Устройство непрерывного контроля герметичности парогенератора

 

УСГ1*ОЙСТВр НЕПРЕРЫВНОГО КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ПАРОГЕЙЁРАТ(>&- РА, содержащее два детектора, боковые поверхности KOTOpiHx окружены защитой, снабженных поглотитёлялт,. один из детекторов размещен вблизи поверхности" трубы паропровода второго кон'!^ тура и соединен'с входом схеьаа регистрации, отличающееся^тём, что, с целью определения величй-' ны протечки теплоносителя перового контура в Парогенератор, в; него вве- ' дены схема сравнения и дополнитель- • ная схема регистрации, соединенная ' с выходом другого детектора, разйещениого вблизи поверхности байпайной трубы, подсоединенной к линии продувки реактора, внутренний диаметр Jбайпасной трубы выбран из соотношё- • нияГ>& *: j'lTo"'где D - внутренний диаметр трубыпаропровода второго контура; р - плотность пара в трубе паропровода второго контура при рабочих значениях температуры и давления в контуре?PQ- Плотность среды в линии продувки реактора;а толщина стенки байпасной трубы hопределяется по форьлулеh=H^L-e,'где И - толщина стенки трубы паро-'. провода.BTopoVo контура, выраженная в длина:х свобод'ного пробега гамма-квднтов; ЕиЬ - толщины поглотителей, расположенных между детектором и ^ поверхнойтью байпасной трубы и между дётё1кторЬм и поверхностью трубы паропровода второго контура, соответственно выраженные в длинах свободного пробега гамма-квантов,а выходы схем регистрации соединеныс входами схемы срав1нения.(Лсосо4::^00

т«4- Ф

Г

Р .Ф

„Ф Ь4Г /Ь

СОЮЗ COBETC ИХ з".. - @о(""

СОЦИАЛИСТИЧЕ Их

РЕСПУБЛИК (19) (И)

3(51) G 21 С 17/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTQPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 2657506/18-25 (22) 11.08.78 (46) 15.09.83. Вюл. Р 34 (72) A.A. Груздева, В.В. Пушкин и A.E. Иермаков (53) 621.039.56(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 224703, кл. G 01 Т 1/18, 1965.

2. Патент СО)А М 3849655, кл. 250-366, опублик. 1974 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО HEIIPEPHBHOf a

КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ IIAPOFEHEPATOPA, содержащее два детектора, боковые поверхности которых окружены за - щитой, снабженных поглотителями, один из детекторов размещен вблизи поверхности трубы паропровода второго кон-" тура и соединен"с входом схеМы регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью определения величйны протечки теплоносителя первого контура в парогенератор, в него вве-" дены схема сравнения и дополнительная схема регистрации, соединенная с выходом другого детектора, разМещенного вблизи поверхности байпасной трубы, подсоединенной к линин продувки реактора, внутренний диаметр байпасной трубы выбран из соотноше° ния

„Р (г Ц ро где D — внутренний диаметр трубы паропровода второго контура; — плотность пара в трубе паропровода второго контура при рабочих значениях температуры и давления и контуре; — плотность среды в линии продувки реактора) а толщина стенки байпасной трубы 11 определяется по формуле

h-И -(I, а где I(— толщйна стенки трубы паро- . Ж провода второго контура, выраженная в длинах свободного пробега гамма-квантов;

3и L — толщины поглотителей, расположенных между детектором и поверхностью байпасной трубы и между детектором и поверхностью трубы паропровода второго контура, соответственно выраженные в длинах свободного пробега гамма-квантов, а выходы схем регистрации соединены с входами схемы сравнения.

1 719348 .; л изобретение oтнбсится- к ядерному су трубопровода), в то время как веприборостроению и может бйть йсполь- роятность регистрации фоновых гамма, М6@2Ё И" злектричеСкйх""стайциях, oco- диуоа трубопровода и квадрату объембенно с реактором типа ВВЭР. ной активности радионуклидов, содерИзвестно устройство для непрерыв- жащихся в паре второго контура, эа

11 18

)ного" контроля герметичностй" йарогене- вычетом объемной активности радиофЖфФ "iIo появлению в паре второго нуклидов N u контура радионуклида я, содержащее Келью изобретения является опредетектор бета-частиц, размещенный деление величины протечки теплоноси внутри паропровода, соединенный по- 1О теля первого контура s парогенератор.

= = блЫовательно со схемой регистра- Цель достйгается тем, что в изции flj ., ::,.- .,„ .; -, вестное устройство непрерывного контПо-показаниям -этого устройства - : роля герметйчности парогенератора, ьк жнц"судить лишь о факте" нар лаейия содержащее два окруженных с боков герметичности парогенератор нельзя определить величйну"протечки тителями, s котором один из детекй судить о степени авариийбстH tIapo- торов размещен вблизи поверхности

ГеНератора так как величийа объем- " трубы паропровода второго контура и ной активности радионуклида И в . соединен с входом схем регистрации16 йыпре второго контура зависйт "как от 1О -в него введены схема сравненйя и до величины объемйой активности N .. йолнительная схема регистрации, соеЦ " " --и от величины протечки (пфопорцйо- : ра," размещенного вблизи поверхности нально их произведению) . Контроль . байпасной трубы, йодсоедйненной к величины протечки по Й, имеющему 25 линии йродувки реактора, внутренний, малый"период полураспада (T 1/2 = диЖкетр d байпасной трубы выбран из

7 4 c) эатрудййтелен так как ак соотн ейй ф тивноСть""этого радионуклида в паре второго конту а сММьно "эавйсйт от" : ...,. P6 месФа,"теч""и- в йаро енера оре ""- о ЗО где О - внутренний ди,-метр трубы ,места установки детектора. КРоме то-: . ""парбйрбвода вто„Ого конт,Ра

"= го, РаЗМЮМение детектора вйУтРи па- .-:- .-:- -,. лбтн,с,- . па,а ропровода -не позволяет использовать рбпровода второго контура . известное устройство иа промйшленных при рабочих эйачен„ях тем» устаноВКах, где -Правнлами ко™над-": . . " герат и да ле «Ня в конту абра запрещена врезка в герметичный найболее блиЗкий "Ii йРедложейномУ пр «д явки еак Р

УСТРОЙСТВУ ЯВЛЯЕТСЯ УСТРОЙСТВО КОНТ .толщина стенки 6a пасной трубы

"="@ Я" пь""поЯВлеййю й" паре второго опреде яется йо формуле контура радионуклидов F и N, 40

"" "" icпускаюЪ(их aííèãêëÿäèáéééá гаванна- .: Ь= Й+L- 9 ; (1), КВайТЫ, CÎËÅPIIIaÖeÅ Âà ДЕтЕКтО1 а, где "н — толщина стенки трубы паробо-* э-=..поэер йо :. .- .: отор .;". ДЕКРУ е, " провода второго контура, выны ай %той, снаЪжеМКых йогз отителя - . . Раженная в детинах свободного =" @," ПРМем одйи иэ""детекторов Разме-. 45. - пробега гав ма-квантову щеи вблиэи поверхности ТРУбы паРо- (и1, - тою йииы поглотителей распойРОвоМа Второго конТУРа и соеДинен, ложенных между детектором и со входо схе! РегистРации (2) .. поверхностью байпасной трубй

Iio ïîêàçéíèÿì -этого ycTpoacTBa .:: и между детектор и поверхВйжйо судйть лишь о факте наруйения . у - ностью трубы паропровода геРме1ичности парогенератора, но:. : второго контура соответстйеЖэЯ "бпРеделй ь Вели iIiiiy пРотечки,: . венно Выраженные в длинах . т..е.= сУдйть" о cTåIIåíè аваРйийостй -:- -:-= ::-:=- свобо п ого пробега гамма-— парогенератора, так как объюййая ак-,, в Тйвность этих радиояуйлйдов йЪмеря- 55 а выходы схем Регистрации соединены етсЯ лишь во втоРом. контУРЮ -- - "с вход э ю схемы сравнения.

Кр же" того такое устройство об- --. ладает низкой чувствительйостью,, : На чертеже изображена схема предобусловленйой тем,"- что 6рй "раэмеще- лагаемого устройства. нии geòåêòoðîâ на поверхности трубо- : устройство содержит детекторы 1 проводов большого диаметра (диаметр О и 2 гамма-излучения, окруженные с

- паропровода второго контура АЗС обыч- боков защитой 3 и 4 и снабженные

Но составляет 400-600 мм) Вероятность поглотителями 5 и 6, схемы 7 и 6 ре° щихся аннигилкцйонных гаЯМа-квайтоз -,с выходамй соответствующих детектомала (обратно-пропорциональна радиу- ф5 ров, и схему 9 сравнения, входы ко719348

50 торой связаны с выходами схем 7 и 8, а также байпасную трубу, вход и выход которой подсоединены- к линии продувки реактора. Детектор 1 размещен вблизи трубы 10 байпасной линии, а детектор 2 — вблизи трубы паропровода второго контура. Поглотитель 5 размещен между детектором 1 и трубой 10, а поглотитель 6 - между . детектором 2 и трубой паропровода ,второго контура.

Устройство работает следукщим образом.

При нарушении герметичности U образных трубок первого контура в парогенераторе активность, накоплен- 15

)ная в первом контуре в результате выхода продуктов деления из негерметичных тепловыделяющих элементов в теплоноситель, Йктивации продуктов коррозии и самого теплоносителя в " " 70 реакторе; попадает в воду втброго контура в парогенераторе. Из послед- него летучие- и газообразные радионуклиды вместе с паром выносятся в трубу второго контура и далее 25 распространяются по его коммунйкациям, проходя последовательно турбины,и конденсатор.

Для поддержания солевого состава и активности теплоносителя первого контура в допустимых пределах часть" теплоносителя по линии продувки ре -""

"актора непрерывно направляется на ионообменные фильтры. Активность теплоносителя первого контура и, -" следовательно, в линии продувки ре- . 5 актора в основном обусловлена радиоактивными благородными газами (РБГ) и йодами, активность которых пример- но на порядок меньше активности РБГ. Суммарная активность остальных ра- 40 дионуклидов примерно на два порядка меньше активности РБГ.

При разгерметизации парогенератора, и попадания в него теплоносителя . 4g первого контура объемная активность

Я„ пара второго контура приблизительно пропорциойальна величине про- течки ((и объемной активности Я теплоносителя в линии продувки, так как РБГ, с одной стороны, обусловливают активность теплоносителя,, а с другой — полностью выносятся йаром из парогенератора. Пропорциональность еще более улучшается, если объемную активность радионуклидов в nape сравнивать с объемной активностью радионуклидов в линии продувки после ". ионообмеиных фильтров, которые уменьшают содержание радионуклидов йода и корроэионную активность в : 60 продувочной во е примерно в такоеже число раз, в какое их содержание уменьшается в паре при выходе из не= герметичного парогенератора во втб = рой контур в соответствии с коэффициентом распределения количества радионуклида между паром и водой.

Поэтому, если к линии продувки реактора подсоединить трубу 10, то объемные активности радионуклидов в паре Я второго контура и в теплоносителе первого контура 0, в трубе

10 будут связаны следующим соотношением: n "- <. (-С (2) где К - коэффициент пропорциональности;

6 — величина протечки теплоносителя первого контура в парогенератор.

Объемная активность радионуклидов в линии продувки реактора и. в трубе паропровода второго контура измеряется идентичными детекторами 1 и 2 соответственно. Они регистрируЮт гамма-кванты и преобразуют их энергию в электрические импульсы, которые обрабатываются схемами 7 и 8. С выходов последних информация подает-. ся йа схему 9, где сравниваются скорости счета детекторов 1 и 2 и оценивается-величина протечки g теплоносителя первого контура в паро ентератор. для уменьшения влияния .внешнего гавана-фона детекторы 1 а 2, боков окружены защитой 3 и 4. Меж у детекторами 1 и 2 и соответствуюими Контролйруемыйи трубами раэме- ены поглотители 5 и б, которыми мо гут быть, например, собственно поглотители, служащие для ослабления потока гамма-квантов; попадающих на детектор, и предохраняющие регистрирующую схему от перегрузки, тепловые экраны холодильников, предотвращающие перегрев детекторов, радиационные фильтры излучения, которые служат для выравниванния спектральной чувствительности детекторов.

Для того, чтобы выражение (2) было справедлйво не только для,объемных, активностей, но и для скоростей счета соответствующих детекторов 1 и 2, внутренний диаметр трубы 10 выбирается из следующего соотношения:

8=- — -, (o где 2 - внутренний диаметр трубы второго контурау

1 плотность пара в трубе парогенератора второго контура при рабочих значениях температуры и давления;

1 плотность среды в линии продувки реактора (для реактора типа ВВЭР go= 1 г/cM ) .

В этом случае самопоглощениа и рассеяние гавра=кватйтов в среде тру= бы 10 и в трубе паропровода второго контура соответственно одинаковы.При этом необходймо учесть имеющиеся

719348

Редактор 3. Бородкина Техред M.Tenep

Корректор В. Гирняк

Заказ 8217/5 Тираж 427 . Подписное

ВНИИПИ Гбсударственйого комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 ,поглотители (тепловые экраны холо- второго .контура, можно не только вы дильника, радиационные фильтры иэлу- явить негерметичный парогенератор, чения), Толщина стейки трубы 10 долж- но по соотношению их скоростей счета на удовлетворять приведенные выае определить величину протечки. соотношению (1) . Это позволяет оценить аварийность

В этом случае спектр гамма-кван- негерметичного паРогенератоРа н претов, попадаюших на поверхность де- дотвратить незапланированные отклю:текторов 1 и 2, трансформируется !чения реактора, если протечка не стенками труб и поглотителямй одина- превышает аварийных величин, что свяковым образом, . эано с суз(ественной экономией электСледовательно, поскольку аппара- ®О роэнергии.. турный спектр от каж (ого- отдельного.

-радионуклида идентичен для детекторов Кроме того, предлагаемое устрой-:

1 и 2, то соотнспаение (2) будет вы- : ство .дает воэможность автоматизирополй ться не только для объемных ;вать процесс слежения за разаитием активностей, но и для скоростей сче- )5 аварии:и своевременным нринятием та детекторов 1 и 2. Измеряя скорос- .,необходимых мер, а также позволяет ти счета детекторов, -расположенных . учитывать радиоактивные выбросы во вблизи трубы 10 и трубы паропровода .внешйюв среду.