EA030889B1 - Устройство для контроля герметичности тепловыделяющей сборки атомного реактора и способ осуществления такого контроля - Google Patents
Устройство для контроля герметичности тепловыделяющей сборки атомного реактора и способ осуществления такого контроля Download PDFInfo
- Publication number
- EA030889B1 EA030889B1 EA201501008A EA201501008A EA030889B1 EA 030889 B1 EA030889 B1 EA 030889B1 EA 201501008 A EA201501008 A EA 201501008A EA 201501008 A EA201501008 A EA 201501008A EA 030889 B1 EA030889 B1 EA 030889B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- working rod
- gas
- nozzles
- sample
- unit
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
- G21C17/06—Devices or arrangements for monitoring or testing fuel or fuel elements outside the reactor core, e.g. for burn-up, for contamination
- G21C17/07—Leak testing
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
- G21C17/06—Devices or arrangements for monitoring or testing fuel or fuel elements outside the reactor core, e.g. for burn-up, for contamination
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
Предложено устройство для контроля герметичности тепловыделяющих сборок атомного реактора и способ, реализуемый указанным устройством. Предложенное устройство размещается на рабочей штанге перегрузочной машины для перегрузки топлива реактора и осуществляет барботаж теплоносителя вблизи тепловыделяющей сборки, которая находится в рабочей штанге и в отношении которой осуществляется контроль герметичности. Устройство отличается тем, что форсунки подающего трубопровода обращены к центру рабочей штанги, что позволяет обеспечить подачу сжатого газа непосредственно под хвостовик тепловыделяющей сборки, обеспечив повышение интенсивности барботажа теплоносителя вблизи указанной сборки, и, таким образом, повысить эффективность контроля герметичности.
Description
Настоящее изобретение относится к области атомной энергетики, а более конкретно - к устройству для контроля герметичности тепловыделяющих сборок атомного реактора с жидким теплоносителем и способу осуществления такого контроля.
Уровень техники
Для обеспечения высокой эффективности и возможности безопасного обращения ядерное топливо атомных реакторов размещается в специальных герметично выполненных оболочках - тепловыделяющих элементах (ТВЭЛ), которые, в свою очередь, объединяются в специальные тепловыделяющие сборки (ТВС). Обеспечение герметичности ТВЭЛов при эксплуатации топлива является важной частью мер по обеспечению безопасности функционирования атомных реакторов. Проверка герметичности ТВЭЛов необходима для исключения попадания продуктов деления топлива в теплоноситель, что может повлечь распространение радиоактивных элементов за пределы активной зоны реактора. Для осуществления такой проверки используются стандартные стендовые методы контроля в пеналах СОДС, при которых ТВС перемещают в замкнутый объем, заполненный борированной водой, в который принудительно выводят продукты деления из негерметичных ТВЭЛов, после чего осуществляют анализ пробы воды из указанного объема. Такой метод предусматривает последовательное перемещение всех без исключения ТВС в указанный замкнутый объем, что приводит к длительному простою реактора. Кроме того, необходимость обеспечения существенных объемов борированной воды приводит к высоким затратам на проведение стандартного стендового метода контроля.
Стремление сократить время простоя атомного реактора и затрат на проведение стандартного стендового метода контроля привело к появлению решений, в которых было предложено проводить предварительный анализ герметичности ТВЭЛов, совместив его с процессом их перегрузки (см. патент РФ на изобретение RU 2186439). В частности, было предложено совместить предварительный анализ герметичности ТВС с операциями по извлечению и перемещению ТВС в рабочей штанге перегрузочной машины с целью их замены или перестановки в реакторе. Проведение предварительного анализа было нацелено на сокращение количества ТВС, подвергаемых стандартному стендовому методу контроля, поскольку ТВС, считавшиеся по результатам предварительного контроля герметичными, стандартному методу контроля не подвергались. Однако известные решения не обеспечивали достаточно высокой точности и достоверности измерения радиационной активности пробы газа, отбираемой для осуществления предварительного контроля герметичности, что повышало вероятность пропуска негерметичной ТВС. Здесь и далее точность измерения представляет собой характеристику, выражающую степень соответствия результата измерения настоящему значению измеренной величины, а достоверность измерений представляет собой характеристику, определяющую степень доверия к полученным результатам измерения.
В описании к евразийскому патенту EA 016571 (дата приоритета 06.10.2010), который включен в настоящее описание в полном объеме посредством ссылки, было предложено устройство для контроля герметичности ТВС атомного реактора в перегрузочной машине такого реактора и способ осуществления такого контроля, которые обеспечивают более высокую точность и достоверность измерения радиоактивности пробы газа и, как следствие, более высокую эффективность контроля ТВС по сравнению с другими известными способами и устройствами. Указанные способ и устройство являются наиболее близкими аналогами заявляемых изобретений. Известное устройство содержит подающий трубопровод для подачи газа под рабочую штангу, расположенный на рабочей штанге указанной перегрузочной машины, отбирающий трубопровод для отбора газовой пробы из рабочей штанги, расположенный на рабочей штанге указанной перегрузочной машины, блок подачи сжатого газа, который соединен с подающим трубопроводом с возможностью подачи в него сжатого газа, блок отбора, подготовки и контроля активности газовой пробы, который соединен с отбирающим трубопроводом с возможностью отбора через него газовой пробы, блок управления и обработки информации, соединенный с указанными блоком подачи сжатого газа и блоком отбора, подготовки и контроля активности газовой пробы с возможностью обмена данными, и аппаратуру дистанционного управления, соединенную с блоком управления и обработки информации с возможностью обмена данными. Известное устройство использовалось для реализации соответствующего способа контроля герметичности.
Однако анализ эксплуатации указанного устройства и применения известного способа показал, что при проведении барботажа некоторый объем газа проходит мимо ТВС, находящейся в рабочей штанге, вследствие чего барботаж такой сборки осуществляется без надлежащей интенсивности. Указанное обстоятельство ограничивает точность и достоверность измерения уровня радиоактивности пробы газа и, как следствие, эффективность предварительного контроля герметичности.
- 1 030889
Раскрытие изобретения
Задачей настоящего изобретения является преодоление недостатков уровня техники и создание устройства и способа для контроля герметичности ТВС атомного реактора, обеспечивающих снижение потерь газа, проходящего через ТВС, и повышение интенсивности барботажа.
Указанная задача решена предлагаемым устройством для контроля герметичности ТВС атомного реактора в рабочей штанге перегрузочной машины такого реактора, содержащим подающий трубопровод для подачи газа под рабочую штангу, установленный на рабочей штанге указанной перегрузочной машины, отбирающий трубопровод для отбора газовой пробы из рабочей штанги, установленный на рабочей штанге указанной перегрузочной машины, блок подачи сжатого газа, который соединен с подающим трубопроводом с возможностью подачи в него сжатого газа, блок отбора, подготовки и контроля активности газовой пробы, который соединен с отбирающим трубопроводом с возможностью отбора через него газовой пробы, блок управления и обработки информации, выполненный с возможностью соединяться с указанными блоком подачи сжатого газа и блоком отбора, подготовки и контроля активности газовой пробы с обеспечением обмена данными, аппаратуру дистанционного управления, выполненную с возможностью соединяться с блоком управления и обработки информации с обеспечением обмена данными. Предлагаемое устройство отличается тем, что подающий трубопровод содержит по меньшей мере две форсунки для подачи сжатого газа, которые установлены на торце рабочей штанги перегрузочной машины таким образом, что их сопла отвернуты от этого торца на острый угол.
Предлагаемое расположение форсунок подающего трубопровода обеспечивает оптимальный объемный расход газа от времени при осуществлении барботажа, а также позволяет контролировать подачу газа непосредственно под центральную часть рабочей штанги, в которой при проведении предварительного контроля герметичности располагается ТВС и которая в этом случае расположена вертикально и находится в транспортном положении. Таким образом, снижается объем газа, проходящий мимо ТВС, и обеспечивается достаточное количество газа, проходящего через указанную сборку при барботаже (повышается интенсивность барботажа), что приводит к более интенсивному захвату радиоактивных элементов из сборки в случае ее негерметичности и, как следствие, повышению точности и достоверности результатов измерения радиационной активности пробы газа, что позволяет снизить вероятность пропуска негерметичной ТВС по результатам предварительного контроля герметичности.
Согласно одному из вариантов реализации подающий трубопровод содержит съемный участок, который установлен на торце рабочей штанги по периферии наружной секции рабочей штанги, а на указанном участке на одинаковом расстоянии друг от друга установлены три форсунки, сопла которых выполнены в форме сопла Лаваля. Сопла в форме сопла Лаваля позволяют увеличить дальность заброса газовой струи в теплоносителе и уменьшить площадь сечения струи, что позволяет дополнительно уменьшить потери газа при подаче его в ТВС.
Согласно другому варианту реализации при расположении форсунок на торце рабочей штанги центральные оси сопел этих форсунок пересекаются с центральной осью рабочей штанги с образованием точки пересечения, расположенной снаружи рабочей штанги. Такое расположение форсунок позволяет дополнительно увеличить дальность заброса струи газа в теплоносителе и еще более повысить интенсивность барботажа.
Согласно одному из частных вариантов реализации подающий и отбирающий трубопроводы выполнены из труб диаметром от 7 до 10 мм включительно с толщиной стенки от 0,5 до 1 мм включительно. Указанные размеры позволяют, с одной стороны, встроить указанные трубопроводы в перегрузочную машину, а с другой - обеспечить достаточно низкое пневматическое сопротивление линии и существенное давление газа на форсунках.
Согласно еще одному варианту реализации подающий и отбирающий трубопроводы имеют быстроразъемные соединители для присоединения соответственно к блоку подачи сжатого газа и блоку отбора, подготовки и контроля активности газовой пробы. Наличие таких соединителей позволяет ускорить монтаж предлагаемого устройства контроля герметичности на перегрузочную машину реактора и его демонтаж.
Согласно частному варианту реализации указанные быстроразъемные соединители имеют концы, выполненные в виде конических втулок с углом конуса от 70 до 78°, а трубы трубопроводов в местах их соединения с соединителями имеют угол конуса от 60 до 70°. Соблюдение указанных размеров позволяет обеспечить хорошее уплотнение соединений между секциями трубопроводов при монтаже устройства на перегрузочную машину реактора.
В настоящем изобретении также заявлен способ контроля герметичности, который реализован с использованием заявленного устройства и согласно которому ТВС помещают в рабочую штангу, после чего под нее подают газ, затем отбирают пробу газа из пространства над тепловыделяющей сборкой и осуществляют анализ радиоактивности указанной пробы с целью предварительного определения герметичности ТВС.
- 2 030889
Краткое описание чертежей
Ниже приведено описание предпочтительного варианта реализации предлагаемого устройства, которое для наглядности сопровождается чертежами, на которых:
фиг. 1 показывает схему предлагаемого устройства для контроля герметичности;
фиг. 2 иллюстрирует упрощенную пневматическую схему блока подачи сжатого газа и блока отбора, подготовки и контроля активности газовой пробы предлагаемого устройства;
фиг. 3 показывает местный вид, иллюстрирующий расположение форсунок подающего трубопровода на торце наружной секции рабочей штанги;
фиг. 4 иллюстрирует соединение трубопроводов с использованием быстроразъемного соединителя;
фиг. 5 показывает увеличенный вид форсунки, установленной согласно настоящему изобретению на торце штанги перегрузочной машины.
Осуществление изобретения
Как видно из фиг. 1, предлагаемое устройство 1 главным образом размещается на перегрузочной машине (ПМ) атомного реактора и перемещается с ней в процессе осуществления перегрузки топлива реактора. Рабочая штанга перегрузочной машины имеет цилиндрическую форму и содержит наружную секцию А, на которой непосредственно установлены элементы предлагаемого устройства, и внутреннюю секцию В, в которой при перегрузке располагается ТВС и в которой она подвергается предварительному контролю герметичности. Удержание и перемещение ТВС осуществляется захватом, размещенным во внутренней секции. Размещение ТВС осуществляется строго по центру внутренней секции рабочей штанги с использованием указанного захвата, являющегося частью перегрузочной машины.
Предлагаемое устройство 1 содержит подающий трубопровод 2 для подачи газа под рабочую штангу через форсунки, который выполнен из трубы диаметром 7мм с толщиной стенки 0,5 мм, и отбирающий трубопровод 3 для отбора пробы газа из пространства во внутренней секции рабочей штанги над уровнем теплоносителя (например, воды) атомного реактора, который выполнен из трубы диаметром 7мм с толщиной стенки 1 мм. Указанные размеры позволяют обеспечить минимальное пневматическое сопротивление линии и максимальное давление газа на форсунках и встроить указанные трубопроводы 2, 3 в перегрузочную машину.
Отбирающий трубопровод 3 заведен внутрь рабочей штанги в двух точках. Точки отбора пробы размещены вблизи поверхности теплоносителя. Отбор пробы в нескольких точках позволяет минимизировать влияние случайных факторов на результат определения радиационной активности пробы газа, взятой из объема над поверхностью жидкого теплоносителя. Предлагаемое устройство также содержит блок 7 подачи газа, соединенный с подающим трубопроводом 2 с возможностью подачи через него сжатого газа. В предпочтительном варианте газом является воздух. Соединение подающего и отбирающего трубопроводов 2, 3 с другими элементами устройства 1 осуществляется с использованием быстроразъемных соединителей, которые ниже будут описаны более подробно. Таким образом, обеспечивается возможность быстро и надежно соединять части предлагаемого устройства при его монтаже на рабочей штанге.
Кроме того, предлагаемое устройство содержит блок 5 отбора, подготовки и контроля активности газовой пробы для отбора газовой пробы через отбирающий трубопровод 3 и соединенный с указанным блоком 5 блок 6 управления и обработки информации. Указанный блок 6 содержит приемо-передающее устройство и программируемый логический контроллер, выполненный с возможностью приема и обработки сигналов и выдачи управляющих электрических импульсов. Блок 6 также соединен с блоком 7 подачи сжатого газа. Блок 6 осуществляет управление работой указанных блока 7 и блока 5 путем передачи соответствующих управляющих сигналов. Указанные управляющие сигналы передаются на блок 6 посредством соединенной с ним аппаратуры 9 дистанционного управления, которая также является частью предлагаемого устройства. Аппаратура 9 размещается за пределами активной зоны реактора - в помещении реакторного зала, и соединяется с блоком 6 посредством канала передачи данных (проводного или беспроводного), выполненного по стандарту RS-422. Аппаратура 9 предназначена для осуществления управления предварительным контролем герметичности ТВС персоналом, находящимся за пределами реакторного зала (вне гермозоны). Аппаратура 9 дистанционного управления содержит средства индикации, органы управления, средства вычислительной техники и средства хранения информации. Для удобства работы оператора в аппаратуре 9 предусмотрены такие средства индикации и органы управления, как графический интерфейс, клавиатура и манипулятор мышь.
На фиг. 2 подробно проиллюстрированы детали блока 7 подачи сжатого газа и блока 5 отбора, подготовки и активности пробы предлагаемого устройства. Блок 7 подачи сжатого газа содержит компрессор 10, ресивер 11, фильтр-регулятор 12 давления, пневмораспределители 13 и 14, которые установлены во взаимодействии друг с другом с возможностью подачи сжатого газа в подающий трубопровод 2. Компрессор 10 в блоке 7 по сигналу управления нагнетает газ, в данном случае воздух, в ресивер 11. Далее воздух поступает на выход блока 7 через фильтр-регулятор 12 давления, который одновременно осушает воздух и стабилизирует его давление на выходе из блока 7. Блок 7 через пневмораспределитель 13 и соединительный патрубок соединен с подающим трубопроводом 2. Для проведения барботажа открывают пневмораспределитель 13 и через подающий трубопровод 2, содержащий форсунки, сжатый воздух по
- 3 030889 дают под ТВС. Время проведения барботажа устанавливают настройками программного обеспечения. По окончании цикла контроля ТВС перед проведением цикла контроля следующей ТВС при необходимости осуществляют продувку надводного объема штанги для удаления газообразных продуктов деления. Для продувки надводного объема воздух через пневмораспределитель 14, переключенный в режим продувки, и соединительный патрубок подают из блока 7 в отбирающий трубопровод 3. Управление пневмораспределителями 13 и 14 осуществляют по электрическому сигналу от блока 6.
Блок 5 отбора и подготовки газовой пробы содержит водоотделитель 20 для вакуума, вакуумный насос 21, который предназначен для доставки пробы на вход блока, охладитель 22, микрофильтр 23, субмикрофильтр 24, осушитель 25 воздуха, регулятор 26 давления, дроссель 27, датчик 28 давления, датчик 29 температуры и влажности, анализатор 30 радиационной активности, датчик 31 расхода воздуха, с помощью которого контролируют прохождение пробы в должном объеме через камеру анализатора 30, насос 32, который предназначен для прокачивания пробы через регулятор 26, датчик 28 и датчик 29. Указанные детали блока 5 установлены во взаимодействии друг с другом с возможностью отбора газовой пробы и ее подготовки к соответствующему анализу радиоактивности. Для отбора пробы газа из надводного объема переключают пневмораспределитель 14 в режим отбора пробы для соединения блока 5 с отбирающим трубопроводом 3. При этом вакуумный насос 21 используют для откачивания пробы газа из надводного объема штанги, предварительно пропуская ее через водоотделитель 20 для вакуума. Далее с помощью насоса 32 прокачивают пробу газа через охладитель 22, микрофильтр 23, субмикрофильтр 24 и осушитель 25 воздуха, которые образуют средства подготовки пробы. При этом микрофильтр 23 и субмикрофильтр 24 предназначены для двухступенчатой очистки пробы с целью предотвращения загрязнения следующего за ними по пути прохождения пробы осушителя 25. Далее проба проходит через регулятор 26 давления и дроссель 27, с помощью которых настраивают необходимые расход и давление газа, поступающего на вход анализатора 30. В качестве анализатора целесообразно применять бета-радиометр, поскольку он обеспечивает наиболее точное измерение уровня радиоактивности в заданных условиях. Таким образом, осуществляют подготовку пробы, т.е. приведение ее в состояние, при котором ее температура, давление и влажность соответствуют требованиям измерительной аппаратуры, в данном случае бета-радиометра. При этом датчик 28 давления, датчик 29 температуры и влажности контролируют состояние пробы газа на входе в анализатор 30, а датчик 31 расхода воздуха контролирует прохождение пробы через камеру анализатора 30. Через патрубок ВЫПУСК проба газа выходит во внешнюю среду. Насосы 21 и 32 включают для отбора пробы по электрическому сигналу из блока 6 управления и обработки информации (на фиг. 2 не показан). Сигналы со всех датчиков блока 5, так же как и показания анализатора 30, поступают в блок 6, где происходит преобразование сигналов и их последующая обработка компьютером указанного блока с целью определения состояния контролируемой ТВС. Графический интерфейс и индикаторы блока 6 и аппаратуры 9 дистанционного управления (не показаны на фиг. 2) отображают информацию о текущем состоянии устройства. В частности, если показания датчиков 28 и 29 не соответствуют заданным условиям, то на графический интерфейс выводят сообщение о том, что измерение проводится на пробе, не соответствующей условиям измерения. Кроме того, указанные графический интерфейс и индикаторы отображают номер контролируемой ТВС, идентификационные данные оператора, режим управления и уровень доступа, текущие показания датчиков, бетарадиометра, а также предварительный результат определения герметичности ТВС по окончании цикла контроля этой ТВС.
Пробу считают представительной, если она отобрана в установленном месте, не перемешана с воздухом из внешней среды, соответствует условиям по температуре, влажности и давлению. Контроль по первым двум критериям проводят перед началом работ по перегрузке и контролю путем проверки состояния оборудования. Контроль на соответствие условиям осуществляют посредством соответствующих датчиков в процессе отбора и анализа пробы. При этом, если проба не соответствует какому-либо из условий, отображают с помощью средств индикации информацию о том, что измерение проводилось на пробе, не соответствующей условиям работы измерительного оборудования.
Как видно из фиг. 3, подающий трубопровод имеет съемный кольцевой участок 40, который размещен вдоль торца 41 наружной секции рабочей штанги и прикреплен к нему с помощью винтов 42 или других подходящих крепежных средств. Соединение съемного кольцевого участка 40 с подающим трубопроводом 2 осуществлено с помощью быстроразъемного соединителя 43. Также может быть использован любой другой способ соединения, обеспечивающей при необходимости отсоединение кольцевого участка 40 от подающего трубопровода 2 без демонтажа всей рабочей штанги. На кольцевом участке 40 размещены три форсунки 44 для подачи сжатого газа. Указанные форсунки 44 расположены на одинаковом расстоянии друг от друга.
На фиг. 4 проиллюстрирован быстроразъемный соединитель 43, соединяющий подающий трубопровод 2 с патрубком 47 съемного кольцевого участка 40. Следует понимать, что подобный соединитель также может использоваться для соединения других участков трубопроводов предлагаемого устройства. Как видно из фиг. 4, трубопровод 2 и патрубок 47 имеют конические развальцованные участки в месте соединения с соединителем 43. Значения угла конуса составляют от 60 до 70°, а в приведенном варианте угол конуса составляет 60°. Соединитель 43 содержит два ниппеля 48, которые устанавливаются на соот
- 4 030889 ветствующих конических участках. Соединитель 43 также содержит проходную деталь 50, которая имеет осевой цилиндрический канал, который при установке соединителя 43 в рабочее положение устанавливается соосно соответствующим соединяемым трубопроводам и соединяется с ними, формируя участок трубопровода. Для облегчения установки детали 50 ее концы выполнены в виде конических втулок с углом конуса от 70 до 78°, в приведенном примере - 70°. Деталь 50 имеет два резьбовых участка с внешней резьбой. Соединитель 43 также содержит две гайки 51, которые устанавливаются на соответствующих концах трубопроводов путем их накручивания поверх ниппелей 48 на резьбовые участки детали 50. Путем накручивания гаек 51 на резьбовые участки детали 50 подтягивают друг к другу соответствующий конец трубопровода и детали 50, образуя герметичное соединение между трубопроводами. При необходимости, гайки 51 могут быть опломбированы пломбой 52, которая устанавливается через специальные отверстия, выполненные в основании гаек 51.
На фиг. 5 проиллюстрирована форсунка, установленная согласно настоящему изобретению на торце 41 рабочей штанги перегрузочной машины. Для наглядности, на фиг. 5 показан разрез кольцевого участка 40 в месте установки форсунки 44. Как видно из фиг. 5, форсунка 44 установлена непосредственно в кольцевом участке 40, при этом форсунки 44 расположены на одинаковом расстоянии друг от друга, а их сопла направлены таким образом, что центральные оси этих сопел пересекаются с центральной осью рабочей штанги с образованием точки пересечения, расположенной снаружи рабочей штанги. Согласно приведенному варианту реализации, оси сопел форсунок 44 расположены под углом 15° к горизонтали.
Такое расположение форсунок 44 позволяет снизить потери сжатого газа, проходящего через ТВС, повысив интенсивность барботажа. Таким образом, обеспечивается подача максимального количества газа под ТВС и вывод максимального количества газообразных продуктов деления, при наличии негерметичных ТВЭЛов, из жидкого теплоносителя в объем над его поверхностью. Благодаря этому повышается точность измерения уровня радиационной активности газовой пробы и эффективность контроля герметичности ТВС. Указанные форсунки 44 выполнены в форме сопла Лаваля, что позволяет обеспечить максимальную дальность заброса струи сжатого газа и дополнительно повысить точность измерения уровня радиационной активности газовой пробы. Расположение форсунок 44 на торце 41 наружной секции позволяет обеспечить свободное перемещение ТВС внутри рабочей штанги.
Предлагаемое устройство 1 работает согласно предлагаемому в настоящем изобретении способу. При необходимости осуществления барботажа управляющий сигнал через канал управления подается на блок 7 подачи сжатого газа. Указанный блок 7 через форсунки 44 подает порцию сжатого газа непосредственно под центр нижнего торца рабочей штанги, в которую помещена ТВС. Указанный газ интенсивно барботирует теплоноситель вблизи ТВС и выходит в надводный объем, откуда через отбирающий трубопровод 3 отбирается блоком 5 отбора, подготовки и контроля активности пробы, где проба последовательно подготавливается к радиационному анализу и подвергается ему. Указанная подготовка включает водоотделение в водоотделителе 20, охлаждение в охладителе 22, последовательное очищение в микрофильтре 23 и субмикрофильтре 24, осушение в осушителе 25 воздуха и доведение до необходимого давления с использованием регулятора 26 давления, дросселя 27 и датчика 28 давления. Далее подготовленная проба газа попадает в анализатор 30, где определяются данные об уровне радиационной активности указанной пробы, при этом пропускание пробы газа через камеру анализатора 30 осуществляется насосом 32, а датчик 31 расхода воздуха позволяет контролировать прохождение пробы в должном объеме через камеру анализатора 30. Указанные данные передаются в блок 6 обработки и управления информацией и далее выводятся на средства индикации аппаратуры 9 дистанционного управления (для отслеживания оператором), которая в автоматическом режиме осуществляет сравнение полученных данных с предварительно заданным пороговым значением и принимает решение о направлении ТВС на контроль герметичности с использованием стандартного стендового метода контроля.
Предлагаемое устройство и способ позволяют осуществлять эффективный предварительный контроль герметичности по окончании цикла контроля единичной ТВС и выдавать результаты такого контроля через графический интерфейс аппаратуры 9 дистанционного управления.
- 5 030889
Claims (7)
1. Устройство для контроля герметичности тепловыделяющих сборок атомного реактора, расположенных в рабочей штанге перегрузочной машины такого реактора, содержащее подающий трубопровод для подачи газа под рабочую штангу, установленный на рабочей штанге указанной перегрузочной машины;
отбирающий трубопровод для отбора газовой пробы из рабочей штанги, установленный на рабочей штанге указанной перегрузочной машины;
блок подачи сжатого газа, соединенный с подающим трубопроводом с возможностью подачи в него сжатого газа;
блок отбора, подготовки и контроля активности газовой пробы, соединенный с отбирающим трубопроводом с возможностью отбора через него газовой пробы;
блок управления и обработки информации, выполненный с возможностью соединения с указанными блоком подачи сжатого газа и блоком отбора, подготовки и контроля активности газовой пробы с обеспечением обмена данными;
аппаратуру дистанционного управления, выполненную с возможностью соединения с блоком управления и обработки информации с обеспечением обмена данными, отличающееся тем, что подающий трубопровод содержит по меньшей мере две форсунки, которые установлены на торце рабочей штанги перегрузочной машины таким образом, что центральные оси сопел этих форсунок пересекаются с центральной осью рабочей штанги с образованием точки пересечения, расположенной снаружи рабочей штанги.
2. Устройство по п.1, в котором подающий трубопровод содержит съемный участок, установленный на торце рабочей штанги по периферии наружной секции рабочей штанги, а на указанном участке на одинаковом расстоянии друг от друга установлены три форсунки, сопла которых выполнены в форме сопла Лаваля.
3. Устройство по п.1, в котором подающий и отбирающий трубопроводы выполнены из трубы диаметром от 7 до 10 мм включительно с толщиной стенки от 0,5 до 1 мм включительно.
4. Устройство по п.1, в котором подающий и отбирающий трубопроводы имеют быстроразъемные соединители для присоединения соответственно к блоку подачи сжатого газа и блоку отбора, подготовки и контроля активности газовой пробы.
5. Устройство по п.4, в котором указанные быстроразъемные соединители выполнены в виде конических втулок с углом конуса от 70 до 78°, а трубы трубопроводов в местах их соединения с соединителями имеют угол конуса от 62 до 70°.
- 6 030889
ЯЗ [7Г Л (Г~
-подача •слив1
Фиг. 2
6. Способ определения герметичности тепловыделяющей сборки устройством по любому из пп.1-5, согласно которому тепловыделяющую сборку помещают в рабочую штангу перегрузочной машины, после чего под нее подают газ с использованием форсунок, расположенных на указанной рабочей штанге, затем отбирают пробу газа из пространства над тепловыделяющей сборкой и осуществляют анализ указанной пробы.
Фиг. 1
- 7 030889
Фиг. 5
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201501008A EA030889B1 (ru) | 2015-08-14 | 2015-08-14 | Устройство для контроля герметичности тепловыделяющей сборки атомного реактора и способ осуществления такого контроля |
| PCT/RU2016/000550 WO2017138835A1 (ru) | 2015-08-14 | 2016-08-15 | Устройство для контроля герметичности тепловыделяющей сборки атомного реактора |
| HUP1800223 HUP1800223A1 (hu) | 2015-08-14 | 2016-08-15 | Berendezés és eljárás nukleáris fûtõelemköteg szivárgása detektálására |
| CN201680060526.6A CN108463857B (zh) | 2015-08-14 | 2016-08-15 | 用于核燃料组件中泄漏检测的装置和方法 |
| FI20185241A FI128657B (en) | 2015-08-14 | 2016-08-15 | System and method for detecting leakage in a nuclear fuel bundle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201501008A EA030889B1 (ru) | 2015-08-14 | 2015-08-14 | Устройство для контроля герметичности тепловыделяющей сборки атомного реактора и способ осуществления такого контроля |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201501008A2 EA201501008A2 (ru) | 2016-02-29 |
| EA201501008A3 EA201501008A3 (ru) | 2016-04-29 |
| EA030889B1 true EA030889B1 (ru) | 2018-10-31 |
Family
ID=55404367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201501008A EA030889B1 (ru) | 2015-08-14 | 2015-08-14 | Устройство для контроля герметичности тепловыделяющей сборки атомного реактора и способ осуществления такого контроля |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108463857B (ru) |
| EA (1) | EA030889B1 (ru) |
| FI (1) | FI128657B (ru) |
| HU (1) | HUP1800223A1 (ru) |
| WO (1) | WO2017138835A1 (ru) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109973826B (zh) * | 2019-04-26 | 2020-05-15 | 西安交通大学 | 一种核反应堆管道泄漏率测量实验装置及方法 |
| JP2022126239A (ja) | 2021-02-18 | 2022-08-30 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | ガスエキスパンダ |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5414742A (en) * | 1993-11-10 | 1995-05-09 | Westinghouse Electric Corporation | Leak-detection system and method for detecting a leaking container |
| US5570400A (en) * | 1995-08-08 | 1996-10-29 | B&W Fuel Company | On line sipping air delivery system |
| RU2186429C2 (ru) * | 2001-10-19 | 2002-07-27 | Славягин Павел Дмитриевич | Способ перегрузки и контроля герметичности тепловыделяющей сборки реактора с жидким теплоносителем и устройство для его осуществления |
| EA016571B1 (ru) * | 2010-10-06 | 2012-05-30 | Зао "Диаконт" | Способ автоматизированного контроля герметичности тепловыделяющей сборки реактора при перегрузке и система для его осуществления |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1016471B (zh) * | 1985-12-20 | 1992-04-29 | 法玛通公司 | 核燃料组件中包壳缺陷检测的方法和装置 |
| JPS63266395A (ja) * | 1987-04-24 | 1988-11-02 | Mitsubishi Atom Power Ind Inc | 燃料漏洩検査装置 |
| US5754610A (en) * | 1996-12-05 | 1998-05-19 | Framatome Technologies, Inc. | In-mast sipping modular mast modification |
| US6070453A (en) * | 1998-08-12 | 2000-06-06 | Tokheim Corporation | Computerized dispenser tester |
| US6345082B1 (en) * | 1999-06-03 | 2002-02-05 | Thomas A. Galioto | Fuel assembly mechanical flow restriction apparatus for detecting failure in situ of nuclear fuel rods in a fuel assembly during reactor shutdown |
| CN104361916B (zh) * | 2014-09-19 | 2017-02-15 | 武汉海王核能装备工程有限公司 | 一种燃料元件破损典型核素监测仪 |
-
2015
- 2015-08-14 EA EA201501008A patent/EA030889B1/ru not_active IP Right Cessation
-
2016
- 2016-08-15 HU HUP1800223 patent/HUP1800223A1/hu unknown
- 2016-08-15 FI FI20185241A patent/FI128657B/en active IP Right Grant
- 2016-08-15 CN CN201680060526.6A patent/CN108463857B/zh active Active
- 2016-08-15 WO PCT/RU2016/000550 patent/WO2017138835A1/ru active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5414742A (en) * | 1993-11-10 | 1995-05-09 | Westinghouse Electric Corporation | Leak-detection system and method for detecting a leaking container |
| US5570400A (en) * | 1995-08-08 | 1996-10-29 | B&W Fuel Company | On line sipping air delivery system |
| RU2186429C2 (ru) * | 2001-10-19 | 2002-07-27 | Славягин Павел Дмитриевич | Способ перегрузки и контроля герметичности тепловыделяющей сборки реактора с жидким теплоносителем и устройство для его осуществления |
| EA016571B1 (ru) * | 2010-10-06 | 2012-05-30 | Зао "Диаконт" | Способ автоматизированного контроля герметичности тепловыделяющей сборки реактора при перегрузке и система для его осуществления |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201501008A3 (ru) | 2016-04-29 |
| HUP1800223A1 (hu) | 2019-04-29 |
| EA201501008A2 (ru) | 2016-02-29 |
| WO2017138835A1 (ru) | 2017-08-17 |
| CN108463857B (zh) | 2022-11-08 |
| CN108463857A (zh) | 2018-08-28 |
| FI20185241A (fi) | 2018-03-14 |
| FI128657B (en) | 2020-09-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA030889B1 (ru) | Устройство для контроля герметичности тепловыделяющей сборки атомного реактора и способ осуществления такого контроля | |
| CN109243639A (zh) | 核反应堆蒸汽发生器传热管微裂纹泄露量实验装置及方法 | |
| CN103424412B (zh) | 基于红外热成像的复合气瓶检测系统 | |
| CN106404311A (zh) | 乏燃料组件破损检测装置 | |
| CN104361918A (zh) | 一种可拆卸可回装辐照试验装置 | |
| CN106226504B (zh) | 一种变压器油中溶解气体在线监测装置的油样校准装置 | |
| EA016571B1 (ru) | Способ автоматизированного контроля герметичности тепловыделяющей сборки реактора при перегрузке и система для его осуществления | |
| CN104944380A (zh) | 双氧水生产系统的加酸装置 | |
| CN110794445B (zh) | 一种在线测量工艺料液放射性的系统 | |
| CN108801563A (zh) | 氦泄漏检测用夹具、氦泄漏检测设备及方法 | |
| US5235624A (en) | Method and device for detecting a leak from a fuel element of an assembly for a nuclear reactor | |
| WO2020151367A1 (zh) | 一种气体密封性能模拟综合检测系统 | |
| CN213632864U (zh) | 核电站放射性废气取样监测系统 | |
| KR101420362B1 (ko) | 가스 누출 검출시스템 | |
| CN203231876U (zh) | 一种便携式隔离器用手套检漏仪 | |
| CN112882083B (zh) | 高灵敏度多路放射性气体在线监测仪 | |
| CN115824776A (zh) | 一种管状试样在高温高压水与盐雾环境耦合作用下的腐蚀疲劳试验装置及使用方法 | |
| CN109378094A (zh) | 安全壳喷淋系统流速控制方法及安全壳的温度控制方法 | |
| CN106932504B (zh) | 一种燃料棒内冷空间当量水含量测量装置 | |
| CN105300746B (zh) | 一种核电站反应堆安全壳大气取样装置及方法 | |
| CN203132798U (zh) | 一种直插式凝汽器泄漏监测装置 | |
| CN209542219U (zh) | 六氟化硫泄漏监测装置 | |
| RU2186429C2 (ru) | Способ перегрузки и контроля герметичности тепловыделяющей сборки реактора с жидким теплоносителем и устройство для его осуществления | |
| CN102636633B (zh) | 一种非标准油样校准装置 | |
| CN206235482U (zh) | 法兰式多路取样仪表阀 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AZ KG TJ TM |