompenzátoru objemu.In this case, the diagnostically optimal place is alternatively the water injection nozzle, the heater connection, the connection to the primary circuit, the duct connection and the minimum water level in the volume compensator.

Zapojení systému provozní diagnostiky podle vynálezu umožňuje trvale za provozu sledovat, uchovávat a vyhodnocovat v čase a v úrovních vibrací exponovaných uzlů, teploty a teplotní rozdíly, tedy veličiny, které charakterizují histogram zatěžováni, míru čerpání životnosti a provozní spolehlivosti kompenzátoru objemu. To představuje v souhrnu pokrok proti současnému stavu a nese s sebou jednoznačně přínosy pro provoz a jadernou bezpečnost elektrárny.The integration of the in-service diagnostic system of the invention allows for continuous monitoring, storage and evaluation of nodes, temperature and temperature differences, i.e., quantities that characterize the load histogram, lifetime drawing rate, and operational reliability of the volume compensator. Taken together, this represents progress against the current situation and clearly brings benefits to the operation and nuclear safety of the plant.

Příklad zapojení systému provozní diagnostiky kompenzátoru objemu podle vynálezu je na přiloženém výkresu, znázorňujícím zapojení systému provozní diagnostiky kompenzátoru objemu jaderné elektrárny typu WER 440.An example of wiring of the operating diagnostics system of the volume compensator according to the invention is in the attached drawing showing the wiring of the operating diagnostics system of the volume compensator of the WER 440 type nuclear power plant.

U zapojení systému provozní diagnostiky kompenzátoru 15 objemu typu WER 440 je na člen Ί_ diagnózy napojen alespoň jeden snímač JL vibrací prostřednictvím vibroakustiokého kanálu na obrázku zvlášt nevyznačeném, a to jednak přes člen 2 stanovení celkové úrovně vibrací a přes komparátor g celkových úrovní vibrací a jednak paralelně přes člen 4 tvorby spekter a přes komparátor £ pásmových úrovní a alespoň jeden snímač 10 teploty prostřednictvím teplotového kanálu na obrázku taktéž zvlášt nevyznačeném, a to přes člen 12 registrace teplotních změn a přes člen 14 řazení a sumarizace.With the WER 440 Volume Expansion System Diagnostic System 15, at least one vibration sensor 11 is coupled to the diagnosis member ro via a vibration-acoustic channel not particularly marked in the figure, both through the total vibration level determination member 2 and through the total vibration level comparator g and in parallel. through the spectrum generating member 4 and the band-level comparator 4 and at least one temperature sensor 10 via a temperature channel also not particularly marked in the figure, through the temperature variation registration member 12 and through the shifting and summarizing member 14.

Kromě toho je propojen dále člen g stanovení celkové úrovně vibrací přes blok ji prahů s komparátorem 6 pásmových úrovní, který je dále napojen přes člen 9 referenčních hodnot pásmových úrovní vibrací na člen 13 oprav referenčních hodnot, člen 13 oprav referenčních hodnot je napojen též na snímač 10 teploty přes blok 11 průměrováni a též na člen referenčních hodnot úrovní, který je napojen na komparátor 2 celkových úrovní vibrací. U příkladného provedení je snímač 2 vibrací upevněn na nátrubku 16 vstřiku vody a snímače 10 teploty v rovině 17 nominální hladiny a na dalších diagnostiky optimálních místech, nátrubku 18 topidel, nátrubku 19 přípojky k primárnímu okruhu a nátrubku 20 barbotážního potrubí snímače vyznačeny nejsou.In addition, the total vibration level determination member g is coupled via a block of thresholds to a bandwidth level comparator 6, which is further coupled via the vibration level reference value member 9 to the reference value correction member 13, the reference value correction member 13 is also connected to the sensor 10 of the temperature through the averaging block 11 and also to the level reference member which is connected to the comparator 2 of the total vibration levels. In the exemplary embodiment, the vibration sensor 2 is mounted on the water injection sleeve 16 and the temperature sensor 10 in the nominal level plane 17 and at other diagnostics at optimum locations, the heater sleeve 18, the primary circuit connection sleeve 19 and the sensor barbotage pipe connection 20.

V prvním kroku je u signálu přeneseného kanálem vibroakustickým ze snímače vibrací 2 stanovena v první větvi celková úroveň vibrací ve členu 2 stanovení celkové úrovně vibrací a tato charakteristika prvotního signálu je převedena do členu J3 referenčních hodnot celkových úrovní vibrací jako první srovnávací hodnota. Dále je současně v druhé větvi z prvotního signálu získaného ze snímače 1^ vibrací v členu £ tvorby spekter vytvořeno spektrum jako jeho další charakteristika a přeneseno do členu 9, referenčních hodnot pásmových úrovní vibrací jako první referenční hodnota. Stejně je však možné do členů 8. referenčních hodnot celkových úrovní vibrací a do členu 2 referenčních hodnot pásmových vibrací předem zadat pří- slušné referenční údaje.In the first step, for the signal transmitted by the vibroacoustic channel from the vibration sensor 2, the total vibration level in the first vibration determination member 2 is determined in the first branch, and this characteristic of the initial signal is transferred to the total vibration level reference value member 13 as the first comparison value. Further, in the second branch, a spectrum as its further characteristic is formed from the initial signal obtained from the vibration sensor 1 in the spectrum generating member 6 and transmitted to the band-vibration reference value member 9 as the first reference value. In the same way, however, it is possible to enter the respective reference data in advance in the 8th reference values of the total vibration levels and in the second reference value of the band-vibration values.

V druhém kroku při změně sledovaných charakteristik prvotního signálu, tj. v případě, kdy komparátor _3 celkových úrovní vibrací či komparátor 6^ pásmových úrovní vibrací zjistí rozdíl mezi aktuálními charakteristikami signálu a referenčními hodnotami nad meze uložené v bloku _5 prahů, je tato skutečnost předávána do bloku 7_ diagnózy, eventuálně slouží ke korekci referenčních hodnot, která je prováděna členem 13 oprav referenčních hodnot, zejména v případě, jde-li o rozdíly v charakteristikách signálů způsobené např. jen změnou technologického režimu kompenzátoru 15 objemu.In the second step, when the monitored characteristics of the primary signal are changed, i.e., when the total vibration level comparator 3 or the 6-band vibration level comparator detects a difference between the actual signal characteristics and the reference values above the limits stored in the threshold block 5, In the case of the diagnosis block 7, it is also possible to correct the reference values which is carried out by the reference value correction member 13, especially in the case of differences in signal characteristics caused, for example, only by a change in the technological mode of the volume compensator 15.

U signálů přenášených teplotovými kanály ze snímačů 10 teploty je v jedné větvi v bloku 11 průměrováni vytvořena střední teplota v uzlech, sloužící jednak jako další údaj k posouzení změn v technologickém režimu kompenzátoru 15 objemu a je pak předávána do členu 13 oprav referenčních hodnot a jednak jako nezbytná hodnota pro posouzení napjatosti ve sledovaných uzlech kompenzátoru 15 objemu.For the signals transmitted by the temperature channels from the temperature sensors 10, a mean node temperature is created in one branch in the averaging block 11, serving both as a further indication to assess changes in the technology mode of the volume compensator 15 and then passed to the reference correction member 13 and necessary value to assess stress in monitored volume compensator 15 nodes.

V druhé větvi jsou sledovány a registrovány všechny změny v teplotách, a to jak v čase, tak i v úrovni a rozdílech členem 12 registrace teplotních změn. Tak jsou registrovány změny .teplotních rozdílů v čase, změny teplot v čase, změny poměrných rozdílů teplot v úrovni a v čase v jednotlivých uzlech, diagnosticky optimálních místech, a to bud jen na povrchu, nebo na povrchu a ve stěně. Poněvadž jde obecně o různorodé teplotní zatěžovací cykly, provádí se jejich řízení a trvalá sumarizace. Zpracování získaných údajů se provádí podle poznatků teorie únavy materiálu a lomové mechaniky členu 7_ diagnózy s přihlédnutím k vibračním a tlakovým zatěžovacím účinkům sledovaných uzlů, diagnosticky optimálních míst kompenzátoru 15 objemu.In the second branch, all changes in temperature are monitored and registered, both in time and in level and differences by the temperature change registration member 12. Thus, changes in temperature differences over time, changes in temperature over time, changes in relative temperature differences in level and time in individual nodes, diagnostically optimal locations, either on the surface or on the surface and in the wall, are registered. Since these are generally varied temperature load cycles, they are controlled and permanently summarized. The processing of the obtained data is carried out according to the knowledge of material fatigue theory and fracture mechanics of the diagnosis member 7, taking into account the vibration and pressure loading effects of the monitored nodes, the diagnostically optimal locations of the volume compensator 15.

Zapojení systému provozní diagnostiky kompenzátoru objemu pracuje tak, že jsou jednak v komparátoru 3 celkových úrovní vibrací srovnávány celkové úrovně vibrací získané ze snímače 2 vibrací prostřednictvím vibroakustického kanálu a členu 2_ stanovení celkové úrovně vibrací s referenčními hodnotami získanými z členu _8 referenčních hodnot úrovní a výsledek je předáván do členu 7_ diagnózy, jednak v komparátoru já pásmových úrovní jsou nad prahy předanými blokem prahů srovnávány úrovně získávané z členů 2 referenčních hodnot pásmových úrovní vibrací s aktuálními hodnotami předanými z členu _4 tvorby spekter signálu snímače JL vibrací a výsledek srovnání je opět předáván do členu _7 diagnózy předávány členem 14 řazení a sumarizace uspořádané v čase a úrovni přiřazené změny zjištěné ze signálu snímače 10 teploty členem 12 registrace teplotních změn. Aktualizace referenčních hodnot se provádí při změně údaje bloku 11 průměrováni členem 13 oprav referenčních hodnot dle změn provozních parametrů kompenzátoru 15 objemu, a to v členu 9_ referenčních hodnot pásmových úrovní a v členu 8^ referenčních hodnot úrovní.The operation of the volume compensator operational diagnostics system operates by comparing the total vibration levels obtained from the vibration sensor 2 via the vibroacoustic channel and the total vibration level determination member 2 in the total vibration level comparator 3 to the reference values obtained from the reference level member. transmitted to the diagnosis member 7, on the one hand, in the band-level comparator 1, the levels obtained from the vibration level band reference values 2 are compared above the thresholds transmitted by the threshold block with the actual values passed from the vibration sensor signal generation member 4, and The diagnosis is transmitted by the shifting and summarizing member 14 arranged at the time and level of the associated change detected from the temperature sensor signal 10 by the temperature change registration member 12. The reference values update is performed when the averaging block 11 data changes by the reference value correction member 13 according to the changes in the operating parameters of the volume compensator 15 in the band-level reference value member 9 and the level reference value member 8.

Vynálezu se používá především u kompenzátorů objemu jaderných elektráren typu WER aThe invention is used in particular for volume compensators of WER and WER type nuclear power plants

PWR.PWR.

Claims

A system for operating a volume compensator operating diagnostics system, characterized in that the diagnosis member (7) is on the one hand parallel branches through the total vibration level comparator (3) and through the total vibration level determination member (2) and through the comparator (6) ) at least one vibration sensor (1) coupled via the vibroacoustic channel through the spectrum generating member (4) and at least one temperature sensor connected via the temperature channel through the shifting and summarizing member (14) and through the temperature change registration member (12) and at the same time, to the total vibration level determination member (2), a band-level comparator (6) in the vibration spectrum is coupled via the threshold block (5) to which the correction band-level reference member (13) is connected of the reference values, which is simultaneously connected both to the reference value member (9) and to the comparator (3) total vibration levels by means of level reference members (8) and on the averaging block (18) connected to a temperature sensor (10), wherein the vibration sensor (1) and the temperature sensor (10) are mounted on the surface of the volume compensator (15) optimal places.

2. The system connection according to claim 1, further characterized in that the diagnostic location is a water injection nozzle (16).

3. The system connection of claim 1, further characterized in that the diagnostic location is a nominal water level plane (17) in the volume compensator (15).

4. The system wiring of claim 1, further characterized in that the diagnostic location is a heater nipple (18).

5. The system connection according to claim 1, further characterized in that the diagnostic location is a connection piece (19) of the connection to the primary circuit.

English Translation:

6. The system wiring of claim 1, further characterized in that the diagnostic location is a barbotage pipe nozzle (20).

optimal

1 drawing