RU141795U1

RU141795U1 - ASSEMBLY OF INTERNAL DETECTORS

Info

Publication number: RU141795U1
Application number: RU2014103176/07U
Authority: RU
Inventors: Сергей Петрович Бобылев; Андрей Николаевич Гуров; Владимир Андреевич Загадкин; Елена Владимировна Колычева; Владимир Александрович Лисуренко; Юрий Олегович Осипов; Валерий Михайлович Троценко
Original assignee: Ооо Нпо "Инкор"
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2014-01-31
Publication date: 2014-06-10
Also published as: WO2015115935A1; CN205862805U

Abstract

Полезная модель относится к ядерной энергетике и может быть использована в сборках детекторов системы внутриреакторного контроля, Согласно полезной модели сборка внутриреакторных детекторов предназначенных для контроля параметров активной зоны реактора содержит продолговатый корпус с фланцем и герметичной проходкой в виде полой цилиндрической втулки герметично присоединенной по периметру к продолговатому корпусу, в котором расположены детекторы нейтронов прямого заряда, снабженные кабелями, термоэлектрическими преобразователями кабельного типа и измерителем уровня теплоносителя теплообменного типа, снабженные кабелями, при этом все кабели пропущены через проходку, элементами крепления детекторов, включающими плиту в виде желоба, продолговатую трубку и фиксатор, причем трубка, через которую проходят кабели детекторов, расположена между проходкой и плитой и присоединена к ним скобами, детекторы нейтронов прямого заряда зафиксированы на одной поверхности плиты, их кабели через прорези в плите проходят на противоположную поверхность и закреплены на ней скобами, при этом окончание каждого термоэлектрического преобразователя присоединено к внутренней поверхности корпуса посредством припоя фиксатора, который опирается на прижимную пластину прикрепленной к плите и/или к трубке, холодные спаи термоэлектрических преобразователей размещены в пассивном термостате с установленным в нем термометром сопротивления, корпус выполнен герметичным и его внутренняя полость заполнена инертным газом. Втулка снабжена кольцевым пазом и двумя лысками, расположенными симметрично на наружной поверхности в средней части, в концевых частях цилиндров втулки выполнены отверстия большего диаметра, чем отверстие в основной части втулки, в указанных концевых отверстиях втулки размещены сплошные цилиндры с пазами по периметру в которых размещаются кабели детекторов, герметизированные с концевыми цилиндрами посредством пайки, на лысках втулки выполнены диаметрально расположенные по два взаимно перпендикулярных отверстия, одни из которых заглушены сваркой на наружной части лысок втулки проходки после заполнения инертным газом полостей, а другие выходят на торцевые поверхности втулки проходки, прорезь в плите выполнена в виде сквозного продолговатого отверстия в середине плиты, плита в месте установки термопары выполнена плоской, под термопару около места припайки горячего спая установлен фиксатор, опирающийся на прижимную пластину. Продолговатая трубка с расширением присоединена ко втулке посредством резьбы с шагом 0,75÷1,0 мм и имеет на торце фиксатора усы, загнутые в кольцевой паз втулки проходки. Плита выполнена из материала с высоким сечением поглощения электронов, при этом толщина плиты составляет 0,4-1 мм. Плита может быть выполнена из нержавеющей стали или из инконеля. Плита имеет корытообразную форму, при этом детекторы нейтронов прямого заряда размещены вдоль образующей нижней зоны внутренней поверхности плиты. Фиксатор имеет корытообразную форму и его внутренняя полость заполнена припоем, в котором зафиксирован соответствующий детектор температуры. В сборку введены вспомогательные элементы крепления, выполненные в виде скоб, изготовленных из упругого материала, при помощи которых детекторы нейтронов прямого заряда и кабели зафиксированы на поверхностях плиты. Внутренние полости продолговатого корпуса заполнены гелием. По крайней мере одно окончание термоэлектрических преобразователей зафиксировано на внутренней поверхности корпуса вблизи заглушенного конца. Корпус сборки на нижнем конце выполнен как внутри, так и снаружи в виде продолговатого конуса с глухим отверстием, в котором установлен и припаян термоэлектрический преобразователь. Проходка в месте сварки с верхней частью корпуса выполнена с толщиной стенки равной толщине стенки корпуса. Верхний цилиндр втулки выполнен с ввареной трубкой, заглушенной с противоположного конца сваркой. В верхней части сборка имеет электрический соединитель. Чувствительный элемент измерителя уровня выполнен из нагреваемого кабеля с расположенным между ним и внутренней стенкой продолговатого корпуса термоэлектрическим преобразователем, при этом они спаянны между собой. 14 з.п. ф-лы, 7 ил. The utility model relates to nuclear energy and can be used in assemblies of detectors of an in-reactor monitoring system. According to a useful model, the assembly of in-reactor detectors designed to control reactor core parameters comprises an elongated body with a flange and a tight penetration in the form of a hollow cylindrical sleeve hermetically connected around the perimeter to an elongated body in which direct charge neutron detectors are located, equipped with cables, thermoelectric converters and cable type and a heat transfer type level meter, equipped with cables, while all cables are passed through the penetration, detectors fasteners, including a plate in the form of a gutter, an elongated tube and a clamp, and the tube through which the detector cables pass is located between the penetration and the plate and attached to them with brackets, direct-charge neutron detectors are fixed on one surface of the plate, their cables pass through slots in the plate to the opposite surface and are fixed to it by brackets moreover, the end of each thermoelectric converter is connected to the inner surface of the housing by means of a solder clamp that rests on the pressure plate attached to the plate and / or to the tube, cold junctions of the thermoelectric converters are placed in a passive thermostat with a resistance thermometer installed in it, the housing is sealed and its the inner cavity is filled with an inert gas. The sleeve is provided with an annular groove and two flats located symmetrically on the outer surface in the middle part, holes of larger diameter are made in the end parts of the sleeve cylinders than the hole in the main part of the sleeve, solid cylinders with grooves along the perimeter in which cables are placed in the specified end holes of the sleeve detectors, sealed with end cylinders by soldering, on the flats of the sleeve are made diametrically arranged in two mutually perpendicular holes, one of which is welded on the outside of the flats of the penetration sleeve after filling with cavities with inert gas, and others go to the end surfaces of the penetration sleeve, the slot in the plate is made as a through elongated hole in the middle of the plate, the plate at the installation site of the thermocouple is flat, under the thermocouple near the hot soldering point junction mounted latch, resting on the pressure plate. An elongated tube with expansion is attached to the sleeve by means of a thread with a pitch of 0.75 ÷ 1.0 mm and has a mustache at the end of the retainer bent into the annular groove of the penetration sleeve. The plate is made of a material with a high electron absorption cross section, while the thickness of the plate is 0.4-1 mm. The plate can be made of stainless steel or inconel. The plate has a trough-like shape, while direct-charge neutron detectors are placed along the generatrix of the lower zone of the inner surface of the plate. The latch has a trough shape and its internal cavity is filled with solder, in which the corresponding temperature detector is fixed. The assembly includes auxiliary fasteners made in the form of brackets made of elastic material, with the help of which direct-charge neutron detectors and cables are fixed on the plate surfaces. The internal cavity of the elongated body is filled with helium. At least one end of the thermoelectric converters is fixed on the inner surface of the housing near the muffled end. The assembly body at the lower end is made both inside and outside in the form of an elongated cone with a blind hole in which the thermoelectric converter is mounted and soldered. The penetration at the welding site with the upper part of the body is made with a wall thickness equal to the wall thickness of the body. The upper cylinder of the sleeve is made with a welded tube, sealed from the opposite end by welding. The assembly has an electrical connector at the top. The sensitive element of the level meter is made of a heated cable with a thermoelectric converter located between it and the inner wall of the elongated housing, while they are soldered together. 14 s.p. f-ly, 7 ill.

Description

Полезная модель относится к ядерной энергетике и может быть использована в сборках детекторов системы внутриреакторного контроля, используемых для контроля за состоянием активной зоны ядерных реакторов, преимущественно в водо-водяных и в кипящих реакторах.The utility model relates to nuclear energy and can be used in assemblies of detectors of the reactor monitoring system used to monitor the state of the active zone of nuclear reactors, mainly in water-cooled and boiling reactors.

Известна сборка детекторов системы внутриреакторного контроля, содержащая продолговатый корпус с фланцем и герметичной проходкой, в котором расположены детекторы нейтронов прямого заряда, снабженные кабелями, и термоэлектрические преобразователи кабельного типа, при этом все кабели пропущены через проходку (патент РФ N 2092916, кл. C21C 17/02, 1997).A known assembly of detectors of the in-reactor monitoring system, comprising an elongated body with a flange and a tight penetration, in which direct-charge neutron detectors are equipped with cables and cable-type thermoelectric converters, while all cables are passed through the penetration (RF patent N 2092916, class C21C 17 / 02, 1997).

Недостатками этого известного устройства являются низкая эксплуатационная надежность и недостаточно высокая точность измерения различных параметров активной зоны. Это связано с тем, что все элементы сборки, находящиеся внутри корпуса, и проходка находятся под постоянным коррозионным воздействием воды, проникающей внутрь корпуса. Отсутствие четкой фиксации в пространстве детекторов нейтронов, в качестве которых используются детекторы прямого заряда, и детекторов температуры, в качестве которых используются термоэлектрические преобразователи кабельного типа, приводит к погрешностям определения потока нейтронов и температуры. Кроме того в процессе эксплуатации сборки возможно изменение первоначального местоположения детекторов, что также приводит к снижению точности измерения.The disadvantages of this known device are low operational reliability and insufficiently high accuracy of measurement of various parameters of the active zone. This is due to the fact that all elements of the assembly located inside the housing, and the penetration are under constant corrosion exposure to water penetrating into the housing. The lack of a clear fixation in space of neutron detectors, which are used as direct charge detectors, and temperature detectors, which are used as cable-type thermoelectric converters, leads to errors in determining the neutron flux and temperature. In addition, during the operation of the assembly, it is possible to change the initial location of the detectors, which also leads to a decrease in the measurement accuracy.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является сборка детекторов системы внутриреакторного контроля, содержащая продолговатый корпус с фланцем и герметичной проходкой в виде полой цилиндрической втулки герметично присоединенной по периметру к продолговатому корпусу, в котором расположены детекторы нейтронов прямого заряда, снабженные кабелями, термоэлектрическими преобразователями кабельного типа и измерителем уровня теплоносителя теплообменного типа, снабженные кабелями, при этом все кабели пропущены через проходку, элементами крепления детекторов, включающими плиту в виде желоба, продолговатую трубку и фиксатор, причем трубка, через которую проходят кабели детекторов, расположена между проходкой и плитой и присоединена к ним скобами, детекторы нейтронов прямого заряда зафиксированы на одной поверхности плиты, их кабели через прорези в плите проходят на противоположную поверхность и закреплены на ней скобами, при этом окончание каждого термоэлектрического преобразователя присоединено к внутренней поверхности корпуса посредством припоя фиксатора, который опирается на прижимную пластину прикрепленной к плите и/или к трубке, холодные спаи термоэлектрических преобразователей размещены в пассивном термостате с установленным в нем термометром сопротивления, корпус выполнен герметичным и его внутренняя полость заполнена инертным газом (патент РФ №2140105 C1, G21C 17/00, 1999).The closest in technical essence and the achieved result is the assembly of detectors of the reactor monitoring system, containing an elongated body with a flange and a tight penetration in the form of a hollow cylindrical sleeve hermetically connected around the perimeter to the elongated body, in which direct-charge neutron detectors are equipped with cables, cable thermoelectric converters type and level meter of the heat transfer medium of the heat exchange type, equipped with cables, while all cables are missing through the penetration, by detectors fastening elements, including a plate in the form of a gutter, an elongated tube and a clamp, the tube through which the detector cables pass is located between the penetration and the plate and attached to them by brackets, direct-charge neutron detectors are fixed on one surface of the plate, their cables through slots in the plate pass to the opposite surface and are fixed on it with brackets, while the end of each thermoelectric converter is connected to the inner surface of the housing through Ohm solder retainer, which is supported by a pressure plate attached to the plate and / or to the tube, cold junctions of thermoelectric converters are placed in a passive thermostat with a resistance thermometer installed in it, the housing is sealed and its internal cavity is filled with inert gas (RF patent No. 2140105 C1, G21C 17/00, 1999).

Недостатками указанной полезной модели являются низкие эксплуатационная надежность и точность измерения параметров активной зоны реактора.The disadvantages of this utility model are low operational reliability and accuracy of measuring the parameters of the reactor core.

Задачей полезной модели является повышение эксплуатационной надежности и повышение точности измерения параметров активной зоны реактора.The objective of the utility model is to increase operational reliability and increase the accuracy of measuring the parameters of the reactor core.

Указанный технический результат достигается тем, что сборка внутриреакторных детекторов, предназначенных для контроля параметров активной зоны реактора, содержит продолговатый корпус с фланцем и герметичной проходкой в виде полой цилиндрической втулки герметично присоединенной по периметру к продолговатому корпусу, в котором расположены детекторы нейтронов прямого заряда, снабженные кабелями, термоэлектрическими преобразователями кабельного типа и измерителем уровня теплоносителя теплообменного типа, снабженные кабелями, при этом все кабели пропущены через проходку, элементами крепления детекторов, включающими плиту в виде желоба, продолговатую трубку и фиксатор, причем трубка, через которую проходят кабели детекторов, расположена между проходкой и плитой и присоединена к ним скобами, детекторы нейтронов прямого заряда зафиксированы на одной поверхности плиты, их кабели через прорези в плите проходят на противоположную поверхность и закреплены на ней скобами, при этом окончание каждого термоэлектрического преобразователя присоединено к внутренней поверхности корпуса посредством припоя фиксатора, который опирается на прижимную пластину прикрепленной к плите и/или к трубке, холодные спаи термоэлектрических преобразователей размещены в пассивном термостате с установленным в нем термометром сопротивления, корпус выполнен герметичным и его внутренняя полость заполнена инертным газом, при этом втулка снабжена кольцевым пазом и двумя лысками, расположенными симметрично на наружной поверхности в средней части, в концевых частях цилиндров втулки выполнены отверстия большего диаметра, чем отверстие в основной части втулки, в указанных концевых отверстиях втулки размещены сплошные цилиндры с пазами по периметру в которых размещаются кабели детекторов герметизированные с концевыми цилиндрами посредством пайки, на лысках втулки выполнены диаметрально расположенные по два взаимно перпендикулярных отверстия, одни из которых заглушены сваркой на наружной части лысок втулки проходки после заполнения инертным газом полостей, а другие выходят на торцевые поверхности втулки проходки, прорезь в плите выполнена в виде сквозного продолговатого отверстия в середине плиты, плита в месте установки окончаний термоэлектрических преобразователей выполнена плоской, под термоэлектрический преобразователь около места припайки горячего спая установлен фиксатор, опирающийся на прижимную пластину. Диаметр отверстия втулки, через которое пропускают кабели, предпочтительно выполнять меньше диаметра цилиндра проходки, т.е. меньше внутреннего диаметра цилиндрического выступа, что позволяет обеспечить четкую фиксацию положения цилиндра во втулке за счет образующегося по периметру выступа внутри втулки, на котором размещен торец цилиндра. В сборке продолговатый корпус, в котором фиксируются все детекторы, выполнен герметичным, и его внутренняя полость заполнена инертным газом, предпочтительно гелием. Тем самым в заявленной сборке удается сформировать два барьера на границе перехода из области высокого давления корпуса реактора в область низкого давления. Одним из барьеров служит стенка продолговатого корпуса, в качестве второго барьера в сборке используется проходка, конструкция которой обладает повышенной эксплуатационной надежностью, которая может быть увеличена за счет введения в состав проходки второго цилиндра. Наличие в сборке двух барьеров на границе перехода из области высокого давления в область низкого давления обеспечивает высокую надежность сборки.The specified technical result is achieved by the fact that the assembly of in-reactor detectors designed to control the parameters of the reactor core contains an elongated body with a flange and a hermetic penetration in the form of a hollow cylindrical sleeve hermetically connected around the perimeter to the elongated body, in which direct-charge neutron detectors are provided with cables cable-type thermoelectric converters and a heat-transfer-type coolant level meter, equipped with cables, at All cables are passed through the penetration, by detectors fastening elements, including a plate in the form of a gutter, an elongated tube and a clamp, and the tube through which the detector cables pass is located between the penetration and the plate and attached to them with brackets, direct charge neutron detectors are fixed on one surface plates, their cables through slots in the plate pass to the opposite surface and are fixed on it with brackets, while the end of each thermoelectric converter is connected to the inner surface the case by means of a clamp solder, which rests on a pressure plate attached to the plate and / or to the tube, cold junctions of thermoelectric converters are placed in a passive thermostat with a resistance thermometer installed in it, the case is sealed and its internal cavity is filled with inert gas, while the sleeve is equipped with with an annular groove and two flats located symmetrically on the outer surface in the middle part, holes of a larger diameter are made in the end parts of the sleeve cylinders than the holes A hole in the main part of the sleeve, in the indicated end holes of the sleeve there are continuous cylinders with grooves around the perimeter in which detector cables are sealed with end cylinders by soldering, on the flats of the sleeve there are made diametrically arranged two mutually perpendicular holes, one of which is muffled by welding on the outside flats of the penetration sleeve after filling with cavities with inert gas, while others go to the end surfaces of the penetration sleeve, the slot in the plate is made as a through dolgovato holes in the middle of the plate, a plate in the place of installation endings thermoelectric transducer is planar, the thermoelectric converter by soldering space around the hot junction retainer installed, based on the pressure plate. The diameter of the sleeve bore through which the cables pass is preferably smaller than the diameter of the penetration cylinder, i.e. smaller than the inner diameter of the cylindrical protrusion, which allows for a clear fixation of the position of the cylinder in the sleeve due to the protrusion formed around the perimeter inside the sleeve on which the end face of the cylinder is located. In the assembly, an elongated housing in which all the detectors are fixed is sealed and its internal cavity is filled with an inert gas, preferably helium. Thus, in the claimed assembly, it is possible to form two barriers at the interface from the high-pressure region of the reactor vessel to the low-pressure region. One of the barriers is the wall of the elongated casing, a penetration is used as the second barrier in the assembly, the design of which has increased operational reliability, which can be increased by introducing a second cylinder into the penetration. The presence of two barriers in the assembly at the interface between the high-pressure and low-pressure regions ensures high reliability of the assembly.

Плиту предпочтительно выполнять корытообразной формы, например, в форме полого полуцилиндра, при этом детекторы нейтронов прямого заряда размещают внутри полуцилиндра вдоль образующей его внутренней поверхности. Тем самым обеспечивается размещение детекторов вдоль одной линии, что позволяет повысить точность определения зон, в которых измеряются потоки нейтронов. Детекторы нейтронов прямого заряда фиксируются на внутренней поверхности корытообразной плиты, а их кабели проходят через прорези в плите и фиксируются на ее противоположной поверхности. Такое расположение детекторов и их кабелей позволяет практически полностью устранить взаимное влияние детекторов, поскольку плита, служащая опорным элементом, выполняет одновременно функции экранирующего элемента. Обеспечивается полная экранировка кабелей детекторов, проходящих вдоль коллектора какого-либо детектора за счет поглощения электронов, выходящих за пределы этого коллектора, материалом плиты.The plate is preferably made trough-shaped, for example, in the form of a hollow half-cylinder, while direct-charge neutron detectors are placed inside the half-cylinder along the inner surface forming it. This ensures that the detectors are placed along one line, which improves the accuracy of determining the zones in which neutron fluxes are measured. Direct charge neutron detectors are fixed on the inner surface of the trough-like plate, and their cables pass through the slots in the plate and are fixed on its opposite surface. Such an arrangement of the detectors and their cables makes it possible to almost completely eliminate the mutual influence of the detectors, since the plate serving as a supporting element simultaneously performs the functions of a shielding element. A complete shielding of the detector cables passing along the collector of a detector due to the absorption of electrons that go beyond this collector by the plate material is ensured.

Целесообразно, чтобы продолговатая трубка с расширением была присоединена ко втулке посредством резьбы с шагом 0,75÷4,0 мм. Такое соединение трубки и втулки позволяет с большой точностью 0,1-0,5 мм выставить плиту с установленными на ней детекторами и термоэлектрическими преобразователями. Это существенно повышат точность измерения параметров активной зоны реактора.It is advisable that the elongated tube with expansion was attached to the sleeve by means of a thread with a pitch of 0.75 ÷ 4.0 mm. Such a connection of the tube and the sleeve allows a plate with detectors and thermoelectric converters installed on it with high accuracy of 0.1-0.5 mm. This will significantly increase the accuracy of measuring the parameters of the reactor core.

Целесообразно, чтобы продолговатая трубка с расширением имела на торце фиксатора усы, загнутые в кольцевой паз втулки проходки. Наличие фиксаторов позволяет зафиксировать трубку в заданном положении.It is advisable that the elongated tube with extension had a mustache at the end of the retainer bent into the annular groove of the penetration sleeve. The presence of clamps allows you to fix the tube in a predetermined position.

Целесообразно, чтобы плита была выполнена из материала с высоким сечением поглощения электронов, например из нержавеющей стали или из инконеля, при этом толщина плиты должна составлять 0,4-1 мм. При толщине плиты менее 0,4 мм экранировка недостаточна и начинает сказываться взаимное влияние детекторов, а при толщинах плиты, превышающих 1 мм, существенно увеличиваются габаритные размеры внутренних элементов сборки без дальнейшего увеличения точности измерения потоков нейтроновIt is advisable that the plate was made of a material with a high electron absorption cross section, for example stainless steel or inconel, while the thickness of the plate should be 0.4-1 mm. When the plate thickness is less than 0.4 mm, the screening is insufficient and the mutual influence of the detectors begins to affect, and when the plate thickness exceeds 1 mm, the overall dimensions of the internal elements of the assembly significantly increase without further increasing the accuracy of measuring neutron fluxes

Целесообразно, чтобы плита имела корытообразную форму, при этом детекторы нейтронов прямого заряда размещены вдоль образующей нижней зоны внутренней поверхности плиты. Выполнение плиты корытообразной формы обеспечивает компактность размещения и надежность крепления детекторов сборки.It is advisable that the plate has a trough-like shape, while the direct charge neutron detectors are placed along the generatrix of the lower zone of the inner surface of the plate. The implementation of the trough-shaped plate provides compact placement and reliable mounting of the assembly detectors.

Целесообразно, чтобы фиксатор имел корытообразную форму и его внутренняя полость заполнена припоем, в котором зафиксирован соответствующий детектор температуры. Такое выполнение фиксатора обеспечивает надежность фиксации детектора.It is advisable that the latch has a trough-like shape and its internal cavity is filled with solder in which a corresponding temperature detector is fixed. This embodiment of the latch provides reliable fixation of the detector.

Целесообразно, чтобы в сборку были введены вспомогательные элементы крепления, выполненные в виде скоб, изготовленных из упругого материала, при помощи которых детекторы нейтронов прямого заряда и кабели зафиксированы на поверхностях плиты. Введение вспомогательных элементов крепления и их форма обеспечивает надежную фиксацию. Скобы обеспечивают надежную фиксацию детекторов и кабелей за счет постоянного усилия прижима. В скобах наряду с кабелями детекторов нейтронов прямого заряда размещаются и кабели термоэлектрических преобразователей, используемых в качестве детекторов температуры.It is advisable that auxiliary fasteners are introduced into the assembly, made in the form of brackets made of elastic material, by means of which direct-charge neutron detectors and cables are fixed on the plate surfaces. The introduction of auxiliary fastening elements and their shape provides a secure fit. Staples provide reliable fixation of the detectors and cables due to the constant clamping force. In brackets, along with cables of direct charge neutron detectors, cables of thermoelectric converters used as temperature detectors are also placed.

Целесообразно, чтобы внутренние полости продолговатого корпуса были заполнены гелием. Наличие инертного гелия в корпусе обеспечивают эксплуатацию сборки в защитной атмосфере гелия, где отсутствует постоянный контакт сборки с окислительным агентом. Кроме того, вследствие высокой теплопроводности гелия улучшается теплообмен элементов со стенками корпуса.It is advisable that the internal cavity of the elongated body were filled with helium. The presence of inert helium in the housing ensures the operation of the assembly in a protective helium atmosphere, where there is no constant contact of the assembly with the oxidizing agent. In addition, due to the high thermal conductivity of helium, the heat exchange of elements with the walls of the housing improves.

Целесообразно, чтобы, по крайней мере, одно окончание термоэлектрических преобразователей было зафиксировано на внутренней поверхности корпуса вблизи заглушенного конца.It is advisable that at least one end of the thermoelectric converters was fixed on the inner surface of the housing near the muffled end.

Целесообразно, чтобы корпус сборки на нижнем конце был выполнен как внутри, так и снаружи в виде продолговатого конуса с глухим отверстием, в котором установлено и припаяно окончание термоэлектрического преобразователя.It is advisable that the assembly body at the lower end be made both inside and outside in the form of an elongated cone with a blind hole in which the end of the thermoelectric converter is installed and soldered.

Целесообразно, чтобы проходка в месте приварки с верхней частью корпуса была выполнена с толщиной стенки равной толщине стенки корпуса. Равенство толщин свариваемых деталей повышает надежность сварки.It is advisable that the penetration in the place of welding with the upper part of the body was performed with a wall thickness equal to the wall thickness of the body. Equal thicknesses of welded parts increases the reliability of welding.

Целесообразно, чтобы верхний цилиндр втулки был выполнен с ввареной трубкой, заглушенной с противоположного конца сваркой. Наличие трубки позволяет заполнить внутреннюю полость втулки инертным газом, что повышает надежность функционирования сборки.It is advisable that the upper cylinder of the sleeve was made with a welded tube, sealed from the opposite end by welding. The presence of the tube allows you to fill the inner cavity of the sleeve with inert gas, which increases the reliability of the assembly.

Целесообразно, чтобы в верхней части сборки был электрический соединитель. Наличие соединителя уменьшает габариты сборки и упрощает ее эксплуатацию.It is advisable that there is an electrical connector at the top of the assembly. The presence of the connector reduces the dimensions of the assembly and simplifies its operation.

Целесообразно, чтобы чувствительный элемент измерителя уровня был выполнен из нагреваемого кабеля с расположенным между ним и внутренней стенкой продолговатого корпуса окончанием термоэлектрического преобразователя, при этом они спаянны между собой. Такое выполнение чувствительного элемента повышает точность контроля уровня теплоносителя.It is advisable that the sensitive element of the level meter was made of a heated cable with the end of the thermoelectric converter located between it and the inner wall of the elongated housing, while they are soldered together. This embodiment of the sensing element increases the accuracy of control of the level of coolant.

Проведенный анализ уровня техники показал, что заявленная совокупность существенных признаков, изложенная в формуле полезной модели, неизвестна. Это позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию ”новизна”.The analysis of the prior art showed that the claimed combination of essential features set forth in the utility model formula is unknown. This allows us to conclude that it meets the criterion of "novelty."

Сущность полезной модели поясняется чертежами, описанием конструкции и примером практической реализацииThe essence of the utility model is illustrated by drawings, a design description and an example of practical implementation.

На фиг. 1 представлен продольный разрез общего вида сборки детекторов.In FIG. 1 shows a longitudinal section of a General view of the assembly of detectors.

На фиг. 2 показан фрагмент А в увеличенном масштабе.In FIG. 2 shows fragment A on an enlarged scale.

На фиг. 3 показан фрагмент поперечного сечения сборки по линии Б-Б.In FIG. 3 shows a fragment of the cross section of the assembly along the line BB.

На фиг. 4 показан фрагмент сборки по стрелке В.In FIG. 4 shows a fragment of the assembly in the direction of arrow B.

На фиг. 5 показан фрагмент поперечного сечения сборки по линии Г-Г.In FIG. 5 shows a fragment of the cross section of the assembly along the line G-G.

На фиг. 6 показано поперечное сечение сборки по линии Д-Д.In FIG. Figure 6 shows the cross section of the assembly along the DD line.

На фиг. 7 показано поперечное сечение сборки по линии Е-Е. Сборка внутриреакторных детекторов, предназначенных для контроля параметров активной зоны реактора (фиг. 1), содержит продолговатый корпус 1 с фланцем 2 и герметичной проходкой 3 в виде полой цилиндрической втулки с двумя лысками 4, расположенными симметрично на наружной поверхности в средней части герметично присоединенной по периметру к продолговатому корпусу 5, в котором расположены детекторы нейтронов прямого заряда 6, снабженные кабелями 7, термоэлектрические преобразователи кабельного типа 8 и измерители уровня 9 теплоносителя теплообменного типа, снабженные кабелями 10, при этом все кабели пропущены через проходку 3, элементы крепления детекторов, включающие плиту 11 в виде желоба, продолговатую трубку 12 и фиксатор 13, причем трубка 12, через которую проходят кабели детекторов 7, 11 37, расположена между проходкой 3 и плитой 11 и присоединена к ним скобами 14 (фиг. 3). Детекторы нейтронов прямого заряда 6 зафиксированы на одной поверхности плиты 11, их кабели 10 (фиг. 4) через прорези 15 в плите 11 проходят на противоположную поверхность и закреплены на ней (фиг. 5) скобами 16, при этом окончание каждого термоэлектрического преобразователя 8 присоединено к внутренней поверхности корпуса 5 посредством припоя 17 фиксатора 18, который опирается на прижимную пластину 19 прикрепленной к плите 11 и/или к трубке 12. Холодные спаи термоэлектрических преобразователей 8, 29 размещены в пассивном термостате 35 с установленным в нем термометром сопротивления 36, корпус 5 выполнен герметичным и его внутренняя полость 20 заполнена инертным газом. В концевых частях цилиндров втулки 3 (фиг. 2) выполнены отверстия 21 большего диаметра, чем отверстие 22 в основной части втулки, в указанных концевых отверстиях 21 втулки 3 размещены сплошные цилиндры 23 и 24 с пазами по периметру, в которых размещаются кабели детекторов 7, 11, 37 герметизированные с концевыми цилиндрами 23, 24 посредством пайки. На лысках 4 втулки выполнены диаметрально расположенные по два взаимно перпендикулярных отверстия 38, одни из которых заглушены сваркой 26 на наружной части лысок 4 втулки проходки 3 после заполнения инертным газом полостей 20 и 25, а другие выходят на торцевые поверхности втулки проходки 3, прорезь 15 в плите 11 (фиг. 4) выполнена в виде сквозного продолговатого отверстия в середине плиты 11, плита 11 в месте установки окончания термоэлектрического преобразователя 8 выполнена плоской, под указанное окончание около места припайки горячего спая (фиг. 6) установлен фиксатор 18 опирающийся на прижимную пластину 19. Продолговатая трубка 12 с расширением присоединена ко втулке 27 посредством резьбы 28 с шагом 0,75÷4,0 мм и имеет на торце фиксатора 13 усы загнутые в кольцевой паз втулки проходки. Плита 11 выполнена из материала с высоким сечением поглощения электронов, при этом толщина плиты составляет 0,4-1 мм. Плита 11 может быть выполнена из нержавеющей стали или из инконеля. Плита 11 имеет корытообразную форму, при этом детекторы нейтронов прямого заряда 6 размещены вдоль образующей нижней зоны внутренней поверхности плиты. Фиксатор 18 (фиг. 6) имеет корытообразную форму и его внутренняя полость заполнена припоем, в котором зафиксирован соответствующий детектор температуры 8. В сборку введены вспомогательные элементы крепления (фиг. 1, 3, 5), выполненные в виде скоб 14, 16, изготовленных из упругого материала, при помощи которых детекторы нейтронов прямого заряда 6 и кабели 7, 10 зафиксированы на поверхностях плиты. Внутренние полости 20 и 25 продолговатого корпуса 5 заполнены гелием. По крайней мере одно окончание термоэлектрических преобразователей 8 зафиксировано на внутренней поверхности корпуса 5 вблизи заглушенного конца (горячего спая). Корпус 5 сборки (фиг. 1) на нижнем конце выполнен, как внутри, так и снаружи, в виде продолговатого конуса 28 с глухим отверстием, в котором установлено и припаяно окончание термоэлектрического преобразователя 29. Проходка 3 в месте приварки с верхней частью корпуса 5 выполнена в виде втулки 30 с толщиной стенки равной толщине корпуса 5 (фиг. 2). Цилиндр 23 выполнен с ввареной трубкой 32, заглушенной с противоположного конца сваркой 33. Сборка в верхней части имеет электрический соединитель (разъем) 34. Чувствительный элемент измерителя уровня (фиг. 7) выполнен из нагреваемого кабеля с расположенной между ними окончанием термоэлектрического преобразователя спаянных между собой и внутренней стенкой продолговатого корпуса 5.In FIG. 7 shows a cross-section of the assembly along line E-E. The assembly of in-reactor detectors designed to control the parameters of the reactor core (Fig. 1) contains an elongated body 1 with a flange 2 and a hermetic penetration 3 in the form of a hollow cylindrical sleeve with two flats 4 located symmetrically on the outer surface in the middle part of hermetically connected around the perimeter to an elongated body 5, in which direct charge neutron detectors 6 are provided, equipped with cables 7, cable type 8 thermoelectric converters and heat carrier level 9 meters exchange type, equipped with cables 10, while all cables are passed through the penetration 3, the fastening elements of the detectors, including the plate 11 in the form of a gutter, an elongated tube 12 and a retainer 13, and the tube 12 through which the cables of the detectors 7, 11 37 are located between sinking 3 and the plate 11 and attached to them by brackets 14 (Fig. 3). Direct charge neutron detectors 6 are fixed on one surface of the plate 11, their cables 10 (Fig. 4) through the slots 15 in the plate 11 pass to the opposite surface and are fixed on it (Fig. 5) with brackets 16, while the end of each thermoelectric transducer 8 is connected to the inner surface of the housing 5 by means of solder 17 of the retainer 18, which rests on the pressure plate 19 attached to the plate 11 and / or to the tube 12. Cold junctions of thermoelectric converters 8, 29 are placed in a passive thermostat 35 with not installed m resistance thermometer 36, the housing 5 is sealed and its internal cavity 20 is filled with inert gas. In the end parts of the cylinders of the sleeve 3 (Fig. 2) holes 21 are made of a larger diameter than the hole 22 in the main part of the sleeve, in the specified end holes 21 of the sleeve 3 there are continuous cylinders 23 and 24 with grooves around the perimeter, in which the cables of the detectors 7 are placed, 11, 37 sealed with end cylinders 23, 24 by soldering. On flats 4 of the sleeve, two mutually perpendicular holes 38 are diametrically arranged, one of which is muffled by welding 26 on the outside of the flats 4 of the sleeve 3 of the penetration 3 after filling with inert gas cavities 20 and 25, and the other go to the end surfaces of the sleeve of penetration 3, a slot 15 in the plate 11 (Fig. 4) is made in the form of a through elongated hole in the middle of the plate 11, the plate 11 at the installation location of the end of the thermoelectric converter 8 is made flat, under the indicated end near the soldering point of the hot junction (Fig. 6 ) a latch 18 is installed, supported by a pressure plate 19. An elongated tube 12 with expansion is connected to the sleeve 27 by means of a thread 28 with a pitch of 0.75 ÷ 4.0 mm and has a mustache bent into the annular groove of the penetration sleeve at the end of the latch 13. The plate 11 is made of a material with a high electron absorption cross section, while the thickness of the plate is 0.4-1 mm. Plate 11 may be made of stainless steel or inconel. The plate 11 has a trough-like shape, while the neutron detectors of direct charge 6 are placed along the generatrix of the lower zone of the inner surface of the plate. The latch 18 (Fig. 6) has a trough-like shape and its internal cavity is filled with solder in which the corresponding temperature detector is fixed 8. Auxiliary fasteners (Figs. 1, 3, 5) made in the form of brackets 14, 16 made from an elastic material, by means of which direct-charge neutron detectors 6 and cables 7, 10 are fixed on the plate surfaces. The internal cavity 20 and 25 of the elongated body 5 are filled with helium. At least one end of the thermoelectric converters 8 is fixed on the inner surface of the housing 5 near the muffled end (hot junction). The assembly body 5 (Fig. 1) at the lower end is made, both inside and outside, in the form of an elongated cone 28 with a blind hole, in which the end of the thermoelectric converter 29 is installed and soldered. The penetration 3 at the place of welding with the upper part of the body 5 is made in the form of a sleeve 30 with a wall thickness equal to the thickness of the housing 5 (Fig. 2). The cylinder 23 is made with a welded tube 32, which is plugged from the opposite end by welding 33. The assembly in the upper part has an electric connector (connector) 34. The sensitive element of the level meter (Fig. 7) is made of a heated cable with the end of the thermoelectric transducer soldered between them and the inner wall of the elongated body 5.

В сравнении с известной заявленная сборка внутриреакторных детекторов значительно более высокой эксплуатационной надежностью вследствие наличия двух барьеров на границе перехода из области высокого давления корпуса реактора в область низкого давления, более надежной конструкции герметичной проходки кабелей и обеспечения работы всех соединений, расположенных в корпусе сборки, в условиях отсутствия воздействия на них окислительной среды. Заявленная сборка обеспечивает более высокий уровень безопасности при эксплуатации ядерного реактора. Кроме того, заявленная сборка детекторов, в сравнении с известной, позволяет повысить точность измерения вследствие возможности точного определения положения каждого детектора, расположенного в корпусе сборки, и благодаря строгой фиксации детекторов в заданных положениях на протяжении всего процесса эксплуатации сборки. Точность измерения потока нейтронов при этом увеличилась более чем на 3%, вследствие экранировки кабелей детекторов нейтронов прямого заряда материалом плиты.Compared with the known, the claimed assembly of in-reactor detectors has a significantly higher operational reliability due to the presence of two barriers at the interface between the high-pressure region of the reactor vessel and the low-pressure region, more reliable design of hermetic cable penetration, and ensuring the operation of all connections located in the assembly vessel under lack of exposure to an oxidizing environment. The claimed assembly provides a higher level of safety during the operation of a nuclear reactor. In addition, the claimed detector assembly, in comparison with the known one, allows to increase the measurement accuracy due to the ability to accurately determine the position of each detector located in the assembly housing and due to the strict fixation of the detectors in predetermined positions throughout the entire operation of the assembly. The accuracy of measuring the neutron flux in this case increased by more than 3%, due to the screening of cables of direct charge neutron detectors by the plate material.

Акционерным обществом ”ПОЗИТ” (Московская обл., Пушкинский р-н, пос. Правдинский) были изготовлены опытные образцы сборки детекторов, которые успешно прошли натурные испытания в системах внутриреакторного контроля. Проведенные испытания подтвердили высокую эксплуатационную надежность сборки детекторов (отказов или ухудшения характеристик детекторов не наблюдалось), при этом обеспечивалась повышенная точность измерения всех регистрируемых с использованием детекторов сборки параметров реактора.Joint-stock company “POSIT” (Moscow region, Pushkin district, Pravdinsky village) produced prototypes of detector assemblies that successfully passed field tests in internal reactor control systems. The tests confirmed the high operational reliability of the detector assembly (no failures or deterioration of the detector characteristics was observed), while providing increased accuracy in measuring all reactor parameters recorded using the assembly detectors.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявленная сборка детекторов может быть реализована на практике с достижением заявленного технического результата, т.е. она соответствуют критерию «промышленная применимость».Based on the foregoing, we can conclude that the claimed assembly of detectors can be implemented in practice with the achievement of the claimed technical result, i.e. it meets the criterion of "industrial applicability".

Claims

1. The assembly of in-reactor detectors designed to control the parameters of the reactor core, containing an elongated body with a flange and a sealed penetration in the form of a hollow cylindrical sleeve hermetically connected around the perimeter to the elongated body, in which direct-charge neutron detectors are equipped with cables, cable thermoelectric converters type and level meter of the heat transfer medium of the heat exchange type, equipped with cables, while all cables are passed through the elements mounting detectors, including a plate in the form of a gutter, an elongated tube and a clamp, and the tube through which the detector cables pass is located between the penetration and the plate and attached to them by brackets, direct-charge neutron detectors are fixed on one surface of the plate, their cables through slots in the plate pass to the opposite surface and are fixed on it with brackets, while the end of each thermoelectric converter is connected to the inner surface of the housing by means of solder of the clamp, which relies on a pressure plate attached to the plate and / or tube, cold junctions of thermoelectric converters are placed in a passive thermostat with a resistance thermometer installed in it, the housing is sealed and its internal cavity is filled with inert gas, characterized in that the sleeve is equipped with an annular groove and two flats located symmetrically on the outer surface in the middle part, in the end parts of the cylinders of the sleeve holes are made of a larger diameter than the hole in the main part of the sleeve in continuous cylindrical holes with perimeter grooves are placed in the end holes of the sleeve, in which detector cables are sealed with end cylinders by soldering, on the flats of the sleeve there are diametrically arranged two mutually perpendicular holes, one of which is muffled by welding on the outside of the flats of the penetration sleeve after filling with an inert gas of cavities, while others go to the end surfaces of the penetration sleeve, the slot in the plate is made in the form of a through elongated hole in the middle of Ita, a plate at the installation site closure thermoelectric converter is made flat, a thermoelectric converter ending near the site of the soldering hot junction retainer installed, based on the pressure plate.

2. The assembly according to claim 1, characterized in that the elongated tube with expansion is attached to the sleeve by means of a thread with a pitch of 0.75 × 1.0 mm.

3. The assembly according to claim 2, characterized in that the elongated tube with extension has a mustache at the end of the retainer bent into an annular groove of the penetration sleeve.

4. The assembly according to claim 1, characterized in that the plate is made of a material with a high electron absorption cross section, while the thickness of the plate is 0.4-1 mm.

5. The assembly according to claim 3, characterized in that the plate is made of stainless steel or inconel.

6. The assembly according to claim 1, characterized in that the plate has a trough-like shape, while direct-charge neutron detectors are placed along the generatrix of the lower zone of the inner surface of the plate.

7. The assembly according to claim 1, characterized in that the latch has a trough-like shape and its internal cavity is filled with solder in which a corresponding temperature detector is fixed.

8. The assembly according to claim 1, characterized in that auxiliary fastening elements are introduced into it, made in the form of brackets made of elastic material, by which direct charge neutron detectors and cables are fixed on the plate surfaces.

9. The assembly according to claim 1, characterized in that the internal cavities of the elongated body are filled with helium.

10. The assembly according to claim 1, characterized in that at least one end of the thermoelectric converters is fixed on the inner surface of the housing near the muffled end.

11. The assembly according to claim 1, characterized in that the housing of the assembly at the lower end is made both inside and outside in the form of an oblong cone with a blind hole in which a hot junction of the thermoelectric converter is installed and soldered.

12. The assembly according to claim 1, characterized in that the penetration at the weld site with the upper part of the body is made with a wall thickness equal to the wall thickness of the body.

13. The assembly according to claim 1, characterized in that the upper cylinder of the sleeve is made with a welded tube that is sealed from the opposite end by welding.

14. The assembly according to claim 1, characterized in that the upper part has an electrical connector.

15. The assembly according to claim 1, characterized in that the sensitive element of the level meter is made of a heated cable with the end of the thermoelectric transducer located between it and the inner wall of the elongated housing, while they are soldered together.