RU2300819C2 - Method for checking shipboard nuclear power plant for tightness - Google Patents
Method for checking shipboard nuclear power plant for tightness Download PDFInfo
- Publication number
- RU2300819C2 RU2300819C2 RU2005126501/06A RU2005126501A RU2300819C2 RU 2300819 C2 RU2300819 C2 RU 2300819C2 RU 2005126501/06 A RU2005126501/06 A RU 2005126501/06A RU 2005126501 A RU2005126501 A RU 2005126501A RU 2300819 C2 RU2300819 C2 RU 2300819C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steam generator
- tightness
- water
- circuit
- primary
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к ядерной технике и может быть применено для контроля герметичности парогенераторов (ПГ) судовых ядерных энергетических установок (ЯЭУ) с водо-водяным реактором под давлением при проведении гидравлических испытаний.The invention relates to nuclear engineering and can be used to control the tightness of the steam generators (GH) of marine nuclear power plants (NPPs) with a pressurized water-water reactor during hydraulic tests.
Известен способ контроля плотности судового оборудования на остановленном реакторе путем выдержки при давлении теплоносителя первого контура, превышающем рабочее. При этом контролируются "пропуски" испытательной среды (протечки теплоносителя первого контура). Степень герметичности или плотность ПГ определяется величиной протечки теплоносителя первого контура [1, 2]. На практике наличие и величину протечек теплоносителя определяют по падению давления среды первого контура при проведении гидравлических испытаний. Однако при наличии микропротечек падение давления незначительно, и его можно заметить лишь при длительной выдержке, что на практике осуществить порой сложно. На судовых ЯЭУ эффект падения давления при наличии протечек можно не зарегистрировать из-за повышения температуры среды первого контура за счет остаточных тепловыделений активной зоны реактора. Для снижения порога обнаружения необходим более чувствительный метод обнаружения протечек. Кроме того, метод контроля протечек ПГ при гидравлических испытаниях должен позволять проводить сопоставление степени герметичности ПГ на различных этапах жизненного цикла ЯЭУ.A known method of controlling the density of ship equipment at a stopped reactor by holding at a primary coolant pressure greater than the working one. At the same time, “omissions” of the test medium (leakage of the primary coolant) are controlled. The degree of tightness or density of the GHG is determined by the amount of leakage of the coolant of the primary circuit [1, 2]. In practice, the presence and magnitude of coolant leaks is determined by the pressure drop of the primary circuit medium during hydraulic tests. However, in the presence of micro-leaks, the pressure drop is insignificant, and it can be noticed only with prolonged exposure, which in practice is sometimes difficult to implement. On ship nuclear power plants, the effect of a pressure drop in the presence of leaks may not be recorded due to an increase in the temperature of the primary circuit medium due to the residual heat of the reactor core. To lower the detection threshold, a more sensitive leak detection method is needed. In addition, the method of monitoring GHG leaks during hydraulic tests should allow a comparison of the degree of tightness of GHGs at various stages of the nuclear power plant life cycle.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ контроля межконтурной герметичности судовой ЯЭУ, включающий измерение на остановленном реакторе содержания реперного радионуклида в пробах теплоносителя первого контура и в воде вторичных контуров [3].Closest to the technical nature of the proposed method is a method for monitoring the inter-circuit tightness of a ship nuclear power plant, including measuring the content of the reference radionuclide in samples of the primary coolant and in the secondary water on a stopped reactor [3].
Недостатком этого способа является то, что определяется суммарная протечка всех парогенераторов, а не каждого. Кроме того, из-за относительно большой массы воды во втором контуре ЯЭУ (которая более чем на порядок превышает массу воды в каждом ПГ) невозможно оперативно определить интенсивность протечки (кг/ч) и, как следствие, - отсутствие исходных данных для сопоставления состояния герметичности каждого ПГ на всех этапах жизненного цикла ЯЭУ.The disadvantage of this method is that the total leakage of all steam generators is determined, and not each. In addition, due to the relatively large mass of water in the secondary circuit of the nuclear power plant (which is more than an order of magnitude greater than the mass of water in each GHG), it is not possible to quickly determine the leakage rate (kg / h) and, as a result, the lack of initial data for comparing the tightness state each GHG at all stages of the nuclear power plant life cycle.
Задачей изобретения является создание способа, позволяющего оперативно и объективно контролировать герметичность (плотность) каждого ПГ после завершения гидравлических испытаний.The objective of the invention is to provide a method that allows you to quickly and objectively control the tightness (density) of each GHG after completion of hydraulic tests.
Техническим результатом, достигаемым при реализации изобретения, является возможность идентификации межконтурной протечки каждого ПГ, включая и микротечи, что позволяет осуществить раннюю диагностику состояния каждого ПГ в рамках общего мониторинга технического состояния судовой ЯЭУ.The technical result achieved during the implementation of the invention is the possibility of identifying the inter-circuit leakage of each GHG, including micro-leaks, which allows early diagnostics of the state of each GHG as part of the general monitoring of the technical condition of ship nuclear power plants.
Для достижения указанного технического результата предлагается использовать способ, основанный на измерении содержания реперного радионуклида в пробах теплоносителя первого контура и в воде второго контура на остановленном реакторе с последующим расчетом величины протечки.To achieve the specified technical result, it is proposed to use a method based on measuring the content of the reference radionuclide in the samples of the primary coolant and in the water of the second circuit in a stopped reactor, followed by calculation of the leakage value.
Отличительными признаками предлагаемого способа является то, что измерение содержания реперного радионуклида в теплоносителе первого контура и в воде второго контура каждого парогенератора проводят после проведения гидравлических испытаний, расчет протечки проводят по другой формуле, а в качестве реперных радионуклидов используют долгоживущие радионуклиды, которые слабо сорбируются на поверхностях контурного оборудования, например, тритий, цезий-137 и т.п. Применение долгоживущего и слабосорбирующегося радионуклида в качестве реперного необходимо для исключения введения поправок на распад и сорбционные потери при определении величины протечки парогенератора [3]. Выбор реперного радионуклида определяется радионуклидным составом теплоносителя первого контура перед проведением гидравлических испытаний.Distinctive features of the proposed method is that the measurement of the reference radionuclide content in the primary coolant and in the water of the second circuit of each steam generator is carried out after hydraulic testing, leakage is calculated using a different formula, and long-lived radionuclides that are weakly adsorbed on surfaces are used as reference radionuclides loop equipment, for example, tritium, cesium-137, etc. The use of a long-lived and weakly sorbed radionuclide as a reference is necessary to exclude the introduction of corrections for decay and sorption losses when determining the leakage of a steam generator [3]. The choice of a reference radionuclide is determined by the radionuclide composition of the primary coolant before carrying out hydraulic tests.
Способ осуществляется следующим образом. Для определения герметичности парогенератора после завершения гидравлических испытаний отбирают пробы теплоносителя первого контура и пробы воды из второго контура каждого ПГ после перемешивания. Операцию перемешивания можно осуществить за счет барботажа. Если ПГ во время гидравлических испытаний был осушен, то ПГ по второму контуру заполняют дистиллятом, который тщательно перемешивают. В пробах определяют содержание реперного радионуклида. Величину протечки определяют по формуле:The method is as follows. To determine the tightness of the steam generator after completion of hydraulic tests, samples of the coolant of the first circuit and water samples are taken from the second circuit of each SG after mixing. The mixing operation can be carried out by bubbling. If the GHG was drained during hydraulic tests, then the GHG in the second circuit is filled with distillate, which is thoroughly mixed. The samples determine the content of the reference radionuclide. The amount of leakage is determined by the formula:
Интенсивность протечки рассчитывают по формулеLeak rate is calculated using the formula
где:Where:
Q - величина протечки, кг;Q is the amount of leakage, kg;
a1 - удельная активность реперного радионуклида в теплоносителе первого контура, Бк/кг;a 1 - specific activity of the reference radionuclide in the primary coolant, Bq / kg;
а2 - удельная активность реперного радионуклида в воде второго контура ПГ, Бк/кг;and 2 - specific activity of the reference radionuclide in the water of the second GHG loop, Bq / kg;
М2 - масса воды во втором контуре ПГ, кг (указана в технической документации на ПГ);M 2 - the mass of water in the second circuit of the GHG, kg (indicated in the technical documentation for the GHG);
g - интенсивность протечки, кг/ч;g is the leakage rate, kg / h;
τ - продолжительность гидравлических испытаний, ч.τ is the duration of hydraulic tests, h
В предлагаемом способе нижний порог определения величины протечки взаимосвязан с пределом обнаружения реперного радионуклида в пробах воды второго контура ПГ, который может быть существенно снижен за счет применения более чувствительной регистрирующей аппаратуры или методики с предварительным концентрированием реперного радионуклида в пробах воды второго контура ПГ [4].In the proposed method, the lower threshold for determining the leakage rate is interconnected with the detection limit of the reference radionuclide in water samples of the second GHG circuit, which can be significantly reduced due to the use of more sensitive recording equipment or methods with preliminary concentration of the reference radionuclide in water samples of the second GHG circuit [4].
Преимущества предлагаемого способа иллюстрируются следующими примерами. Согласно литературным данным минимальная величина протечки среды, фиксируемая способом по падению давления, равна 1.3·10-2 см3/с [1, 2, 6]. При проведении гидравлических испытаний (в течение 24 часов) минимально-контролируемая протечка составит 1.3·10-3·3.6·103·24=1.12·103 см3. Для воды это соответствует 1120 г.The advantages of the proposed method are illustrated by the following examples. According to published data, the minimum value of the leakage of the medium, fixed by the method according to the pressure drop, is 1.3 · 10 -2 cm 3 / s [1, 2, 6]. When conducting hydraulic tests (within 24 hours), the minimum controlled leakage will be 1.3 · 10 -3 · 3.6 · 10 3 · 24 = 1.12 · 10 3 cm 3 . For water, this corresponds to 1120 g.
Минимально-контролируемая протечка, определяемая по содержанию реперного радионуклида (трития) в среде второго контура [3], составляет: удельная активность реперного радионуклида в теплоносителе первого контураThe minimum controlled leakage, determined by the content of the reference radionuclide (tritium) in the secondary circuit [3], is: the specific activity of the reference radionuclide in the primary coolant
a1=3.7·107 Бк/кг;a 1 = 3.7 · 10 7 Bq / kg;
удельная активность реперного радионуклида в воде второго контура ПГspecific activity of the reference radionuclide in the water of the second GHG loop
а2=7.4·102 Бк/кг;a 2 = 7.4 · 10 2 Bq / kg;
масса воды во втором контуре ЯЭУmass of water in the secondary circuit of a nuclear power plant
М2=18000 кг;M 2 = 18000 kg;
принимаемaccept
Мпр/М2=0 Q=7.4· 102·18000/3.7·107=3.6·10-1 кг=360 г.M pr / M 2 = 0 Q = 7.4 · 10 2 · 18000 / 3.7 · 10 7 = 3.6 · 10 -1 kg = 360 g.
При проведении расчетов а2 - это нижний предел определения содержания реперного радионуклида в средах второго контура без предварительного концентрирования.In the calculations, a 2 is the lower limit for determining the content of the reference radionuclide in the secondary media without prior concentration.
Минимально-контролируемая протечка во время проведения гидравлических испытаний, определяемая предлагаемым способом, составляетMinimum-controlled leakage during hydraulic tests, determined by the proposed method, is
- при использовании в качестве реперного радионуклида цезия-137- when using cesium-137 as a reference radionuclide
a1=1.85·105 Бк/кг,a 1 = 1.85 · 10 5 Bq / kg,
а2=7.4 Бк/кг;a 2 = 7.4 Bq / kg;
принимаем массу воды в ПГtake a lot of water in the GHG
М2пг=700 кг Q=7.4·700/1.85·105=28·10-3 кг=28 г.,M 2ng = 700 kg Q = 7.4 · 700 / 1.85 · 10 5 = 28 · 10 -3 kg = 28 g.
- при использовании в качестве реперного радионуклида трития- when using tritium as a reference radionuclide
a1=3.7·107 Бк/кг,a 1 = 3.7 · 10 7 Bq / kg,
a2=7.4·102 Бк/кг;a 2 = 7.4 · 10 2 Bq / kg;
принимаем массу воды в ПГtake a lot of water in the GHG
М2пг=700 кг Q=7.4·102·700/3.7·107=14·10-3 кг=14 г.M 2ng = 700 kg Q = 7.4 · 10 2 · 700 / 3.7 · 10 7 = 14 · 10 -3 kg = 14 g.
Отбор проб сред из первого контура и каждого парогенератора производят по принятой технологии пробоотбора для конкретной ЯЭУ. Измерение содержания реперных радионуклидов в отобранных пробах выполняют на серийно выпускаемых приборах. Для измерения содержания трития используют радиометр, например, РЖС-05. С целью снижения порога определения трития в воде ПГ применяют известные методики его концентрирования [7]. При использовании многофункционального радиометра типа "TRIATHLER" предварительного концентрирования не требуется. Без предварительного концентрирования измеряют содержание цезия-137 в пробе воды из ПГ (масса пробы 0.5 кг) на серийном спектрометре с детектором типа ДГДК-50А. При использовании в качестве средства измерения радиометра типа КРК-1 применяют известные методики с предварительным концентрированием [4].Sampling of media from the primary circuit and each steam generator is carried out according to the accepted sampling technology for a particular nuclear power plant. The measurement of the content of reference radionuclides in the selected samples is performed on commercially available instruments. To measure the tritium content, a radiometer is used, for example, RZHS-05. In order to lower the threshold for the determination of tritium in PG water, known methods of its concentration are used [7]. When using the TRIATHLER multifunction radiometer, preconcentration is not required. Without preconcentration, the cesium-137 content in the water sample from GHG (sample weight 0.5 kg) is measured on a serial spectrometer with a detector of the DGDK-50A type. When using the KRK-1 type radiometer as a measuring instrument, known methods with preliminary concentration are used [4].
Таким образом, по сравнению с известными способами предлагаемый способ обеспечивает оперативный и объективный контроль герметичности каждого ПГ во время проведения гидравлических испытаний судовых ЯЭУ и выявление любых протечек, включая и микротечи. Это позволяет осуществить мониторинг технического состояния парогенератора для исключения его внезапного выхода из строя [5].Thus, in comparison with known methods, the proposed method provides operational and objective control of the tightness of each GHG during hydraulic tests of ship nuclear power plants and the identification of any leaks, including micro-leaks. This allows you to monitor the technical condition of the steam generator to exclude its sudden failure [5].
Источники информацииInformation sources
1. Кузнецов В.А. и др. Судовые ядерные энергетические установки. М.: Атомиздат, 1976, с.323, 346-351.1. Kuznetsov V.A. and other marine nuclear power plants. M .: Atomizdat, 1976, p. 323, 346-351.
2. Машины, механизмы, паровые котлы, сосуды и аппараты судовые. Нормы и правила гидравлических и воздушных испытаний. ГОСТ 22161-76.2. Machines, mechanisms, steam boilers, vessels and ship apparatuses. Norms and rules of hydraulic and air tests. GOST 22161-76.
3. Бредихин В.Я., Раков В.Т., Змитродан А.А. Способ контроля межконтурной герметичности судовой ядерной энергетической установки с водным теплоносителем. Патент РФ №2203510, 2003, Бюл. №12.3. Bredikhin V.Ya., Rakov V.T., Zmitrodan A.A. A method for controlling the inter-circuit tightness of a ship’s nuclear power plant with a water coolant. RF patent No. 2203510, 2003, bull. No. 12.
4. Москвин Л.Н., Гумеров М.Ф., Ефимов А.А. и др. Методы химического и радиохимического контроля в ядерной энергетике. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 264 с.4. Moskvin L.N., Gumerov M.F., Efimov A.A. and others. Methods of chemical and radiochemical control in nuclear energy. - M .: Energoatomizdat, 1989 .-- 264 p.
5. Шитилов С.А. Разрушение материалов, индуцируемое воздействием окружающей среды, как причина отказов инженерных конструкций. - Атомная техника за рубежом, 1997, №8, с.11-22.5. Shitilov S.A. The destruction of materials induced by environmental influences as a cause of engineering failure. - Nuclear technology abroad, 1997, No. 8, pp. 11-22.
6. Бабкин В.Т. и др. Герметичность неподвижных соединений гидравлических систем. - М.: Машиностроение, 1977, с.104-110.6. Babkin V.T. and others. Tightness of motionless connections of hydraulic systems. - M.: Mechanical Engineering, 1977, p. 104-110.
7. Чеботина М.Я., Николин О.А. Поступление трития от Белоярской АЭС в Ольховскую болотно-речную экосистему и реку Пышма // Вопросы радиационной безопасности. - Озерск: ПО "Маяк", 2004, №2, с.42-48.7. Chebotina M.Ya., Nikolin O.A. The supply of tritium from the Beloyarsk NPP to the Olkhov swamp-river ecosystem and the Pyshma river // Questions of radiation safety. - Ozersk: PO "Mayak", 2004, No. 2, p. 42-48.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005126501/06A RU2300819C2 (en) | 2005-08-22 | 2005-08-22 | Method for checking shipboard nuclear power plant for tightness |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005126501/06A RU2300819C2 (en) | 2005-08-22 | 2005-08-22 | Method for checking shipboard nuclear power plant for tightness |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005126501A RU2005126501A (en) | 2007-02-27 |
RU2300819C2 true RU2300819C2 (en) | 2007-06-10 |
Family
ID=37990406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005126501/06A RU2300819C2 (en) | 2005-08-22 | 2005-08-22 | Method for checking shipboard nuclear power plant for tightness |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2300819C2 (en) |
-
2005
- 2005-08-22 RU RU2005126501/06A patent/RU2300819C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005126501A (en) | 2007-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101488549B1 (en) | Doppler reactivity coefficient measuring method | |
JP4755061B2 (en) | Nuclear facility leakage monitoring system and leakage monitoring method thereof | |
US3073767A (en) | Reactor fuel elements testing container | |
US3174329A (en) | Method for testing ordnance seals | |
US3712850A (en) | Method for determining reactor coolant system leakage | |
RU2300819C2 (en) | Method for checking shipboard nuclear power plant for tightness | |
US3135865A (en) | Non-destructive method for testing bodies for penetrability by particulate matter | |
CN113280980B (en) | Target detection method and device | |
RU2191437C1 (en) | Leak inspection method for steam generator of nuclear power plant | |
CA1210162A (en) | Method and apparatus for measuring reactivity of fissile material | |
RU2352005C1 (en) | Method of steam and gas generators control tightness of ship nuclear engine installation with water heat transfer medium under pressure | |
KR100558513B1 (en) | Leak detection device for once-through steam generator by using of gas circulation | |
SU813213A1 (en) | Method of determination of boron concentration | |
RU2203510C2 (en) | Method for checking circuit-to-circuit leak- tightness of shipboard water-cooled nuclear power plant | |
JP4358026B2 (en) | Measuring method of void fraction distribution in boiling water reactor | |
RU2301463C1 (en) | Method for checking core of shipboard water-cooled nuclear power plant for condition | |
JPS59150388A (en) | Method of judging leakage source in reactor container | |
RU2092803C1 (en) | Process of detection of loss of tightness of closed technological systems and tanks | |
TWM567366U (en) | Test device | |
Pastoushin et al. | Thermophysical instruments for non-destructive examination of tightness and internal gas pressure or irradiated power reactor fuel rods | |
Dimitrov | Ex-Vessel Reactor Dosimetry for Units 5 and 6 of Kozloduy NPP–Current Status and Future Prospects | |
Norris | A service laboratory's view of the status and direction of reactor vessel surveillance | |
Gleason et al. | New Intrinsically Smart Severe Accident Instrumentation Saves Costs and Enhances Severe Accident Management | |
KR20230054213A (en) | System and method for predicting total radiation leakage due to coolant leakage accident during chemical decontamination process | |
JPH05249278A (en) | Method for identifying leak source in reactor containment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190823 |