Устройство для диагностики системы газового управления плотностью нейтронного потока

ЗОбРЕТЕН ОМУ СВИДЕТЕЛ мная5,СССР1984.СССР1983.ОСТИКИИЯ ПЛОТНОСГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНСИСТЕМЫ ГАЗОВОГО УПРАВЛЕНТЬЮ .НЕЙТРОННОГО ПОТОКА(57) Изобретение относится к ядерной технике и предназначено дляобеспечения радиационной безопасности при работе с системами газовогоуправления плотностью нейтронного.потока в ядерных реакторах, главнымобразом, в исследовательских. Цельюизобретения является повышение коэффициента использования устройства,801394999 А 1 надежности системы и увеличение запаса реактивности реактора за счет исключения дополнительных датчиков с арматурой, раэмещаеььх внутри актинной зоны реактора. В устройство вводится вычислительный блок, рйсположенный вне активной эоны, вход которого подключен к выходукоммутатора, а выход - к входу счетно-решаю. щего блока и используются только штатные система контроля и измерения. В вычислительном блоке по скорректированным значениям температуры идавления газового органа управления рассчитывается плотность нейтронного потока вне газового органа управле- с., ния. Если разность в показаниях штатВ ной системы измерения и расчетного значения плотности нейтронного потока в вычислительном блоке превышает допустимюй уровень, то счетнорешающее устройство подает в блок сигнализации сигнал о разгерметизации систе- ффффф ми. 1 ил. М1:ФМ -"-ЧР К гдеР,Ч;,Т; Р; Т;, 11,2, 3, (1) соответственно,давление, объем и температура газа в соответствующей емкости,Изобретение относится к ядерной технике и предназначено для обеспече ния радиационной безопасности при ра" боте с системами газового управле 5 ния плотностью нейтронного потока в ядерных реакторах, главным образом в исследовательских.Целью изобретения является повышение коэффициента использования уст" 1 О ройства, надежности системы и увеличение запаса реактивности реактора, эа счет исключения датчиков с арматурой, размещаемых внутри активной зоны реактора. 15На чертеже изображено предлагаемое устройство, структурная схема.Устройство для диагностики системы газового управления плотностью нейтронного потока содержит штатные 2 О датчики нейтронного потока 1 и тем. пературы 2 топливного канала. 3, газовый орган управления 4, датчики 5 и 6 температуры, установленные .в рабочих ресинерах 7, газоного конту ра 8, оборудованного отсечной арматурой 9 и устройством 10 очистки от слабопоглощающих нейтроны газовых примесей, датчик 11 давления газового органа управления, датчики 12 и 3 О 13 давления рабочих ресиверов,.коммутатор 14, счетно-решающий блок 15, вычислительный блок 16, блок 17 сигнализации, Стрелками показано движение теплоносителя.35Устройство работает следующим, образом.Электрические сигналы всех датчиков системы через коммутатор 14 поочередно поступают на вход счетно-ре шающего блока 15 и вычислительного блока 16. По показаниям датчиков давления 11, 12, 13 и датчиков 2, 5, 6 температуры счетно-решающее устройство вычисляет общую массу М рабочего газа в газовом контуре всей систега как сумму масс рабочего газа .в газовом органе управления и в рабочих ресггнерах. Для расчета массы газа М; н каждом иэ Объемон используется формула(2) где Рг э Чго давление и Объемгаза н газоном органе.Рассчитанное значение температуры Т, корректируется н вычислительном блоке 6 по показанию датчика темпе: ратуры 2 Т (с целью учета температурных колебаний, .вызванных изменением расхода теплоносителя)Тг =То -Т .Затем в вычислительном блоке 16 по скорректированному значению температуры Т, газового органа упранления рассчитывается плотность нейтронного потока (р, вне газового органа управления по формуле:Ч, фЕРК % (1-1 )Т,(3) ,де г.г, Э, Р - микроскоггн геское сечение пог ло.иеггггя, коэффициеггт гепггоггровод В. - газовая постоянная,1 гг - молекулярггый нес га",эа,Затем счетно-решающее устройствовычисляет разность между исходной иреальной массой газа в системе и, вслучае, если эта разность по модулюпревышает заданное значение, подаетсигнал о разгерметизации газоногоконтура .в блок сигнализации 17,.представляющий собой звуковой или световой элемент индикации с управлениемот электронного ключа. Если разгерметизация газового контура не .произошла,инициируется контроль содержания слабопоглощающих нейтроны газовых примесейс предварительным расчетом в вычислительном блоке плотности нейтронногопотока вне газового органа управления.С этой целью в вычислительном блокерассчитывается масса газа органа управ-ления.по формулеМ Мцр вгде М - масса газа в газовом органегоуправления;Мг - исходная масса газа н системе;М - суммарная масса газа в рабоГчих ресиверах.По рассчитанной массе газа органауправления и по показанию датчика давления 11 в вычислительном блоке 16рассчитавается температура газа Т,органа управления 4 по формулеЛ 139ности и ядерная плотность газа, соответственно;Е - энергия, высвобождающаяся при единичномакте поглощения нейтрона газом;К - внутренний радиус га-зового органа управления;1 - величина, пропорциональная среднему свободному пробегу частицпродуктов реакции захвата нейтрбна в газепри нормальных условиях.Рассчитанные значения температуры Т, и нейтронного потока Ч, с выхода вычислительного блока передаются в счетно-решающий блок. В счетно-решающем блоке по рассчитанной величине ц, и по показаниям ц, нейтронного датчика 1 вычисляется реальная величина отношения (/,). Далее в счетно-решающем блоке 15 вычисляется по рассчитвннойили записанной в оперативной памяти регулировочной характеристике газового органа управ-. ления теоретическая величина щ /Ч которую должен создавать. газовый орган управления с исправным устройством очистки 10 при давлении рабочего газа Р где Р, - давление в газовом органе по показанию датчика 11 (регулировочная характеристика может быть .аппроксимирована формулой с,/р =Аехр (В Р, Т,), где А и В - константы. В случае, если разность у, /1,-(р, ц,) превышает допустииай уровень, счетно-решающее устройство подает в блок сигнализации 17 сигнал об отказе устройства очистки Счетно-решающий блок и вычислительный блок целесообразно реализовать на базе элементов ЭВИ с внвлого 4999 1 О 25 30 ао 15 20 цифровым преобразователем на входе. В этом случае все вычислительные опе-, рации, описанные выше, реализуются программным способом.Предлагаемое устройство позволяет осуществить диагностику систеж газового управления плотностью нейтронного потока, при этом исключены датчики нейтронного потока, установленные в активной зоне реактора эа пре-делами гаэовога органа управления,что позволяет повысить коэффициентиспользования и надежность системыуправления за счет сокращения измерительных элементов системы, расположенных в активной зоне реактора;увеличить. запас реактивности реакто.ра эа счет исключения поглощающихнейтроны элементов иэ активной зона. Формула изобретений Устройство для диагностики систе 1 ы газового управления плотностью нейтронного потока, содержащее газовый орган управления, подключенныйпосредством коммуникационной линиис отсечной арматурой к рабочим ресиверам, счетнорешакщий блок, к выходу которого подключен блок сигнализации, а ко входу которого через коммутатор подключены датчики давления и температуры, установленные в рабочих ресиверах, датчик давления в газовом органе управления и датчики температуры и нейтронного потока топливного канала, о т л и ч а ю щ е е - с я тем, что, с целью повышения коэффициента использования устройства, надежности системы. и уветячениязапаса реактивности реактора эа счетисключения датчиков с арматурой,размещаемых в активной зоне реактора, в устройство дополнительно введен вычислительный блок, вход которого подключен к выходу коммутатора,а выход - к дополнительному входусчетно-решакицего блока.3394999 Составитель О. Боаенковактор В. Кручинкина Техред Л,СердюковаКорректор А. Тяско акаэ 1542 Подписи Т Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгор Проектная, 4 ж Э 48рственногообретений иЖ-Э 5, Раушс ВНИП 1 И Госуд по делам и 113035, Москва, оиитета СССРоткрытий .ая наб. д, 4/5