×
21.12.2019
219.017.f04e

Система акустического контроля течи трубопровода АЭС

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к контролю герметичности оборудования потенциально опасных промышленных объектов и, в частности, может быть использовано для обнаружения, локализации и определения величины утечки теплоносителя из трубопроводов первого контура водо-водяных энергетических реакторов (ВВЭР). Система акустического контроля течи трубопровода атомной электростанции (АЭС) содержит акустические датчики, коммутационные коробки, соединенные с акустическими датчиками, программно-технический комплекс, включающий вычислительное устройство, усилительно-преобразовательные модули и источник питания, аналоговые линии связи, соединяющие коммутационные коробки с программно-техническим комплексом. Усилительно-преобразовательные модули объединены в блок обработки сигналов. Выходы коммутационных коробок соединены с входом блока обработки сигналов посредством аналоговых линий связи, проходящих через гермопроходку гермооболочки реакторной установки АЭС. Выход блока обработки сигналов соединен с входом вычислительного устройства посредством цифровой линии связи, а источник питания соединен с блоком обработки сигналов посредством линии питания. Изобретение позволяет расширить динамический диапазон контролируемых течей в сторону контроля малых течей. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к контролю герметичности оборудования потенциально опасных промышленных объектов, и в частности, может быть использовано для обнаружения, локализации и определения величины утечки теплоносителя из трубопроводов первого контура водо-водяных энергетических реакторов (ВВЭР).

Из уровня техники известна акустическая система контроля течей «ALUS», предназначенная для обнаружения и контроля течи теплоносителя (см. сайт в Интернет http://www.diaprom.com/projects/?p=4).

Комплект технических средств системы содержит: акустические датчики для преобразования акустических волн в электрические сигналы, набор усилительно-преобразовательных модулей, выполняющих усиление, фильтрацию и оцифровку сигналов акустических датчиков, расчет среднеквадратичного значения сигналов, сравнение их с пороговым значением, выдачу сигнала тревоги. Перечисленные электронные компоненты размещены в гермооболочке реакторной установки (РУ), другие электронные компоненты системы, обеспечивающие прием, накопление и передачу их для обработки в вычислительное устройство, устройства записи и длительного хранения данных расположены в помещении свободного доступа с нормальными условиями эксплуатации электронных компонент.

Недостатком системы является относительно невысокие показатели надежности. Указанный недостаток системы является следствием того, что существенная часть электронных компонент системы, а именно ее аналоговая часть, размещена в гермооболочке реакторной установки, где условия эксплуатации характеризуются такими внешними воздействующими факторами, как интенсивное ионизирующее излучение, повышенная температура, возможные воздействия перегретого пара, различных водных дезактивирующих растворов, электромагнитного поля и др., а так же тем, что доступ к электронным модулям, расположенным в гермооболочке реакторной установки, необходимый для проведения технического обслуживания системы, ограничен в течение длительного технологического цикла ее работы.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой системе является «Система акустического контроля течи (САКТ)» (см. Атомная энергия, т. 103, вып. 6, декабрь, 2007, с. 342-347).

В состав САКТ входят акустические датчики, расположенные на контролируемом оборудовании в помещении гермооболочки реакторной установки, коробки коммутационные, линии связи, соединяющие акустические датчики с входными цепями территориально удаленного программно-технического комплекса (ПТК). ПТК включает набор усилительно-преобразовательных модулей, источники питания и вычислительное устройство. Взаимодействие перечисленных компонент системы и ее программное обеспечение позволяет обнаружить течь, определить ее величину и координату места течи, а также осуществить прогноз возможного развития обнаруженной течи, отобразить текущую и архивную информацию и передать результаты контроля потребителю.

Недостатком наиболее близкого решения является относительно низкая ее чувствительность, не позволяющая обнаружить малую течь. Недостаток связан с использованием в системе длинных линий связи. Необходимость в таких линиях связи обусловлена необходимостью исключения влияния деструктивных факторов на показатели надежности эксплуатации системы. Поэтому все электронные компоненты системы расположены вне гермооболочки. Реальная длина линий связи определяется удаленностью помещения, в котором размещаются системы контроля, управления и диагностики, в частности ПТК САКТ, реакторной установки. При этом возникает другая проблема, связанная с ослаблением широкополосного сигнала малой амплитуды акустического датчика при передаче его по длинной линии связи. Несмотря на то, что параметры длинной линии согласованы с выходными параметрами акустического датчика и входными цепями ПТК, имеет место ослабление передаваемого сигнала. Это снижает чувствительность, предопределяющую нижний уровень обнаружения малых течей. Уместно отметить также, что длинные линии связи вносят ощутимый вклад в стоимость системы.

Технической проблемой, решаемой изобретением, является снижение ослабления сигналов акустических датчиков при передаче их к входным цепям программно-технического комплекса.

Техническим результатом изобретения является расширение динамического диапазона контролируемых течей в сторону контроля малых течей, а также улучшение технологичности монтажа аналоговых линий связи за счет существенного уменьшения их длин.

Технический результат изобретения достигается благодаря тому, что система акустического контроля течи трубопровода атомной электростанции (АЭС) содержит акустические датчики, коммутационные коробки, соединенные с акустическими датчиками, программно-технический комплекс, включающий вычислительное устройство, усилительно-преобразовательные модули и источник питания, аналоговые линии связи, соединяющие коммутационные коробки с программно-техническим комплексом, при этом усилительно-преобразовательные модули объединены в блок обработки сигналов, выходы коммутационных коробок соединены с входом блока обработки сигналов посредством аналоговых линий связи, проходящих через гермопроходку гермооболочки реакторной установки АЭС, выход блока обработки сигналов соединен с входом вычислительного устройства посредством цифровой линии связи, а источник питания соединен с блоком обработки сигналов посредством линии питания.

Изобретение поясняется чертежом, на фигуре которого схематично представлена блок-схема системы акустического контроля течи трубопровода АЭС.

Предложенная система акустического контроля течи трубопровода АЭС содержит акустические датчики 1, коммутационные коробки 2, аналоговые линии 3 связи, блок 4 обработки сигналов, цифровую (информационную) линию 5 связи, программно-технический комплекс 6 (ПТК), включающий в себя вычислительное устройство 7 и источник 8 питания, линию 9 питания блока 4 обработки сигналов.

Акустические датчики 1 располагаются на контролируемом оборудовании в помещении гермооболочки 11 реакторной установки АЭС. Акустические датчики 1 соединены с коммутационными коробками 2, которые, в свою очередь, соединены с входом блока 4 обработки сигналов посредством аналоговых линий 3 связи. Каждый акустический датчик 1 соединен, преимущественно, со своей коммутационной коробкой 2, которая соединена с соответствующим входом блока 4 обработки сигналов посредством соответствующей аналоговой линии 3 связи. Коммутационные коробки 2 также расположены в помещении гермооболочки 11, а аналоговые линии 3 связи проходят через гермопроходку 10 в гермооболочке 11. Гермопроходка 10 является частью кабельных линий связи системы акустического контроля течи трубопровода АЭС и служит для изоляции проходящих через нее аналоговых линий 3 связи. Основные технические характеристики гермопроходки 10 (тип: коаксиальные, витые пары и т.п.) аналогичны типам кабельных линий связи, подключаемым к ним.

Блок 4 обработки сигналов выполнен в виде единого самостоятельного блока, который конструктивно объединяет в себе набор усилительно-преобразовательных модулей и обеспечивает выполнение функций от принятия сигналов от акустических датчиков 1 до передачи их в цифровой форме к ПТК 6.

Выход блока 4 обработки сигналов соединен с входом вычислительного устройства 7 ПТК 6 посредством цифровой линии 5 связи. Цепи питания блока 4 соединены с выходом источника 8 питания ПТК 6 посредством линии 9 питания.

При установке и расположении элементов предложенной системы на контролируемом оборудовании блок 4 обработки сигналов размещают в непосредственной близости около выхода гермопроходки 10 из гермооболочки 11 реакторной установки АЭС, что позволяет существенно уменьшить длину аналоговых линий 3 связи и за счет этого улучшить технологичность монтажа аналоговых линий 3 связи.

В качестве вычислительного устройства 7 могут использовать, например, персональный компьютер, ноутбук, промышленный компьютер, суперкомпьютер, либо иное вычислительное устройство со специальным программным обеспечением.

Предложенная система работает следующим образом. В штатном режиме функционирования системы акустические датчики 1 преобразуют акустические шумы контролируемого оборудования в электрические сигналы, которые передаются через коммутационные коробки 2, аналоговые линии 3 связи, гермопроходку 10 в гермооболочке 11 реакторной установки к входным цепям блока 4 обработки сигналов. Данные электрические сигналы в блоке 4 усиливаются, фильтруются и преобразуются в напряжение постоянного тока, пропорциональное среднеквадратичному значению амплитуды сигналов. Далее преобразованные сигналы в оцифрованном виде передаются по цифровой (информационной) линии 5 связи в территориально удаленный от гермооболочки И реакторной установки программно-технический комплекс 6 (на вычислительное устройство 7) для дальнейшей обработки. Управление работой блока 4 обработки сигналов осуществляет программное обеспечение вычислительного устройства 7 программно-технического комплекса 6. Питание блока 4 обработки сигналов осуществляется от источника 8 питания по линии 9 питания.

Техническое решение по объединению усилительно-преобразовательных модулей в единый самостоятельный конструктив - блок 4 обработки сигналов, и наличие линии 9 его питания придают блоку 4 обработки сигналов новое свойство - автономность, позволяющая разместить блок 4 в непосредственной близости к гермопроходке 10, что уменьшает длину аналоговых линий 3 связи и, за счет этого, уменьшается ослабление сигнала в них, передаваемого от датчиков 1 на блок 4. Наличие цифровой линии 5 связи, в которой не происходит ослабление сигналов, позволяет передать на любые расстояния сигналы с выхода блока 4 обработки сигналов на вход программно-технического комплекса 6 (на вход вычислительного устройства 7) для реализации алгоритма работы системы в неискаженном виде. Такая организация элементов предложенной системы и их связей между собой увеличивает чувствительность системы к обнаружению малых течей и этим расширяет динамический диапазон контролируемых величин течей теплоносителя (в сторону контроля малых течей), улучшает технологичность прокладывания аналоговых линий 3 связи, а также снижает стоимость системы в целом за счет использования меньшего количества дорогостоящей кабельной продукции для изготовления аналоговых линий 3 связи, число которых доходит до 70 штук и более на один энергоблок. Следует отметить, что предложенная система акустического контроля течи трубопровода АЭС применима вне гермооболочки 11 АЭС.

Техническая реализуемость предложенной системы обосновывается выполненными расчетами и экспериментами.

Система акустического контроля течи трубопровода атомной электростанции (АЭС), содержащая акустические датчики, коммутационные коробки, соединенные с акустическими датчиками, программно-технический комплекс, включающий вычислительное устройство, усилительно-преобразовательные модули и источник питания, аналоговые линии связи, соединяющие коммутационные коробки с программно-техническим комплексом, отличающаяся тем, что усилительно-преобразовательные модули объединены в блок обработки сигналов, выходы коммутационных коробок соединены с входом блока обработки сигналов посредством аналоговых линий связи, проходящих через гермопроходку гермооболочки реакторной установки АЭС, выход блока обработки сигналов соединен с входом вычислительного устройства посредством цифровой линии связи, а источник питания соединен с блоком обработки сигналов посредством линии питания.
Система акустического контроля течи трубопровода АЭС
Система акустического контроля течи трубопровода АЭС
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-5 из 5.
01.12.2019
№219.017.e96d

Датчик наклона и вибрации

Изобретение может быть использовано в энергетике, строительстве и других отраслях, где необходимо контролировать наклон и вибрацию при малых величинах параметров и малых частотах виброперемещения. Датчик наклона и вибрации содержит корпус и расположенные внутри него маятник в виде стержня с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002707583
Дата охранного документа: 28.11.2019
17.01.2020
№220.017.f62d

Система диагностирования электроприводной арматуры

Изобретение относится к области контрольных устройств. Технический результат заключается в расширении арсенала средств. Система диагностирования электроприводной арматуры содержит электропривод арматуры, имеющий приводной элемент и соединенный с блоком концевых выключателей посредством...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002711240
Дата охранного документа: 15.01.2020
13.02.2020
№220.018.024d

Система контроля течи теплообменника системы пассивного отвода тепла влажностным методом

Изобретение относится к области атомной энергетики. Система контроля течи теплообменника пассивного отвода тепла влажностным методом содержит устройство отбора и транспортировки воздуха, выполненное в виде патрубка с диафрагмой. Система содержит устройство измерения влажности воздуха,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002713918
Дата охранного документа: 11.02.2020
13.03.2020
№220.018.0b39

Система влажностного контроля течи трубопровода аэс

Изобретение относится к области контроля герметичности оборудования атомных электрических станций (АЭС) и может быть использовано для обнаружения, локализации и оценки величины течи из трубопроводов водо-водяных энергетических реакторов. Система влажностного контроля течи трубопровода атомной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716281
Дата охранного документа: 11.03.2020
05.06.2020
№220.018.247b

Система контроля течи теплообменника системы пассивного отвода тепла акустическим методом

Изобретение относится к области атомной энергетики. Система контроля течи теплообменника пассивного отвода тепла акустическим методом содержит волноводы, акустические датчики, соединенные аналоговыми линиями связи с программно-техническим комплексом, включающим вычислительное устройство,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002722684
Дата охранного документа: 03.06.2020
Показаны записи 1-10 из 14.
10.03.2015
№216.013.2fb1

Измеритель искривления трубчатого канала

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения профиля искривления протяженных трубчатых каналов. Измеритель искривления трубчатого канала содержит датчики изгиба (4), подключенные к измерительной схеме. Измеритель искривления трубчатого канала выполнен в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543677
Дата охранного документа: 10.03.2015
10.03.2015
№216.013.2fb2

Емкостный измеритель искривления трубчатого канала

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля изгиба удлиненных изделий, в частности каналов активной зоны ядерного реактора. Сущность: измеритель искривления содержит емкостные датчики зазора, закрепленные на контролируемом изделии и подключенные к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543678
Дата охранного документа: 10.03.2015
10.05.2016
№216.015.3ded

Способ проверки работоспособности системы контроля течи трубопровода

Изобретение относится к диагностике технического состояния систем контроля технологических процессов. Предложен способ проверки работоспособности системы контроля течи трубопровода, который включает воспроизведение системой параметров эталонного имитатора измеряемых системой физических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583893
Дата охранного документа: 10.05.2016
20.05.2016
№216.015.40a0

Термоэлектрический преобразователь и способ его метрологического контроля в процессе эксплуатации без демонтажа с объекта

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано для измерения температуры объекта. Термоэлектрический преобразователь содержит защитный чехол (1), термометрическую вставку, направляющую трубку (2) для временного размещения в ней контрольного средства измерения температуры и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002584379
Дата охранного документа: 20.05.2016
20.05.2016
№216.015.4195

Система радиационного контроля течи трубопровода яэу с водяным теплоносителем

Изобретение относится к контролю ЯЭУ с водяным теплоносителем. Система содержит комплекс измерения активности анализируемой среды, включающий датчик радиоактивного излучения (6) и устройство отбора и транспортировки анализируемой среды к датчикам радиоактивного излучения (6), и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002584134
Дата охранного документа: 20.05.2016
20.01.2018
№218.016.12bb

Способ измерения концентрации гелия в тепловыделяющем элементе

Изобретение относится к атомной энергетике и может быть использовано при изготовлении тепловыделяющих элементов (твэлов). Способ измерения концентрации гелия в твэле включает подачу твэла в установку на позицию измерения. Проводят локальный импульсный нагрев участка оболочки твэла, измерение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634309
Дата охранного документа: 25.10.2017
09.06.2019
№219.017.768c

Система влажностного контроля течи трубопровода аэс

Изобретение относится к области контроля герметичности оборудования атомных электрических станций и используется для обнаружения утечек из трубопроводов с водяным теплоносителем. Система влажностного контроля течи трубопровода АЭС содержит устройство отбора и транспортировки воздуха из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002271045
Дата охранного документа: 27.02.2006
13.02.2020
№220.018.024d

Система контроля течи теплообменника системы пассивного отвода тепла влажностным методом

Изобретение относится к области атомной энергетики. Система контроля течи теплообменника пассивного отвода тепла влажностным методом содержит устройство отбора и транспортировки воздуха, выполненное в виде патрубка с диафрагмой. Система содержит устройство измерения влажности воздуха,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002713918
Дата охранного документа: 11.02.2020
13.03.2020
№220.018.0b39

Система влажностного контроля течи трубопровода аэс

Изобретение относится к области контроля герметичности оборудования атомных электрических станций (АЭС) и может быть использовано для обнаружения, локализации и оценки величины течи из трубопроводов водо-водяных энергетических реакторов. Система влажностного контроля течи трубопровода атомной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716281
Дата охранного документа: 11.03.2020
05.06.2020
№220.018.247b

Система контроля течи теплообменника системы пассивного отвода тепла акустическим методом

Изобретение относится к области атомной энергетики. Система контроля течи теплообменника пассивного отвода тепла акустическим методом содержит волноводы, акустические датчики, соединенные аналоговыми линиями связи с программно-техническим комплексом, включающим вычислительное устройство,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002722684
Дата охранного документа: 03.06.2020
+ добавить свой РИД