RU2611572C1 - Device to protect circuit with working medium from excess pressure - Google Patents

Device to protect circuit with working medium from excess pressure Download PDF

Info

Publication number
RU2611572C1
RU2611572C1 RU2015146920A RU2015146920A RU2611572C1 RU 2611572 C1 RU2611572 C1 RU 2611572C1 RU 2015146920 A RU2015146920 A RU 2015146920A RU 2015146920 A RU2015146920 A RU 2015146920A RU 2611572 C1 RU2611572 C1 RU 2611572C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
membrane
working medium
circuit
unit
converting
Prior art date
Application number
RU2015146920A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Сергеевич Белинский
Вячеслав Владимирович Борисов
Сергей Владимирович Перевозчиков
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Госкорпорация "Росатом"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Госкорпорация "Росатом" filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Госкорпорация "Росатом"
Priority to RU2015146920A priority Critical patent/RU2611572C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2611572C1 publication Critical patent/RU2611572C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C9/00—Emergency protection arrangements structurally associated with the reactor, e.g. safety valves provided with pressure equalisation devices
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00—Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/28—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core
    • G21C19/30—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps
    • G21C19/307—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps specially adapted for liquids
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C9/00—Emergency protection arrangements structurally associated with the reactor, e.g. safety valves provided with pressure equalisation devices
    • G21C9/004—Pressure suppression
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

FIELD: nuclear engineering.
SUBSTANCE: invention relates to nuclear engineering. Device to protect a circuit with the working medium from excess pressure includes an inlet branch pipe connected with the working medium circuit with a membrane in its end part and a discharge branch pipe of the medium release. Device is additionally equipped with a housing surrounding the inlet branch pipe, a cover limiting the end part of the housing, a unit for generating radiation directed at the membrane, receiving the reflected radiation and converting the latter into an electric signal and converting the electric signal into the distance between the membrane and the unit, and a data processing system. Unit is partially inserted into the volume between the cover and the membrane and is installed with the possibility of scanning the distance between it and the surface of the membrane.
EFFECT: invention allows to exclude non-standard mode of the circuit operation.
1 cl, 1 dwg, 1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к ядерной технике и может быть использовано в реакторных установках с жидкометаллическим теплоносителем.The invention relates to nuclear engineering and can be used in reactor plants with a liquid metal coolant.

Известно мембранно-разрывное устройство, защищающее контур от избыточного давления [Баклушин Р.П. Технология энергоблоков АЭС с натриевым теплоносителем (История развития и опыт эксплуатации). - Обнинск. - 2012, стр. 192]. Известное устройство включает корпус с расположенной в нем мембраной, механизм для принудительного разрыва мембраны, состоящий из ножа, сильфона, пружины, штока и поршня.Known membrane-breaking device that protects the circuit from excessive pressure [Baklushin RP Technology of power units of NPPs with sodium coolant (development history and operating experience). - Obninsk. - 2012, p. 192]. The known device includes a housing with a membrane located in it, a mechanism for forced rupture of the membrane, consisting of a knife, bellows, spring, rod and piston.

Недостатком известного устройства является относительно сложная конструкция, связанная с использованием деталей для принудительного разрыва мембраны.A disadvantage of the known device is the relatively complex design associated with the use of parts for forced rupture of the membrane.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является мембранно-разрывное устройство для защиты контура от избыточного давления [Баклушин Р.П. Технология энергоблоков АЭС с натриевым теплоносителем (История развития и опыт эксплуатации). - Обнинск. – 2012, стр. 237]. Известное устройство включает входной патрубок с установленной в его торцевой части мембраной хлопающего типа.The closest in technical essence to the claimed technical solution is a membrane-bursting device for protecting the circuit from excessive pressure [Baklushin RP Technology of power units of NPPs with sodium coolant (development history and operating experience). - Obninsk. - 2012, p. 237]. The known device includes an inlet pipe with a popping type membrane installed in its end part.

Недостатком известного устройства является отсутствие контроля формы мембраны, нарушение формы мембраны приводит к ложному срабатыванию устройства защиты контура из-за потери устойчивости мембраны или к несрабатыванию в случае перехода вогнутой формы мембраны в выпуклую форму.A disadvantage of the known device is the lack of control of the shape of the membrane, violation of the shape of the membrane leads to a false response of the circuit protection device due to loss of stability of the membrane or to failure if the concave shape of the membrane becomes convex.

Задача изобретения состоит в исключении указанного недостатка, а именно в обеспечении контроля формы мембраны.The objective of the invention is to eliminate this drawback, namely, to ensure control of the shape of the membrane.

Для исключения указанного недостатка в устройстве защиты контура с рабочей средой от превышения давления, включающем входной патрубок, сообщенный с контуром рабочей среды с установленной в его торцевой части мембраной хлопающего типа, и отводящий патрубок сброса среды, предлагается:To eliminate this drawback in the device for protecting the circuit with the working medium from overpressure, including the inlet pipe, in communication with the working medium circuit with a pop-up type membrane installed in its end part, and the discharge pipe for discharging the medium, it is proposed:

- устройство дополнительно снабдить корпусом, окружающим входной патрубок, крышкой, ограничивающей торцевую часть корпуса, блоком для генерации излучения, направленного на мембрану, приема отраженного излучения и преобразования последнего в электрический сигнал и преобразования электрического сигнала в расстояние между мембраной и блоком, и системой обработки данных;- the device is additionally equipped with a housing surrounding the inlet pipe, a cover limiting the end part of the housing, a unit for generating radiation directed to the membrane, receiving reflected radiation and converting the latter into an electrical signal and converting the electrical signal into the distance between the membrane and the unit, and the data processing system ;

- блок частично ввести в объем между крышкой и мембраной и установить с возможностью сканирования расстояния между ним и поверхностью мембраны.- partially insert the block into the volume between the cover and the membrane and install with the possibility of scanning the distance between it and the surface of the membrane.

В частном случае исполнения устройства предлагается в блоке для генерации излучения использовать источник лазерного, ультразвукового или светового излучения.In the particular case of the device, it is proposed to use a source of laser, ultrasonic or light radiation in the unit for generating radiation.

Сущность изобретения поясняется на фигуре, на которой схематично представлено продольное сечение устройства для защиты контура. На фигуре приняты следующие позиционные обозначения: 1 - блок для генерации излучения, приема отраженного излучения, преобразования его в электрический сигнал и преобразования электрического сигнала в расстояние между мембраной и характерным элементом блока; 2 - входной патрубок; 3 - выходной патрубок; 4 - контур рабочей среды; 5 - корпус; 6 - крышка; 7 - мембрана; 8 - система обработки данных.The invention is illustrated in the figure, which schematically shows a longitudinal section of a device for protecting the circuit. The following reference designations are adopted in the figure: 1 - a unit for generating radiation, receiving reflected radiation, converting it into an electrical signal and converting the electrical signal into the distance between the membrane and the characteristic element of the unit; 2 - inlet pipe; 3 - outlet pipe; 4 - contour of the working environment; 5 - case; 6 - a cover; 7 - membrane; 8 - data processing system.

Устройство защиты контура с рабочей средой от превышения давления включает входной патрубок 2, мембрану 7, выходной патрубок сброса среды 3, корпус 5, крышку 6, блок для генерации излучения, приема отраженного излучения, преобразования последнего в электрический сигнал и преобразования электрического сигнала в расстояние между мембраной и характерным элементом блока 1, и систему обработки данных 8.The device for protecting the circuit with the working medium from overpressure includes an inlet pipe 2, a membrane 7, an outlet pipe for a medium discharge 3, a housing 5, a cover 6, a unit for generating radiation, receiving reflected radiation, converting the latter into an electrical signal and converting the electrical signal into the distance between membrane and a characteristic element of block 1, and data processing system 8.

В устройстве в качестве мембраны 7 используют мембрану хлопающего типа (вогнута в сторону защищаемого контура с рабочей средой). Входной патрубок 2 сообщен с контуром рабочей среды. Мембрана 7 установлена в торцевой части входного патрубка 2. Корпус 5 окружает входной патрубок 2. Крышка 6 установлена на торцевую часть корпуса 5 с возможностью съема для замены или сканирования мембраны 7.In the device, as a membrane 7, a slam-type membrane is used (concave towards the protected circuit with the working medium). The inlet pipe 2 is in communication with the circuit of the working medium. The membrane 7 is installed at the end of the inlet 2. The housing 5 surrounds the inlet 2. The cover 6 is mounted on the end of the housing 5 with the possibility of removal for replacement or scanning of the membrane 7.

При превышении допустимого давления в контуре рабочей среды 4 происходит схлопывание мембраны 7 за счет потери ее устойчивости. Мембрана 7 меняет свою форму за счет воздействия рабочей среды, выворачивается в обратную сторону и отрезается от защемленных краев с помощью специальных ножей. Рабочая среда с избыточным давлением сбрасывается через выходной патрубок 3 в сбросную емкость.When exceeding the permissible pressure in the circuit of the working medium 4, the membrane 7 collapses due to the loss of its stability. The membrane 7 changes its shape due to the influence of the working medium, turns in the opposite direction and is cut off from the pinched edges with the help of special knives. The working medium with excess pressure is discharged through the outlet pipe 3 into the discharge tank.

Блок 1 частично введен в объем между крышкой 6 и мембраной 7 и установлен с возможностью сканирования расстояния между ним и поверхностью мембраны 7.Block 1 is partially inserted into the volume between the cover 6 and the membrane 7 and is installed with the possibility of scanning the distance between it and the surface of the membrane 7.

Характерный элемент блока 1 введен в объем между крышкой 6 и мембраной 7 и установлен с возможностью сканирования расстояния между ним и поверхностью мембраны 7.A characteristic element of the block 1 is inserted into the volume between the cover 6 and the membrane 7 and is installed with the possibility of scanning the distance between it and the surface of the membrane 7.

В частном случае исполнения устройства в блоке 1 для генерации излучения используют источник лазерного, ультразвукового или светового излучения.In the particular case of the device in block 1, a laser, ultrasonic or light source is used to generate radiation.

В блоке 1 используют 3D-сканеры, работающие по технологии структурированного света, они представляют проекцию световой сетки на мембрану 7, деформация этого рисунка является моделью сканируемой мембраны 7. Сетка проецируется на мембрану 7 с помощью жидкокристаллического проектора или другого постоянного источника света. Камера 3D-сканера, расположенная чуть в стороне от проектора, фиксирует форму сети и вычисляет расстояние до каждой точки мембраны 7.Block 1 uses 3D scanners using the structured light technology, they represent the projection of the light grid onto the membrane 7, the deformation of this figure is a model of the scanned membrane 7. The grid is projected onto the membrane 7 using a liquid crystal projector or other constant light source. The 3D scanner camera, located slightly away from the projector, captures the shape of the network and calculates the distance to each point of the membrane 7.

Полученные данные обрабатываются системой обработки данных 8. Программным образом сравниваются модели в рабочем и исходном состоянии. Бывает два вида отклонения модели от исходного состояния. Нарушения формы мембраны 7, например вмятины, царапины, приводят к ложному (преждевременному) срабатыванию устройства, а переход формы мембраны 7 из вогнутой в выпуклую приводит к отказу срабатывания устройства. При любом отклонении формы мембраны 7 от исходной формируется сигнал из системы обработки данных 8, который поступает оператору, принимающему решение о замене мембраны 7 в устройстве.The obtained data are processed by the data processing system 8. The models in the working and initial state are compared in a software manner. There are two types of deviations of the model from the initial state. Violations of the shape of the membrane 7, such as dents, scratches, lead to a false (premature) actuation of the device, and the transition of the shape of the membrane 7 from concave to convex leads to failure of the device. With any deviation of the shape of the membrane 7 from the original, a signal is generated from the data processing system 8, which is received by the operator deciding whether to replace the membrane 7 in the device.

Пример конкретного исполнения устройства.An example of a specific implementation of the device.

Контуром рабочей среды 4 является экспериментальный стенд с натриевым теплоносителем. Рабочая среда со стороны контура 4 до мембраны 7: натрий, аргон, азот. Рабочая среда после мембраны 7 вне контура с рабочей средой 4: аргон, пары натрия, водород, азот. Входной патрубок 2 имеет диаметр 200 мм, а отводящий патрубок сброса среды 3 диаметр 325 мм. Мембрана 7 хлопающего типа диаметром 200 мм изготовлена из стали 12Х18Н9 и установлена в торцевой части входного патрубка 2. Корпус 5 и крышка 6 выполнены из аустенитной нержавеющей стали Х18Н10. Основные параметры контура рабочей среды 4 устройства представлены в таблице 1.The contour of the working medium 4 is an experimental stand with sodium coolant. The working environment from the side of circuit 4 to the membrane 7: sodium, argon, nitrogen. The working medium after the membrane 7 is outside the loop with the working medium 4: argon, sodium vapor, hydrogen, nitrogen. The inlet pipe 2 has a diameter of 200 mm, and the outlet pipe discharge medium 3 diameter is 325 mm. The slam-type membrane 7 with a diameter of 200 mm is made of steel 12X18H9 and installed in the end part of the inlet pipe 2. The housing 5 and the cover 6 are made of austenitic stainless steel X18H10. The main parameters of the circuit of the working environment 4 of the device are presented in table 1.

Крышка 6 изготовлена съемной для возможности замены и сканирования мембраны 7. В качестве сканирующего устройства используется 3D-сканер DAVID Structured Light Scanner SLS-2. Характеристики 3D-сканера: источник света - лазер 1 класса, скорость сканирования ~2-4 замеров/с, размер области сканирования по диагонали 10 мм-500 мм, разрешение камер - 2 Мп, точность ~0,1% от размера сканируемого объекта. 3D-сканер мобильный и может быть размещен непосредственно перед сканируемой мембраной 7. Программным образом сравниваются модели в рабочем и исходном состоянии.The cover 6 is made removable for the possibility of replacing and scanning the membrane 7. As a scanning device, the 3D scanner DAVID Structured Light Scanner SLS-2 is used. Characteristics of a 3D scanner: a light source - a class 1 laser, scanning speed ~ 2-4 measurements / s, size of the scanning area along the diagonal of 10 mm-500 mm, camera resolution - 2 megapixels, accuracy ~ 0.1% of the size of the scanned object. The 3D scanner is mobile and can be placed directly in front of the scanned membrane 7. The models in the working and initial state are compared in software.

Экспериментально показана работоспособность и эффективность предложенного устройства.The performance and efficiency of the proposed device are experimentally shown.

Технический результат состоит в исключении нештатного режима работы контура.The technical result consists in eliminating the abnormal mode of operation of the circuit.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (2)

1. Устройство защиты контура с рабочей средой от превышения давления, включающее входной патрубок, сообщенный с контуром рабочей среды с установленной в его торцевой части мембраной, и отводящий патрубок сброса среды, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено корпусом, окружающим входной патрубок, крышкой, ограничивающей торцевую часть корпуса, блоком для генерации излучения, направленного на мембрану, приема отраженного излучения и преобразования последнего в электрический сигнал и преобразования электрического сигнала в расстояние между мембраной и блоком, и системой обработки данных, причем блок частично введен в объем между крышкой и мембраной и установлен с возможностью сканирования расстояния между ним и поверхностью мембраны.1. A device for protecting the circuit with the working medium from overpressure, including an inlet pipe in communication with the working medium circuit with a membrane installed in its end part, and a discharge pipe for discharging the medium, characterized in that the device is further provided with a housing surrounding the inlet pipe, a cover, bounding the end part of the housing, a unit for generating radiation directed to the membrane, receiving reflected radiation and converting the latter into an electrical signal and converting the electrical signal a distance between the membrane and a block and the data processing system, wherein the unit is partly inserted in the space between the cover and the diaphragm and arranged to scan the distance between it and the membrane surface. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в блоке для генерации излучения используют источник лазерного, ультразвукового или светового излучения.2. The device according to p. 1, characterized in that in the block for generating radiation using a source of laser, ultrasonic or light radiation.
RU2015146920A 2015-10-30 2015-10-30 Device to protect circuit with working medium from excess pressure RU2611572C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015146920A RU2611572C1 (en) 2015-10-30 2015-10-30 Device to protect circuit with working medium from excess pressure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015146920A RU2611572C1 (en) 2015-10-30 2015-10-30 Device to protect circuit with working medium from excess pressure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2611572C1 true RU2611572C1 (en) 2017-02-28

Family

ID=58459141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015146920A RU2611572C1 (en) 2015-10-30 2015-10-30 Device to protect circuit with working medium from excess pressure

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2611572C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3910817A (en) * 1972-10-17 1975-10-07 Westinghouse Electric Corp Method and apparatus for removing radioactive gases from a nuclear reactor
DE4421601C1 (en) * 1994-06-21 1995-08-24 Siemens Ag Device to create inert atmos. in containment vessel of nuclear reactor
RU95112123A (en) * 1995-07-12 1997-07-10 Ленинградская атомная электростанция им.В.И.Ленина DEVICE FOR PROTECTING THE REACTOR SPACE OF A NUCLEAR REACTOR FROM EXCEEDING PRESSURE DURING EMERGENCY SELECTION OF STEAM-GAS MEDIA
RU2105360C1 (en) * 1995-07-12 1998-02-20 Ленинградская атомная электростанция им.В.И.Ленина Overpressure device for protecting nuclear reactor interior in case of emergency emission of steam-gas medium

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3910817A (en) * 1972-10-17 1975-10-07 Westinghouse Electric Corp Method and apparatus for removing radioactive gases from a nuclear reactor
DE4421601C1 (en) * 1994-06-21 1995-08-24 Siemens Ag Device to create inert atmos. in containment vessel of nuclear reactor
RU95112123A (en) * 1995-07-12 1997-07-10 Ленинградская атомная электростанция им.В.И.Ленина DEVICE FOR PROTECTING THE REACTOR SPACE OF A NUCLEAR REACTOR FROM EXCEEDING PRESSURE DURING EMERGENCY SELECTION OF STEAM-GAS MEDIA
RU2105360C1 (en) * 1995-07-12 1998-02-20 Ленинградская атомная электростанция им.В.И.Ленина Overpressure device for protecting nuclear reactor interior in case of emergency emission of steam-gas medium

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БАКЛУШИН Р.П. Технология энергоблоков АЭС с натриевым теплоносителем. История развития и опыт эксплуатации, Обнинск, 2012, с.237. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4902111B2 (en) Supervised laser shock peening
JP6514434B2 (en) Turbo machine component monitoring system and method thereof
JP4551920B2 (en) Vibration / deterioration monitoring apparatus and method
JP5748540B2 (en) SOUND GENERATOR AND SOUND TYPE ADJUSTING AND SUPPRESSING DEVICE USING SAME, SOUND TYPE SOUT BLOWER DEVICE, HEAT EXCHANGE DEVICE, EXHAUST GAS TREATMENT DEVICE, INDUSTRIAL EQUIPMENT AND SOUND GENERATION DEVICE OPERATING METHOD
RU2611572C1 (en) Device to protect circuit with working medium from excess pressure
JP2015203412A (en) Method and system for detecting leaks in steam turbines
KR102454294B1 (en) Carbon Monoxide Laser Machining System
US9806493B2 (en) Method for detecting influence on laser from back-reflection light of laser and detection device
JP2019535488A5 (en)
CN104792278B (en) The method that Structure light method three-dimensional measurement is carried out in sun luminous environment
CN204074632U (en) A kind of Portable laser cleaning machine
JP2007531918A (en) Aperture stop assembly for high power laser beams
CN107297574A (en) A kind of laser cutting machine cutting head focus adjustment method
JP2019209461A (en) Repair supporting system and repair supporting method
JP2004354382A (en) Method and system for measuring flow aperture area
CN106363295A (en) Laser cutting head capable of servo control, yawing and focusing
JP4630949B2 (en) Vibration / deterioration monitoring apparatus and method
JP2007322921A5 (en)
JP2901072B2 (en) Laser system
CN110251859A (en) Image recognition, automatic sound wave fire fighting test platform
CN205829797U (en) A kind of electric power image recognition meter reading instrument
CN215867093U (en) Laser radar range finding thing networking sensor
RU150289U1 (en) TV CAMERA
CN216485851U (en) Output beam separation device of acousto-optic modulator
JP7436829B2 (en) optical reading system