RU2589726C2 - Система мониторинга протечек бассейна выдержки атомной электростанции - Google Patents
Система мониторинга протечек бассейна выдержки атомной электростанции Download PDFInfo
- Publication number
- RU2589726C2 RU2589726C2 RU2014134349/07A RU2014134349A RU2589726C2 RU 2589726 C2 RU2589726 C2 RU 2589726C2 RU 2014134349/07 A RU2014134349/07 A RU 2014134349/07A RU 2014134349 A RU2014134349 A RU 2014134349A RU 2589726 C2 RU2589726 C2 RU 2589726C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- leaks
- sensor
- controller
- sensors
- Prior art date
Links
Images
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
Abstract
Изобретение относится к области измерительной и испытательной техники и направлено на мониторинг наличия протечек в бассейнах выдержки атомных электростанций. Система мониторинга протечек бассейна выдержки содержит датчик расхода воды, поступающей по трубопроводу устройства очистки, датчик уровня жидкости, установленного на штатных гнездах водозамещающих изделий, два датчика температуры и влажности, размещенных на входе и выходе вентиляции реакторного зала. При этом все выходы перечисленных датчиков электрически соединены через устройство ввода с контроллером, связанным выходом с входом сигнализатора превышения допустимого уровня утечек радиационной воды и соединенным с компьютером, причем контроллер имеет блок ввода информации о количестве обслуживающего персонала и водозамещающих изделий, а для обеспечения функционирования системы она снабжена блоком бесперебойного питания. Технический результат заключается в снижении громоздкости системы, в проведении расчета утечек бассейна, т.е. в обеспечении постоянного мониторинга с помощью современных средств автоматизации. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к области измерительной и испытательной техники и направлено на мониторинг протечек в резервуарах, преимущественно в бассейнах выдержки атомных электростанций (АЭС).
Неотъемлемой частью реакторных цехов (РЦ) атомных электростанций являются бассейны выдержки (БВ) извлекаемых из реактора радиоактивных элементов и содержащих в своем составе отработанное ядерное топливо. БВ относятся к основному технологическому оборудованию РЦ, к которому предъявляются высокие требования по эксплуатационной надежности, в частности к их герметичности. Практика эксплуатации АЭС показывает, что, несмотря на тщательной контроль герметичности их стальной облицовки при сооружении БВ, подавляющее большинство бассейнов имеет большие или меньшие течи и сам факт наличия утечек из БВ экологически вредной воды является крайне нежелательным. И именно поэтому для устранения неконтролируемых утечек необходимо постоянно - ежедневно, еженедельно и в течение года проводить мониторинг протечек воды из БВ АЭС. Существующая система контроля, осуществляемая с помощью датчиков верхнего и нижнего уровня воды в бассейне, такому условию не удовлетворяет.
Известна система обнаружения течи в помещениях АЭС путем контроля аэрозольной активности, содержащая устройство, обеспечивающее разделение воздуха контролируемого помещения на конденсат и воздушную среду, соединенное трубопроводом воздушной среды с устройством для измерения объемной активности аэрозолей, а трубопроводом для отвода конденсата - с модулем измерения объемной активности гамма-излучающих радионуклидов в жидкости, при этом устройство для измерения объемной активности аэрозолей соединено с трубопроводом разряжения, а модуль измерения объемной активности гамма-излучающих радионуклидов в жидкости соединен с трубопроводом сброса конденсата в спецканализацию. Отличительной особенностью этой системы является то, что в качестве устройства, обеспечивающего разделение воздуха контролируемого помещения на конденсат и воздушную среду, предусмотрен осушитель влажного воздуха, включающий камеру охлаждения воздуха и не менее одной камеры нагрева воздуха, размещенной снаружи камеры охлаждения воздуха, а на внутренней поверхности камеры охлаждения воздуха установлены радиаторы, ориентированные элементами теплосъема внутрь камеры охлаждения воздуха. При этом между камерой охлаждения воздуха и камерой нагрева воздуха установлены элементы Пельтье. В камере нагрева воздуха имеется датчик контроля температуры осушенного воздуха, а под камерой охлаждения воздуха предусмотрена емкость для сбора конденсата, в которой установлен датчик уровня конденсата. В системе предусмотрено наличие расходомера (см. Патент РФ на полезную модель №100817, F24K 3/14, опубл. 27.12.2010 г.).
Эта система мониторинга течи теплоносителя достаточно сложна и громоздка, так как требует дополнительной подводки для периодического выполнения промывки и просушки измерительных объемов дополнительных контуров обессоленной воды и сжатого воздуха и не может быть применена в таком составе оборудования для определения наличия течей в бассейнах выдержки атомных станций.
Известна также система мониторинга течи теплоносителя в помещениях атомной станции, которая содержит линию отбора проб воздушной среды и последовательно установленные в ней охладитель, влагоотделитель с линией отвода конденсата, подогреватель газового потока, расходомер и побудитель расхода. Система снабжена установленным в линии отбора проб перед охладителем двухходовым устройством направления потока, один выход которого соединен с входом газового потока в охладитель, устройством измерения влажности и температуры, включенным в линию отбора проб за подогревателем, и линией перепуска, присоединенной одним концом ко второму выходу двухходового устройства направления потока, а другим соединенной с линией отбора проб за подогревателем. Система снабжена устройством измерения объемной активности аэрозолей, включенным в линию отбора проб за расходомером, а также устройством измерения качества конденсата, включенным за расходомером. Система имеет в своем составе два датчика температуры и датчик давления (см. Патент РФ на полезную модель №111709, G21C 17/02, опубл. 20.12.2011 г.).
Однако и эта система имеет свои недостатки и прежде всего ей, как и вышеописанному аналогу, свойственны из-за наличия в своем составе вакуумного насоса и компрессорной холодильной машины сложность и громоздкость.
К числу недостатков данной системы следует отнести и отсутствие в ее составе современных средств автоматизации вычислительных операций, связанных с показаниями измерительных приборов, датчиков температуры, давления, расходомера, поскольку искомая величина объемной аэрозольной активности воздушной среды в контролируемых помещениях определяется исходя из измеряемой активности остаточных аэрозолей в осушенных пробах и вычисляемого соотношения между количеством осаждаемых в конденсате аэрозолей и остаточным количеством аэрозолей, содержащихся в осушенных пробах. Эта система также не может быть применима для мониторинга протечек бассейнов выдержки АЭС, так как используются иной принцип определения протечек и оборудование.
По конструктивному исполнению и принципу функционирования ни один из аналогов не может быть определен в качестве прототипа. Задача по осуществлению мониторинга утечек бассейна выдержки АЭС решается путем создания системы, основанной на измерении параметров приборов электронными средствами.
Технический результат - снижение громоздкости системы мониторинга протечек бассейна выдержки и ее автоматизация достигается тем, что она содержит совокупность датчиков в виде датчика расхода воды, поступающей по трубопроводу из устройства очистки, датчика уровня жидкости, установленного на штатных гнездах водозамещающих изделий, двух датчиков температуры и влажности, размещенных каждый из них на входе и выходе вентиляции реакторного зала. При этом все выходы перечисленных датчиков электрически соединены через устройство ввода с контроллером, связанным своим выходом с входом сигнализатора превышения допустимого уровня утечек радиационной воды и соединенным с компьютером, причем контроллер имеет блок ввода информации о количестве обслуживающего персонала и водозамещающих изделий, а для обеспечения постоянного функционирования система снабжена блоком бесперебойного питания. В качестве датчиков температуры и влажности в системе применен термометр-психрометр.
Изобретение проиллюстрировано чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид бассейна выдержки со схемой мониторинга, на фиг. 2 показана схема основных размеров бассейна выдержки, а на фиг. 3 показана блок-схема управления процессом мониторинга протечек бассейна выдержки, программный алгоритм действия системы отражен на фиг. 4.
Система мониторинга протечек бассейна выдержки содержит совокупность датчиков, включающую датчик 1 расхода воды, поступающей по напорному трубопроводу 2 устройства 3 очистки, датчик 4 уровня жидкости, установленного в бассейне выдержки 5 на штатных гнездах водозамещающих изделий (твэлов), два датчика 6 температуры и влажности, размещенных на входе 7 и выходе 8 вентиляции 9 реакторного зала 10 с реактором 11. При этом все выходы перечисленных датчиков 1, 4 и 6 электрически соединены через устройство ввода 12 с контроллером 13, связанным своим выходом 14 с входом 15 сигнализатора 16 превышения допустимого уровня утечек радиационной воды. Контроллер 13 подключен к компьютеру 17 и имеет блок 18 ввода информации о количестве обслуживающего персонала и водозамещающих изделий, например твэлов, и их объеме. А чтобы обеспечить постоянное функционирование системы, она снабжена блоком 19 бесперебойного питания от сети с напряжением 220 В. В качестве датчика 6 температуры и влажности применен термометр-психрометр. Бассейн выдержки 5 соединен трубопроводом 20 с устройством 21 охлаждения воды и трубопроводом 23 с устройством 22 фильтрации. При каждом реакторе 11 имеется в зависимости от его типа один или два бассейна выдержки 5, а также в каждом бассейне - один трубопровод с ДУ=100 мм или два трубопровода с ДУ=100 мм и с ДУ=50 мм для обмывки изделий водозамещения. При наличии дополнительного трубопровода 24 с ДУ=50 мм устанавливается и дополнительный датчик 25 расхода воды в бассейне выдержки 5, подключенный, как и датчик 2. Имеется также и датчик 26 температуры в реакторном зале, подключенный через устройство 12 к контроллеру 13. Контроллер 13 предназначен для сбора аналоговых сигналов со всех датчиков 1, 4, 6, 26 и при наличии с датчика 25, преобразования их в цифровую форму и последующей дальнейшей обработки и программного расчета в соответствии с предложенным уравнением водного баланса бассейна выдержки 5, например для случая с двумя трубопроводами 2 и 24 с ДУ=100 мм и ДУ=50 мм.
WУТ=W1+W100+W50+WN-WИСП-W2,
где WУТ - объем утечки воды из бассейна выдержки;
W100 - количество воды, добавляемое в бассейн выдержки из трубопровода с ДУ=100 мм за контролируемое время ΔT;
W50 - количество воды, добавляемое в бассейн выдержки из трубопровода с ДУ=50 мм за то же время;
WN - количество влаги, испаряемой N сотрудниками обслуживающего персонала в учтенное время;
WИСП - количество влаги, испаряемой с поверхности бассейна выдержки за контролируемый интервал времени;
W2 - уровень воды в бассейне выдержки на конец контрольного интервала времени;
W2 - начальный уровень воды Н до проведения его измерения.
Полученный итоговый результат передается контроллером 13 в компьютер 17 для анализа, накопления данных и их распечатки.
Учитываются также потери от функционирования устройств 21 и 22, как испарения. Все исходные данные для нахождения каждого члена уравнения водного баланса бассейна выдержки 5 известны и считываются с показаний датчиков 1, 4, 6 и 26, берутся из размеров бассейна, паспортов имеющегося оборудования, необходимых табличных данных и температуры в реакторном зале, после чего программно заносятся в контроллер 13 в соответствии с существующим алгоритмом с получением расчетного фактического уровня имеющейся утечки радиационной воды за учитываемый момент времени (фиг. 4). Мониторинг протечек бассейна выдержки 5 проводится постоянно, то есть ежедневно, ежемесячно и в течение года, что позволяет отслеживать общее состояние потерь экологически опасной воды, не допуская критического его уровня, а при обнаружении такового принимаются меры по поиску течи и ее устранению. Расчет протечек бассейна выдержки 5 без дополнительного трубопровода с ДУ=50 мм проводится без учета его наличия аналогичным образом.
Система мониторинга протечек бассейна выдержки атомной электростанции работает следующим образом. В рабочий режим система мониторинга вводится включением блока бесперебойного питания с фиксацией времени начала измерений и с помощью блока 18 вводят информацию о количестве водозамещающих изделий и наличии обслуживающего персонала. Контроллер 13 через устройство 12 ввода опрашивает поочередно датчик 1 расхода воды, поступающей по напорному трубопроводу 2 с ДУ=100 мм, а при наличии трубопровода 24 с ДУ=50 мм и датчик 25 расхода воды устройства 3 очистки воды, датчик 4 уровня жидкости бассейна выдержки с первоначальным его значением Н, а также два датчика 6 температуры и влажности на входе и выходе вентиляции 9 реакторного зала 10 и датчика 26 его температуры.
Очевидно, что расход из бассейна выдержки h путем испарения зависит от расхода воздуха, проходящего через реакторный зал 10, от влажности воздуха на входе в реакторный зал и влажности непосредственно его воздуха, а также зависит от температуры окружающей среды. Количество уносимой влаги из бассейна выдержки будет определяться как разность между влагосодержанием воздуха на входе и выходе в реакторный зал 10, датчиками 6 температуры и влажности вентиляции 9. Кроме того, учитываются потери влаги за период контрольного времени и в устройствах 21 и 22 соответственно охлаждения и фильтрации воды. Температура окружающей среды, контролируемая датчиком 26, также учитывается при расчете потери влаги. Опросив все датчики и преобразовав их сигналы, решив уравнение водного баланса БВ 5, контроллер 13 направляет результаты измерений в компьютер 17 для дальнейшей их обработки и накопления, проведения анализа результатов измерений и их распечатки. При получении результата расчета наличия протечек выше допустимой нормы сигнал с контроллера 13 поступает на сигнализатор 16, информационно оповещающий об уровне имеющегося превышения. В зависимости от уровня превышения принимаются меры по обнаружению и устранению протечек бассейна выдержки.
Предлагаемая система систематического мониторинга протечек бассейнов выдержки позволяет с использованием современных средств вычислительной техники обнаружить вовремя появление протечек и, не допуская до критического уровня, принимать меры к их устранению (ремонту), исключая таким образом возникновение аварийных ситуаций в работе атомных электростанций.
Claims (4)
1. Система мониторинга протечек бассейна выдержки атомной электростанции, характеризующаяся тем, что она содержит совокупность датчиков в виде датчика расхода воды, поступающей по трубопроводу системы очистки, датчика уровня жидкости, установленного на штатных гнездах водозамещающих изделий, двух датчиков температуры и влажности, размещенных каждый из них на входе и выходе вентиляции реакторного зала, сигнализатор превышения допустимого уровня утечек радиационной воды, при этом все выходы перечисленных датчиков электрически соединены через устройство ввода с контроллером, связанным своим выходом с входом сигнализатора превышения допустимого уровня утечек радиационной воды и соединенным с компьютером, причем контроллер имеет блок ввода информации количества обслуживающего персонала и водозамещающих изделий, а для обеспечения постоянного функционирования система снабжена блоком бесперебойного питания.
2. Система по п. 1, характеризующаяся тем, что датчики температуры и влажности выполнены в виде термометров-психрометров.
3. Система по п. 1, характеризующаяся тем, что в реакторном зале установлен датчик измерения температуры окружающей среды.
4. Система по п. 1, характеризующаяся тем, что при технологической необходимости бассейн выдержки может быть дополнительно снабжен трубопроводом с ДУ=50 мм и дополнительным датчиком расхода воды.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014134349/07A RU2589726C2 (ru) | 2014-08-21 | 2014-08-21 | Система мониторинга протечек бассейна выдержки атомной электростанции |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014134349/07A RU2589726C2 (ru) | 2014-08-21 | 2014-08-21 | Система мониторинга протечек бассейна выдержки атомной электростанции |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014134349A RU2014134349A (ru) | 2016-03-20 |
RU2589726C2 true RU2589726C2 (ru) | 2016-07-10 |
Family
ID=55530665
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014134349/07A RU2589726C2 (ru) | 2014-08-21 | 2014-08-21 | Система мониторинга протечек бассейна выдержки атомной электростанции |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2589726C2 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU172729U1 (ru) * | 2017-04-12 | 2017-07-21 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Сигнализатор протечки воды |
WO2018063022A1 (ru) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Энергетических Технологий "Атомпроект" | Система контроля протечек жидкости из бассейна выдержки отработавшего ядерного топлива |
RU2661335C1 (ru) * | 2017-12-13 | 2018-07-16 | Акционерное общество "научно-исследовательский и конструкторский институт монтажной технологии-Атомстрой" (АО "НИКИМТ-Атомстрой") | Устройство для ремонта облицовки бассейна выдержки |
RU2784599C1 (ru) * | 2021-10-29 | 2022-11-28 | Общество с ограниченной ответственностью "РЕСУРС И СЕРВИС" | Способ контроля герметичности металлических резервуаров |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4635477A (en) * | 1983-03-01 | 1987-01-13 | Ateliers De Constructions Electriques De Charleroi | Leak detector for the dikes of nuclear cooling ponds |
US7503205B2 (en) * | 2005-04-26 | 2009-03-17 | Veeder-Root Company | Redundant vacuum source for secondary containment monitoring and leak detection system and method |
RU111709U1 (ru) * | 2011-07-20 | 2011-12-20 | Открытое Акционерное Общество "Ордена Ленина Научно-Исследовательский И Конструкторский Институт Энерготехники Имени Н.А. Доллежаля" | Система обнаружения течи теплоносителя в помещениях аэс |
US8130107B2 (en) * | 2008-08-19 | 2012-03-06 | Timothy Meyer | Leak detection and control system and method |
-
2014
- 2014-08-21 RU RU2014134349/07A patent/RU2589726C2/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4635477A (en) * | 1983-03-01 | 1987-01-13 | Ateliers De Constructions Electriques De Charleroi | Leak detector for the dikes of nuclear cooling ponds |
US7503205B2 (en) * | 2005-04-26 | 2009-03-17 | Veeder-Root Company | Redundant vacuum source for secondary containment monitoring and leak detection system and method |
US8130107B2 (en) * | 2008-08-19 | 2012-03-06 | Timothy Meyer | Leak detection and control system and method |
RU111709U1 (ru) * | 2011-07-20 | 2011-12-20 | Открытое Акционерное Общество "Ордена Ленина Научно-Исследовательский И Конструкторский Институт Энерготехники Имени Н.А. Доллежаля" | Система обнаружения течи теплоносителя в помещениях аэс |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018063022A1 (ru) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Энергетических Технологий "Атомпроект" | Система контроля протечек жидкости из бассейна выдержки отработавшего ядерного топлива |
RU2690524C1 (ru) * | 2016-09-30 | 2019-06-04 | Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Энергетических Технологий "Атомпроект" | Система контроля протечек жидкости из бассейна выдержки отработавшего ядерного топлива |
KR20190082679A (ko) | 2016-09-30 | 2019-07-10 | 조인트-스톡 컴퍼니 사이언티픽 리서치 앤드 디자인 인스티튜트 포 에너지 테크놀로지스 아톰프로엑트 (제이에스씨 아톰프로엑트) | 사용 후 핵연료 저장실에서 액체가 누출되는 것을 감시하는 시스템 |
RU172729U1 (ru) * | 2017-04-12 | 2017-07-21 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Сигнализатор протечки воды |
RU2661335C1 (ru) * | 2017-12-13 | 2018-07-16 | Акционерное общество "научно-исследовательский и конструкторский институт монтажной технологии-Атомстрой" (АО "НИКИМТ-Атомстрой") | Устройство для ремонта облицовки бассейна выдержки |
RU2784599C1 (ru) * | 2021-10-29 | 2022-11-28 | Общество с ограниченной ответственностью "РЕСУРС И СЕРВИС" | Способ контроля герметичности металлических резервуаров |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014134349A (ru) | 2016-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2589726C2 (ru) | Система мониторинга протечек бассейна выдержки атомной электростанции | |
JP6972041B2 (ja) | 使用済み燃料プールからの液体漏れの監視システム | |
JP2671963B2 (ja) | 原子炉の容器ヘッドの貫通部分での漏れを作動中に検出するための方法及び装置 | |
EP2997358A1 (en) | Arrangement and method for monitoring scaling in heat exchanger | |
CN106323830A (zh) | 一种高湿烟气粉尘监测系统及其方法 | |
US20220026894A1 (en) | Method and system for monitoring condition of a sample handling system of a gas analyser | |
CN106645291A (zh) | 一种停备用热力系统腐蚀防护在线检测装置 | |
JP2011196997A (ja) | 蒸気管の損失計測システム及び計測方法 | |
US20230236110A1 (en) | Apparatus for and method of determining dryness level of steam | |
KR100893944B1 (ko) | 칼만필터 또는 칼만스무더를 적용하여 원자력 발전소 원자로 냉각재 계통의 미확인 누설률을 계산한 원자로냉각재 계통 파단전누설 모니터링 방법 | |
RU100817U1 (ru) | Осушитель влажного воздуха и система обнаружения течи теплоносителя путем контроля аэрозольной активности | |
JP5119140B2 (ja) | 排ガス放射線モニタ | |
JP2007024768A (ja) | 焼却炉トリチウムサンプラ | |
RU82915U1 (ru) | Система обнаружения течи теплоносителя путем контроля аэрозольной активности в помещениях аэс (варианты) | |
RU150321U1 (ru) | Передвижная установка для измерения количества и показателей качества нефти и нефтепродуктов | |
RU2268509C2 (ru) | Система регистрации течей теплоносителя 1-го контура реакторных установок атомных электростанций (срт) | |
RU111709U1 (ru) | Система обнаружения течи теплоносителя в помещениях аэс | |
JPH1068793A (ja) | 原子力施設一次系水の漏洩検出方法およびその検出装置 | |
CN110987407A (zh) | 一种铸铝热交换器检测控制方法、控制装置及系统 | |
KR101548252B1 (ko) | 계측 및 영상처리 시스템 | |
CN206281835U (zh) | 发电机氢气质量在线分析及采样系统 | |
CN210079272U (zh) | 一种精处理粉末树脂泄漏在线监测的装置 | |
RU128770U1 (ru) | Устройство детектирования гамма-излучения жидких сред и установка спектрометрическая для измерения объемной активности гамма-излучающих радионуклидов в жидкости | |
CN110780332A (zh) | 环境中元素态t和氧化态t形态转化速率测量系统及方法 | |
JPS6225230A (ja) | 漏えい検出装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200204 Effective date: 20200204 |