RU2615036C1 - Automatic control method of removing fuel elements alpha-pollution and device for its implementation - Google Patents
Automatic control method of removing fuel elements alpha-pollution and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2615036C1 RU2615036C1 RU2016104856A RU2016104856A RU2615036C1 RU 2615036 C1 RU2615036 C1 RU 2615036C1 RU 2016104856 A RU2016104856 A RU 2016104856A RU 2016104856 A RU2016104856 A RU 2016104856A RU 2615036 C1 RU2615036 C1 RU 2615036C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tape
- fuel
- fuel rod
- contamination
- spot
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к контролю снимаемой альфа-загрязненности твэлов и может быть применено на объектах использования атомной энергии.The invention relates to the control of removable alpha contamination of fuel rods and can be applied at nuclear facilities.
В известных методических указаниях «МУК2.61.016-99. Контроль загрязнений радиоактивными нуклидами поверхностей рабочих помещений, оборудования, транспортных средств и других объектов» отмечено, что метод мазков дает возможность непосредственного измерения снимаемой активности того радиоактивного вещества, и, в частности, ос-загрязненности, которое переходит контактным путем на обувь, спецодежду и участки тела работающих, и что он является наиболее качественным методом по решению задач контроля загрязненности окружающей среды. В соответствии с рекомендациями МУК2.61.016-99 контроль радиоактивной загрязненности поверхности методом сухого мазка разделяется на следующие этапы:In the well-known guidelines "MUK2.61.016-99. Monitoring of surfaces of workrooms, equipment, vehicles and other objects with radioactive nuclides ”it was noted that the smear method makes it possible to directly measure the removed activity of that radioactive substance, and, in particular, os-contamination, which passes by contact to shoes, overalls and sections bodies of workers, and that it is the most high-quality method for solving the tasks of monitoring environmental pollution. In accordance with the recommendations of MUK2.61.016-99, the control of surface radioactive contamination by the dry smear method is divided into the following stages:
- подготовка взятия мазка;- preparation of a smear;
- отбор пробы при помощи мазка;- sampling using a smear;
- измерение активности счетного образца;- measurement of the activity of the counting sample;
- определение уровня загрязненности.- determination of the level of pollution.
Указана также радиометрическая установка для измерения суммарной α-активности Qa, которая включает альфа-радиометр, эталонные меры суммарной α-активности, контрольный α-источник. В данных методических указаниях раскрыт только общий подход к выполнению метода сухого мазка при определении радиоактивной альфа-загрязненности, предоставляя право выбора средств контроля самим исполнителям. (Интернет, сайт docs.cntd.ru>document/675401983).A radiometric apparatus for measuring the total α-activity of Qa is also indicated, which includes an alpha radiometer, reference measures of total α-activity, and a control α-source. In these guidelines, only a general approach to the implementation of the dry smear method in determining radioactive alpha contamination is disclosed, providing the right to choose the means of control for the performers themselves. (Internet, docs.cntd.ru> document / 675401983).
Известен и способ определения поверхностной альфа-загрязненности металла с применением мазков путем снятия радиоактивных веществ с загрязненной поверхности ватным тампоном, марлей или фильтровальной бумагой. Мазки берут сухими или влажными (смоченными азотной кислотой) материалами. Доля снятия радиоактивных веществ с гладкой поверхности мало зависит от материала и в основном определяется видом мазка и качеством снятия. При определении качества снятия мазков используют средние коэффициенты снятия в процентах (относительных единицах), то есть при использовании для снятия мазка фильтровальной бумаги средний коэффициент снятия принимают равным 20% (0,2), при использовании марлевого (ватного) тампона, смоченного водой, этот коэффициент составляет уже 60% (0,6), а применяя ватный или марлевый тампон, увлажненный азотной кислотой, коэффициент снятия принимают уже равным 90% (0,9).A known method for determining the surface alpha-contamination of a metal using smears by removing radioactive substances from the contaminated surface with a cotton swab, gauze or filter paper. Smears are taken with dry or wet (moistened with nitric acid) materials. The proportion of removal of radioactive substances from a smooth surface depends little on the material and is mainly determined by the type of smear and the quality of removal. When determining the quality of smear removal, average removal coefficients are used in percent (relative units), that is, when using filter paper to remove the smear, the average removal coefficient is taken to be 20% (0.2), when using a gauze (cotton) swab moistened with water, this the coefficient is already 60% (0.6), and using a cotton or gauze swab moistened with nitric acid, the removal coefficient is already taken to be 90% (0.9).
При взятии мазков с использованием фильтровальной бумаги ее разрезают на квадратики размером 3×3 см. При взятии же мазков влажными материалами подготовительную стадию проводят следующим образом. Первоначально готовят раствор азотной кислоты путем разбавления 70-100 см3 концентрированной кислоты в 11 л воды (при смачивании водой - просто берут дистиллированную воду), затем кладут в плоскую стеклянную посуду большой кусок марли или ваты, смачивают его приготовленным раствором и отжимают. Из приготовленных материалов отделяют небольшие кусочки ваты или марли и приготавливают из них тампоны размером 5×4 см толщиной 1-1,5 см. Подготовленными тампонами мазки берут с поверхности 300 см2. При невозможности взять мазок с такой площади его берут с меньшей, однако впоследствии загрязненность пересчитывают на площадь 1 см2, причем подготовленную фильтровальную бумагу или тампон прижимают к углу контролируемого участка поверхности металла и проводят им параллельно одному из краев, последовательно переставляя бумагу или тампон так, чтобы пройти ими один раз в одном направлении по всей поверхности. После взятия мазков тампоны помещают в полиэтиленовые пакеты и отправляют в лабораторию радиационного контроля. Там их обсушивают в тигле на электроплитке в чашке Петри и переносят в муфельную печь, в которой проводят их полное сгорание. Альфа-загрязнение озоленных мазков потом измеряют с помощью оборудования, в частности используют следующие приборы: МКС-01Р с соответствующими блоками детектирования УМФ-2000, УМФ-1500М и ДП-100-АД-М с альфа-датчиком (см. Интернет, сайт Методика радиационного контроля металлолома на территории Краснодарского края от 25.09.1998 г., docs.pravo.ru>document/view/63164084/73896461/).When taking smears using filter paper, it is cut into 3 × 3 cm squares. When taking smears with wet materials, the preparatory stage is carried out as follows. Initially, a solution of nitric acid is prepared by diluting 70-100 cm 3 of concentrated acid in 11 l of water (when wetted with water - just take distilled water), then put a large piece of gauze or cotton wool in a flat glass dish, moisten it with the prepared solution and squeeze it. Small pieces of cotton wool or gauze are separated from the prepared materials and
Следует отметить, что в рассматриваемом способе, ввиду его специфичности, все проводимые операции по подготовке и взятию мазков на определение загрязненности металла выполняются вручную. Кроме того, кислые мазки допускаются в крайних случаях, поскольку любая кислота разъедает внешний слой ряда поверхностей, и результат измерений может исказиться за счет смешения фиксированного и нефиксированного загрязнений, и тем более при механизации ручных операций этого способа с использованием оборудования применение кислых мазков из-за коррозионных явлений вообще неприемлемо.It should be noted that in the considered method, due to its specificity, all ongoing operations for the preparation and taking of smears to determine the contamination of the metal are performed manually. In addition, acidic smears are allowed in extreme cases, since any acid corrodes the outer layer of a number of surfaces, and the measurement result may be distorted by mixing fixed and non-fixed contaminants, and especially when mechanizing manual operations of this method using equipment, the use of acid smears due to corrosive phenomena are generally unacceptable.
Известна установка для контроля радиоактивности материалов, которая включает рабочий стол, состоящий из эталонной секции, предназначенной для размещения заранее изученного образца, и рабочей секции, предназначенной для размещения исследуемого образца материала. Эти секции разделены защитными экранами, непроницаемыми для излучения. На рабочем столе на стойках и путевых балках подвижно установлена кран-балка с тельфером. На тельфере посредством тягового троса и стабилизатора закреплена измерительная плита. Измерительная плита включает центральную панель, шарнирно закрепленную на стабилизаторе, левую и правые панели, шарнирно связанные с боковыми поверхностями центральной панели.A known installation for monitoring the radioactivity of materials, which includes a desktop consisting of a reference section designed to accommodate a previously studied sample, and a working section designed to accommodate a sample of material. These sections are separated by radiation-proof shields. A crane beam with a hoist is movably mounted on the desktop on racks and track beams. A measuring plate is fixed to the hoist by means of a traction cable and stabilizer. The measuring plate includes a central panel pivotally mounted on the stabilizer, left and right panels pivotally connected to the side surfaces of the central panel.
Кроме того, все панели связаны между собой посредством фиксирующего устройства, обеспечивающего возможность измерительной плите принимать фиксированное положение, когда все панели расположены в одной плоскости параллельно плоскости стола, и свободное, когда все панели могут колебаться в шарнирах независимо друг от друга. На панелях установлены блоки детекторов, соединенных посредством коммутации с ЭВМ. Установка предназначена для контроля радиоактивной загрязненности рассыпных и затаренных материалов (см. патент РФ №2113719, G01T 1/16, G01T 7/00, опубликован 20.06.1988 г.).In addition, all panels are interconnected by means of a fixing device, which allows the measuring plate to take a fixed position when all panels are located in the same plane parallel to the plane of the table, and free when all panels can oscillate in hinges independently of each other. The panels are equipped with blocks of detectors connected by switching to a computer. The installation is designed to control the radioactive contamination of bulk and packaged materials (see RF patent No. 21113719, G01T 1/16, G01T 7/00, published June 20, 1988).
Известен также способ определения поверхностной загрязненности и устройство отбора проб с загрязненной поверхности. Способ определения загрязненности исследуемой поверхности основан на создании тракта нагнетания-отсоса воздуха. При этом нагнетают воздух в замкнутый объем под углом к исследуемой поверхности, сдувают с исследуемой поверхности и осаждают загрязнения, пропуская поток воздуха через фильтр. Затем анализируют количество и активность радионуклидов, осажденных на фильтре, и пересчитывают их на единицу площади исследуемой поверхности. Для реализации этого способа предложено устройство для отбора проб с загрязненной поверхности, состоящее из корпуса, внутри которого установлен фильтрующий элемент с подводящими и отводящими патрубками, отсасывающего насоса. Нижняя часть корпуса выполнена открытой. Кроме того, подводящие патрубки соединены с отверстиями, выполненными в нижней части корпуса и расположенными под углом к исследуемой поверхности. Способ и устройство предназначены для выполнения контроля за окружающей средой, в том числе для контроля загрязненности различных твердых поверхностей (см. патент РФ на изобретение №2408003, G01N 15/00, опубликован 27.12.2010 г.).There is also a method of determining surface contamination and a device for sampling from a contaminated surface. The method for determining the contamination of the test surface is based on the creation of a discharge-exhaust air path. At the same time, air is pumped into a closed volume at an angle to the test surface, blown off from the test surface and sediment is deposited, passing the air flow through the filter. Then analyze the amount and activity of radionuclides deposited on the filter, and recount them per unit area of the investigated surface. To implement this method, a device for sampling from a contaminated surface, consisting of a housing, inside which a filter element with inlet and outlet pipes, a suction pump, is installed. The lower part of the body is open. In addition, the supply pipes are connected with holes made in the lower part of the housing and located at an angle to the surface under study. The method and device are designed to perform environmental monitoring, including to control the contamination of various hard surfaces (see RF patent for invention No. 2408003, G01N 15/00, published December 27, 2010).
Все вышеперечисленные способы и устройства решают задачи контроля радиоактивной зараженности окружающей среды и не предназначены для определения альфа-загрязненности находящихся в производстве длинных и тонких твэлов. Технические решения, касающиеся контроля снимаемой альфа-загрязненности твэлов, отсутствуют.All of the above methods and devices solve the problem of monitoring the radioactive contamination of the environment and are not intended to determine the alpha contamination of long and thin fuel rods in production. There are no technical solutions regarding the control of removable alpha contamination of fuel rods.
Задача предложенной группы изобретений, объединенной единым авторским замыслом, состоит в создании способа и реализующего его устройства, позволяющих автоматизировать процесс контроля альфа-загрязненности поверхности твэлов.The objective of the proposed group of inventions, united by a single author’s intention, is to create a method and a device that implements it, allowing to automate the process of monitoring alpha contamination of the surface of the fuel rods.
Технический результат - автоматизация технологического процесса контроля альфа-загрязненности поверхности находящихся в производстве длинных и тонких твэлов, обеспечивается тем, что в результате созданного принципиально нового процесса контроля наличия радиоактивности методом сухого мазка твэл подают пошагово на позицию контактирования его поверхности с материалом, выполненным в виде тканевой ленты, которую также пошагово поперечно направляют к твэлу. При этом поверхность твэла механически плотно обжимают лентой снизу с нормированным усилием, не превышающим предела прочности тканевой ленты и твэла, но достаточным для абсорбции в нее альфа-частиц. Затем твэл протягивают через обжатую ленту до получения сухого мазка (пятна), снимают механическое усилие и перемещают ленту с полученным пятном на шаг под установленный над ней α-детектор, который регистрирует наличие загрязненности. При этом следует исключить необходимость перерасчета на площадь 1 см2, чтобы обзорная возможность детектора превышала размер пятна контакта. Уровень же загрязненности твэла определяют в дальнейшем с использованием известного оборудования.The technical result is the automation of the technological process for monitoring the alpha contamination of the surface of long and thin fuel rods under production, which is ensured by the fact that, as a result of the creation of a fundamentally new process for monitoring the presence of radioactivity by the method of dry smear, fuel rods are fed step by step to the position of contacting its surface with a material made in the form of fabric tape, which is also stepwise transversely directed to the fuel rod. In this case, the surface of a fuel element is mechanically tightly squeezed with a tape from below with a normalized force not exceeding the tensile strength of the fabric tape and fuel element, but sufficient for the absorption of alpha particles into it. Then the fuel rod is pulled through the crimped tape until a dry smear (spot) is obtained, the mechanical force is removed and the tape with the resulting spot is moved a step under the α detector installed above it, which detects the presence of contamination. In this case, the need for recalculation to an area of 1 cm 2 should be eliminated so that the detector's viewing ability exceeds the size of the contact spot. The level of contamination of the fuel rod is determined in the future using known equipment.
При реализации способа размер пятна с α-излучением на ленте получают в пределах 40×30 мм, а тканевую ленту относительно позиции контактирования с тканевой лентой перемещают на шаг L, равный 90-100 мм.When implementing the method, the size of the spot with α-radiation on the tape is obtained within 40 × 30 mm, and the tissue tape relative to the position of contact with the tissue tape is moved to a step L equal to 90-100 mm
Предлагаемый способ реализуют с помощью устройства автоматического контроля альфа-загрязненности твэлов, которое содержит установленную в лоток на позицию контакта кассету, в корпусе которой смонтированы две катушки с тканевой лентой, каждая из них с датчиком количества ленты, направляющие ролики, датчик натяжения ленты, а также размещенный над лентой со смещением на шаг от позиции контактирования ленты с твэлом связанный с измерительной аппаратурой α-детектор и размещаемый под лентой механизм обжима ленты к поверхности твэла. Механизм обжима ленты включает два подвижных фигурных сегмента длиной, равной ширине ленты, и с внутренним диаметром по диаметру твэла с упругими прокладками. Фигурные сегменты соединены штоком с пружинным блоком, связанным через датчик усилия с электроприводом, имеющим шаговый двигатель, управляемый измерителем силы прижима сегментов. Для нормированного пошагового перемещения ленты в кассете механизм вращения катушек снабжен шаговыми двигателями, а измерительная аппаратура и измеритель сил связаны с логическим контроллером, соединенным с промышленным компьютером.The proposed method is implemented using a device for automatic control of alpha contamination of fuel rods, which contains a cassette installed in the tray at the contact position, in the case of which two coils with fabric tape are mounted, each of them with a tape quantity sensor, guide rollers, a tape tension sensor, and an α-detector located above the tape with an offset from the contact position of the tape with the fuel rod and connected to the measuring equipment with an α-detector and a mechanism for squeezing the tape to the surface of the fuel rod placed under the tape. The crimping mechanism of the tape includes two movable curly segments with a length equal to the width of the tape, and with an inner diameter along the diameter of the fuel rod with elastic gaskets. The shaped segments are connected by a rod to a spring unit connected via a force sensor to an electric drive having a stepper motor controlled by a segment pressure meter. For normalized step-by-step movement of the tape in the cassette, the mechanism of rotation of the coils is equipped with stepper motors, and the measuring equipment and the force meter are connected to a logical controller connected to an industrial computer.
Устройство также характеризуется тем, что для обеспечения надежности его работы кассета снабжена электрическим разрывным разъемом, обеспечивающим соединение датчиков кассеты с контроллером управления при установке кассеты в лоток, а также свидетельствует о наличии кассеты в лотке, а в качестве тканевой ленты применена бязевая ткань по ГОСТ 29298-2005. Для фиксации кассеты в лотке она снабжена ручкой и защелкой.The device is also characterized by the fact that to ensure the reliability of its operation, the cassette is equipped with an electric rupture connector that provides connection of the cassette sensors with the control controller when the cassette is installed in the tray, and also indicates the presence of the cassette in the tray, and calico according to GOST 29298 is used as a fabric tape. 2005. To fix the cartridge in the tray, it is equipped with a handle and a latch.
Предлагаемая группа изобретений обладает новизной, поскольку совокупность существенных признаков как способа по изобретению, так и устройства его реализующего заявителем в источниках общетехнической и патентной информации не выявлена.The proposed group of inventions has novelty, since the set of essential features of both the method according to the invention and the device implementing it by the applicant has not been identified in the sources of technical and patent information.
Заявляемые в качестве изобретения способ и устройство его осуществляющее обладают также изобретательским уровнем, поскольку подход к решению проблемы автоматизации контроля альфа-загрязненности удлиненных и тонких твэлов не является очевидным, что подтверждается полным отсутствием какой-либо информации по данному вопросу.The inventive method and device implementing it also have an inventive step, since the approach to solving the problem of automating the control of alpha contamination of elongated and thin fuel rods is not obvious, which is confirmed by the complete absence of any information on this issue.
Промышленная применимость группы изобретений не вызывает сомнения, поскольку технических проблем в их осуществлении не имеется, а конструкция устройства может быть реализована с использованием известных промышленных технологий и комплектующих узлов и механизмов.The industrial applicability of the group of inventions is not in doubt, since there are no technical problems in their implementation, and the design of the device can be implemented using well-known industrial technologies and components and mechanisms.
Предлагаемая группа изобретений проиллюстрирована чертежами, где на фиг. 1 изображен схематично общий вид устройства, на фиг. 2 - его вид сверху, общий вид кассеты с катушками и датчиками изображен на фиг. 3, а на фиг. 4 изображена схема движения твэла и тканевой ленты на шаг относительно друг друга, на фиг. 5 показана схема охвата твэла лентой кассеты с помощью механизма обжима, на фиг. 6 - устройство УКС-М-0,2, на фиг. 7 - измеритель счета импульсов УИМ2-2Д, а на фиг. 8 показана блок-схема автоматического управления работой устройства.The proposed group of inventions is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a schematic general view of the device, FIG. 2 is a plan view thereof; a general view of a cartridge with coils and sensors is shown in FIG. 3, and in FIG. 4 shows a diagram of the movement of a fuel rod and fabric tape one step relative to each other, FIG. 5 shows a diagram of the coverage of a fuel rod with a tape of a cartridge using a crimping mechanism, FIG. 6 - device UKS-M-0.2, in FIG. 7 is a pulse counting meter UIM2-2D, and in FIG. 8 shows a block diagram of automatic control of the operation of the device.
Способ автоматического контроля альфа-загрязненности твэлов заключается в том, что проверяемый твэл 11 подают по стрелке А пошагово с помощью любого транспортного средства, например роликового, на позицию контактирования его поверхности с тканевой бязевой лентой 5, которую также пошагово поперечно по стрелке Б направляют к твэлу 11 (фиг. 4). При этом поверхность твэла 11 механически плотно обжимается снизу с нормированным усилием, не превышающим предела прочности тканевой ленты 5 на разрыв, равным 1,77-2,11 кгс/см2 (ГОСТ 29298-2005), а рекомендуемое пунктом 2.5 методических указаний МУК2.61.016-99 достаточное усилие для снятия α-загрязненности с поверхности оборудования с использованием листов фильтровальной бумаги составляет 0,3 кгс/см2, следовательно, нагрузка, производимая в пределах от 0,3 до 1,5 кгс/см2, гарантирует целостность тканевой бязевой ленты и обеспечивает при этом качественный съем альфа-загрязненности с поверхности твэла 11, пределы прочности которого составляют от 8700 до 9000 кгс/см2. Далее, после обжатия твэла 11 лентой 5, его протягивают с получением сухого мазка 45 (пятна) на ленте 5, затем усилие снимают, а ленту 5 с полученным пятном перемещают на шаг под установленный над ней α-детектор, регистрирующий наличие загрязнений с дальнейшим определением уровня загрязненности твэла с помощью известного измерительного оборудования.A method for automatically controlling the alpha contamination of fuel rods is that the
Способ осуществляется с помощью устройства автоматического контроля альфа-загрязненности твэлов, содержащего устанавливаемую в лоток 1 на позицию контакта 2 кассету 3, в корпусе 4 которой смонтированы с тканевой лентой 5 две катушки 6 и 7, каждая с датчиком 8 количества ленты, направляющие ролики 9, датчик 10 натяжения ленты, а также размещенный над лентой со смещением на шаг от позиции контактирования ленты 5 с твэлом 11 связанный с измерительной аппаратурой 12 α-детектор 13 и размещаемый под лентой 5 механизм 14 обжима ленты к поверхности 15 твэла 11. Механизм 14 обжима ленты включает в свой состав два подвижных фигурных сегмента 16 длиной, равной ширине ленты 5, и с внутренним диаметром 17 по диаметру твэла 11 с упругими прокладками 18. Фигурные сегменты 16 соединены штоком 19 с пружинным блоком 20, связанным через датчик 21 усилия с электроцилиндром 22, имеющим шаговый двигатель 23, управляемый измерителем 24 силы прижима сегментов 16. Для нормированного перемещения ленты 5 в кассете 3, каждая катушка 6 и 7 снабжена механизмом 25 их вращения с шаговыми двигателями 26, а измерительная аппаратура 12 и измеритель сил 24 связаны с логическим контроллером 27, соединенным с промышленным компьютером 28.The method is carried out using a device for automatic control of alpha contamination of fuel rods, comprising a
Блок пружин 20 состоит из пружины 29 большого диаметра, смонтированной у основания 30 штока 19 и малой пружины 31, размещенной в вилке 32, на который опирается малый шток 33, поддерживающий твэл 11, а края 34 вилки 32 контактируют с подвижными сегментами 16. Столешница 35 удерживает вилку 32 от смещения по вертикали. Для надежной работы устройства кассета 3 снабжена электрическим разрывным разъемом 36, обеспечивающим соединение датчиков - 8 количества ленты, 10 натяжения ленты и 21 усилия - с программно-логическим контроллером 27 управления при установке кассеты в лоток 1, а также свидетельствующим о наличии кассеты 3 в лотке 1.The
Ручка 37 и защелка 38 обеспечивают фиксацию кассеты 3 по месту ее установки в лотке 1. При выборе тканевой ленты 5 предпочтение отдано бязевой ткани по ГОСТ 29298-92, ЗАО «Промтекстиль», г. Воронеж, шириной а=40 мм. В качестве α-детектора 13 выбран детектор БДЗА-100С с обзорной площадью, равной 28 см2, с длиной кабеля связи до 20 м и диапазоном рабочих температур от минус 40 до плюс 50°C, а в качестве измерителя 24 силы прижима сегментов 16 определен задатчик-индикатор устройства контроля сил УКС-М-0,2.The
В качестве измерительной аппаратуры 12 может быть применен измеритель скорости счета импульсов двухканальный УИМД2-2Д - стационарный прибор, обеспечивающий решение разных задач радиационного контроля, в том числе и контроля альфа-загрязненности.As a measuring
Автоматизация процесса определения загрязненности твэлов обеспечивается совокупностью контрольно-измерительных средств, составляющих блок-схему управления работой устройства, осуществляющего этот способ. Так, работу датчиков 8 количества ленты 5 на катушках 6 и 7 и датчика 10 натяжения этой ленты контролирует через модуль аналогового ввода 39, интерфейс 40 RS485 программно-логический контроллер 27, соединенный с промышленным компьютером 28. Подача ленты 5 с катушки 6 на катушку 7 шаговыми двигателями 26 также управляется контроллерами 41 и 42, в свою очередь соединенными через интерфейс 40 с общим программно-логическим контроллером 27 управления и вычисления, также соединенным с компьютером 28. Шаговый двигатель 23 электроцилиндра 22 также имеет свой контроллер 43, взаимодействующий посредством интерфейсов 40 с программно-логическим контроллером. Регистрирующий усилие на штоке 19 от электроцилиндра 22 датчик усилия - тензодатчик 21 - через нормирующий преобразователь 44 соединен с измерителем 24 силы прижима сегментов 16, тоже связанным с программно-логическим контроллером 27. Детектор 13, зафиксировав наличие альфа-загрязненности, посылает сигнал в измеритель счетных импульсов, откуда он поступает в компьютер 28.Automation of the process for determining the contamination of fuel rods is provided by a set of control and measuring tools that make up a block diagram of the operation of the device that implements this method. So, the operation of the
Таким образом, программно-логический контроллер 27 обеспечивает в режиме реального времени сбор сигналов с датчиков 8, 10, 21, 24 и организует вывод требуемых технологических сигналов на исполнительные органы - шаговые двигатели 26 катушек 6 и 7, на устройство 24 прижима сегментов, программно согласуя их совместные действия.Thus, the program-
Устройство автоматического контроля снимаемой альфа-загрязненности твэлов работает следующим образом.The device for automatic control of the removed alpha contamination of the fuel elements works as follows.
Лоток 1 с кассетой 3 при помощи ручного механизма (не показан) дистанционно заводится по ходу твэла 11 на позицию 2 его контакта с лентой 5 катушек 6 и 7. При подаче электропитания датчики 8 регистрируют имеющееся технологическое натяжение ленты 5. Перемещающийся с помощью роликового конвейера (не показан) устанавливается на позиции 2 над механизмом 14 обжатия ленты, при этом на шаговый двигатель 23 электроцилиндра 22 от программно-логического контроллера 27 через измеритель 24 силы поступает сигнал на приведение его в действие. Электроцилиндр 22 воздействует с заданным нормированным усилием на шток 19, приводя в действие тензодатчик 21, пружинный механизм 20 и через вилку 32 пружину 31, а малый шток 33 смыкает подвижные сегменты 16, плотно через упругие прокладки 18 обжимая поверхность неподвижного твэла 11. При протяжке обжатого механизмом 14 твэла 11 лентой 5 и его последующем раскрытии получается пятно 45 контакта (мазок) с размерами 40×30 мм, загрязненное альфа-частицами с учетом коэффициента снятия, равного 0,2 для сухого метода снятия мазков. Лента 5 при помощи шаговых двигателей 26 катушек 6 и 7 перемещается на величину шага подачи L=90-100 мм таким образом, чтобы пятно контакта со стороной а=30 мм и b=40 мм оказалось под α-детектором 13, например, типа БДЗА-100С площадью детекции (обзорности), равной 28 см2, измеренный результат с которого поступает в измерительную аппаратуру 12, которая может быть представлена, в частности, измерителем скорости счета импульсов двухканальным УИМД2-2Д - стационарный прибор, обеспечивающий решение разных задач радиационного контроля, в том числе и контроля альфа-загрязненности. Для заполнения протокола измерений альфа-загрязненности твэла результаты их уровня загрязненности направляются в промышленный компьютер 28. Результаты измерения используются для отбраковки твэлов 11 с повышенным уровнем альфа-загрязненности как наиболее опасным для окружающей биологической среды.
Предлагаемый способ и устройство впервые в отечественной практике позволяют автоматизировать контроль снимаемой альфа-загрязненности твэлов, полностью исключить участие человека в этом вредном для здоровья процессе.The proposed method and device for the first time in domestic practice allows us to automate the control of the removed alpha-contamination of fuel rods, to completely exclude human participation in this unhealthy process.
Источники информацииInformation sources
1. Полезная модель РФ №120498, G01T 1/167, опубл. 20.09.2012 г.1. Utility model of the Russian Federation No. 120498,
2. Полезная модель РФ №110507, G01T 1/167, опубл. 20.11.2011 г.2. Utility model of the Russian Federation No. 110507,
3. Заявка на изобретение РФ №94008278, G01T 1/116, опубл. 10.02.1996 г.3. Application for the invention of the Russian Federation No. 94008278,
4. Патент РФ №2316064, G21C 1/00, опубл. 27.01.2008 г.4. RF patent No. 2316064,
5. Патент РФ №2092917, G21C 17/06, опубл. 10.10.1997 г.5. RF patent No. 2092917,
6. Патент РФ №2256248, G21C 17/06, В07С 5/00, опубл. 10.07.2005 г.6. RF patent No. 2256248,
7. Патент РФ №2170961, G21C 17/06, В07С 5/00, опубл. 20.07.2001 г.7. RF patent No. 2170961,
8. Патент РФ №2155394, G21C 17/06, опубл. 27.08.2000 г.8. RF patent No. 2155394,
9. Патент РФ №2261489, G21C 17/06, G21C 21/02, опубл. 27.09.2005 г.9. RF patent No. 2261489,
10. Патент РФ №2387988, G01N 30/00, опубл. 27.04.2010 г.10. RF patent No. 2387988,
11. Патент США №4728483, G21C 17/06, опубл. 01.03.1988 г.11. US patent No. 4728483,
12. Патент США №4847037, G21C 17/06, опубл. 11.07.1989 г.12. US Patent No. 4847037,
13. Патент ЕР 192137, G21C 21/02, опубл. 28.09.1990 г.13. Patent EP 192137,
14. Патент ФРГ №4334320, G01T 1/169, опубл. 20.06.1995 г.14. Germany patent No. 4334320,
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016104856A RU2615036C1 (en) | 2016-02-12 | 2016-02-12 | Automatic control method of removing fuel elements alpha-pollution and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016104856A RU2615036C1 (en) | 2016-02-12 | 2016-02-12 | Automatic control method of removing fuel elements alpha-pollution and device for its implementation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2615036C1 true RU2615036C1 (en) | 2017-04-03 |
Family
ID=58507257
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016104856A RU2615036C1 (en) | 2016-02-12 | 2016-02-12 | Automatic control method of removing fuel elements alpha-pollution and device for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2615036C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2661451C1 (en) * | 2017-09-20 | 2018-07-16 | Закрытое акционерное общество "КБ "Проминжиниринг" | Equipment of radiation control of technological process (arct) |
RU2663209C1 (en) * | 2017-10-19 | 2018-08-02 | Акционерное общество "Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения" (АО "СвердНИИхиммаш") | Fuel rods alpha contamination reading automatic control method and device for its implementation |
RU2687081C1 (en) * | 2018-06-07 | 2019-05-07 | Акционерное общество "Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения" (АО "СвердНИИхиммаш") | Method for automatic control of recovered alpha-contamination of fuel elements and device for its implementation |
WO2020101527A1 (en) | 2018-11-16 | 2020-05-22 | Публичное акционерное общество "Машиностроительный завод" | Apparatus for monitoring alpha contamination of nuclear fuel rods |
RU2787837C2 (en) * | 2020-12-28 | 2023-01-12 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method for automatic control of removed alpha-contamination of fuel elements with wound wire and device for its implementation |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU972347A1 (en) * | 1981-05-07 | 1982-11-07 | Предприятие П/Я А-3430 | Device for radiation checking of fuel elements |
JPS59137875A (en) * | 1983-01-27 | 1984-08-08 | Nuclear Fuel Ind Ltd | Measurement of surface pollution density for nuclear fuel element |
SU1031302A1 (en) * | 1981-01-15 | 1987-04-30 | Предприятие П/Я Р-6575 | Device for non-destructive activation analysis of elongated specimens |
RU2155394C1 (en) * | 1999-02-17 | 2000-08-27 | Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" | Fuel element inspection and rejection unit |
-
2016
- 2016-02-12 RU RU2016104856A patent/RU2615036C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1031302A1 (en) * | 1981-01-15 | 1987-04-30 | Предприятие П/Я Р-6575 | Device for non-destructive activation analysis of elongated specimens |
SU972347A1 (en) * | 1981-05-07 | 1982-11-07 | Предприятие П/Я А-3430 | Device for radiation checking of fuel elements |
JPS59137875A (en) * | 1983-01-27 | 1984-08-08 | Nuclear Fuel Ind Ltd | Measurement of surface pollution density for nuclear fuel element |
RU2155394C1 (en) * | 1999-02-17 | 2000-08-27 | Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" | Fuel element inspection and rejection unit |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2661451C1 (en) * | 2017-09-20 | 2018-07-16 | Закрытое акционерное общество "КБ "Проминжиниринг" | Equipment of radiation control of technological process (arct) |
WO2019160438A3 (en) * | 2017-09-20 | 2019-11-28 | Акционерное общество "КБ "Проминжиниринг" | Apparatus for radiation monitoring of a technological process |
RU2663209C1 (en) * | 2017-10-19 | 2018-08-02 | Акционерное общество "Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения" (АО "СвердНИИхиммаш") | Fuel rods alpha contamination reading automatic control method and device for its implementation |
RU2687081C1 (en) * | 2018-06-07 | 2019-05-07 | Акционерное общество "Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения" (АО "СвердНИИхиммаш") | Method for automatic control of recovered alpha-contamination of fuel elements and device for its implementation |
WO2020101527A1 (en) | 2018-11-16 | 2020-05-22 | Публичное акционерное общество "Машиностроительный завод" | Apparatus for monitoring alpha contamination of nuclear fuel rods |
RU2787837C2 (en) * | 2020-12-28 | 2023-01-12 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method for automatic control of removed alpha-contamination of fuel elements with wound wire and device for its implementation |
RU2807286C1 (en) * | 2023-01-13 | 2023-11-13 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Device for monitoring alpha contamination of fuel rods and means for its calibration |
RU2814650C1 (en) * | 2023-06-27 | 2024-03-04 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Инженерное Бюро Воронежского Акционерного Самолетостроительного Общества" | Device for control of removed alpha contamination of fuel electronics |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2615036C1 (en) | Automatic control method of removing fuel elements alpha-pollution and device for its implementation | |
EP0099129A2 (en) | Filter testing apparatus | |
CN103323319A (en) | Enriching and detecting equipment for particles | |
WO2012155888A1 (en) | Device for inspecting a fibre-composite component for contaminations | |
CN103245682A (en) | Method and apparatus for on-line testing heavy metal content of particulate materials in gas | |
CN104535421B (en) | Detecting instrument and method for performance of cross-linked polymer gel | |
EP0842421A1 (en) | Portable hand-held device with a biosensor | |
DE102008016763B4 (en) | Apparatus and method for chromatographic detection of a substance | |
JPH0621783B2 (en) | Fatigue / remaining life evaluation method for machine parts | |
CN103196935B (en) | Uranium plutonium on-line measurement device in platform experiment 1AP | |
EP3353549A1 (en) | Biosensor and method for detecting germs | |
RU2787837C2 (en) | Method for automatic control of removed alpha-contamination of fuel elements with wound wire and device for its implementation | |
CN104406932B (en) | The determination of uv absorption method of stationary source waste gas sulfur dioxide | |
CN101614660B (en) | Online device for rapidly detecting quality indicators of prepreg tape | |
JP4590367B2 (en) | Airborne particulate matter measurement filter | |
CN108489895A (en) | A kind of detection method and detecting instrument for the anti-wiping property value of reverse osmosis membrane | |
CN211927760U (en) | System for collecting infrared thermal imaging for identifying concrete filled steel tube void defects | |
RU2814650C1 (en) | Device for control of removed alpha contamination of fuel electronics | |
CN105866153A (en) | Atmosphere heavy metal detection system | |
Kim et al. | Use of field-portable x-ray fluorescence (FPXRF) Analyzer to measure airborne lead levels in Korean Workplaces | |
CN105043959B (en) | A kind of chemical liquid permeance property test instrument | |
Ho et al. | Quantification of gamma-ray Compton-scatter nondestructive testing | |
CN101556289B (en) | Total cobalt on-line automonitor | |
US9719953B2 (en) | System and process for determining and analysing surface property parameters of substance based on kinetic method | |
RU2687081C1 (en) | Method for automatic control of recovered alpha-contamination of fuel elements and device for its implementation |