Система контроля герметичности оболочек ТВЭЛ.

Назначение и область применения

Система контроля герметичности оболочек тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) в активных зонах ядерной энергетической установки (ЯЭУ) (Система СОД) предназначена для повышения безопасности эксплуатации ядерных энергетических установок (ЯЭУ) с помощью обеспечения непрерывной диагностики технического состояния оболочек тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов) в процессе эксплуатации корабельных ядерных энергетических установок.

Область применения: в составе системы контроля и управления ЯЭУ объектов морской техники в качестве аппаратуры регистрации, обработки и представления информации о параметрах, характеризующих состояние первого барьера радиационной безопасности активной зоны.

Функционал системы СОД

1. Контролирующие функции:

  • Регистрация момента разгерметизации оболочки ТВЭЛа по всплеску нейтронной активности в теплоносителе;
  • Контроль плотности потока нейтронов от трубопровода первого контура;
  • Определение доли потока нейтронов от источников запаздывающих нейтронов;
  • Обработка и формирование сигнала, пропорционального потоку запаздывающих нейтронов;

2. Информационные функции:

  • Отображение измерительной и диагностической информации;
  • Формирование сигналов предупредительной сигнализации;
  • Обнаружение, отображение, регистрация и сигнализация об отклонениях от заданных пределов (уставок) измеряемых параметров;
  • Накопление и кратковременное хранение значений контролируемых параметров;
  • Передача информации о текущих значения измеряемых параметров и вычисляемых показателей, характеризующих герметичность оболочек ТВЭЛ, в смежные системы.

3. Вспомогательные функции:

  • Диагностика собственных технических и программных средств;
  • Ограничение доступа к параметрам настройки прикладного программного обеспечения и данным, контроль несанкционированного доступа.

Состав системы

В состав системы входят:

  • Блок 2Цн01 — 1 шт.;
  • Блок полуэтажа 2Ке01 — 1 шт.;
  • Регулятор температуры — 1 шт.;
  • Станция технологического управления — 1 шт.;
  • Источник бесперебойного питания — 1 шт.;
  • Камера деления КНК-15-1 — 2 шт.
    Все устройства, кроме камер деления, устанавливаются в шкаф.

Принцип работы

Система содержит два канала регистрации запаздывающих нейтронов от изотопов теллура, брома и йода и пр. в теплоносителе первого контура. В качестве детекторов используются урановые ионизационные импульсно-токовые камеры деления КНК-15-1, которые должны быть размещены на трубопроводе так, чтобы они были чувствительны к нейтронам контролируемых продуктов деления на расстоянии друг от друга, учитывающем затухание источников нейтронов в теплоносителе.
Входящий в состав системы процессор, обеспечивает обработку поступающих от детекторов сигналов по заданной программе: сравнивает количество поступающих импульсов, определяет моменты возрастания количества импульсов по каждому каналу и формирует сигнал на ПЭВМ, на мониторе которой формируется сигнал о состоянии ТВЭЛов.
Появление микротрещин на оболочке ТВЭЛа приводит к выбросу ядер-предшественников запаздывающих нейтронов в теплоноситель и, соответственно, к увеличению (всплеску) сигналов с детекторов нейтронов.
Превышение разницы двух сигналов заданного предела является признаком произошедшей разгерметизации оболочки ТВЭЛ.

Технические характеристики

  • Пределы допускаемой основной погрешности контроля средней скорости счета импульсов:
    — в диапазоне значений от 102  до 105 имп/c: не более ± 10%;
    — в диапазоне значений от 0 до 102 имп/c: не нормируется.
  • Периодичность передачи информации: каждые 10 с;
  • Задержка при выводе оперативной информации: не более 2 с;
  • Параметры электропитания: от сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц;
  • Потребляемая мощность: не более 500 В·А;
  • Масса системы: не более 75 кг;
  • Средний срок службы: 10 лет;