Системы измерения расхода натрия через ГЦН-1 реактора БН-800, 52763-13

Назначение

Системы измерения расхода натрия через ГЦН-1 реактора БН-800 далее (система) предназначена для измерений расхода теплоносителя первого контура реактора БН-800, протекающего через байпас и напорный трубопровод-бак ГЦН-1.

Описание

Система состоит из:

-    устройства расходомерного УН-4 800-57 СП;

-    двух нормирующих преобразователей АРТН.407119.301;

-    коробки соединительной УН-4 800-57-100СП;

-    линий связи.

Принцип действия системы основан на явлении электромагнитной индукции при движении проводника в магнитном поле. В процессе течения натрия в магнитном поле устройства расходомерного (далее РУ) индуцируется э.д.с., пропорциональная расходу натрия, которая при помощи преобразователя нормирующего (далее НП) преобразуется в унифицированный электрический сигнал, пропорциональный расходу натрия через РУ.

РУ состоит из трёх, расположенных вертикально, основных составных частей: проточной части, трубы и пробки.

Проточная часть является нижней частью РУ (рис.1) и состоит из дросселя, насадки и датчика. Дроссель служит для обеспечения расхода натрия через расходомерное устройство величиной не более 5 кг/с в номинальном режиме работы трех насосов, и представляет собой набор из шести шайб, последовательно сваренных между собой. Насадка состоит из трубы и надетой на нее втулки.

Датчик расположен внутри насадки и состоит из сваренных между собой корпуса и на-конечникаи образующих герметичную газовую полость. Внутри наконечника на втулке установлен магнит, изготовленный в форме цилиндра с лысками, необходимыми для размещения выводов электродов. Восемь электродов вварены в стенки наконечника. Две пары электродов используются при электромагнитном методе измерения расхода натрия, а другие две пары -при корреляционном, предназначенном для периодической поверки и возможной корректировки градуировочных характеристик электромагнитных каналов.

РУ эксплуатируется в составе ГЦН-I и устанавливается в специальный канал на байпасе "напорный трубопровод - бак ГЦН-1".

Нормирующие преобразователи (рис.2) предназначены для:

-    преобразования сигналов электромагнитных и корреляционных каналов РУ в гальванически развязанные сигналы постоянного тока от 4 до 20 мА при сопротивлении нагрузки не более 500 Ом, пропорциональных значению измеряемого расхода натрия во всем диапазоне измерения;

-    обработки корреляционных сигналов при проведении поверки и корректировки, при необходимости, выходных сигналов электромагнитных каналов в зависимости от измеряемого расхода. Корректировка показаний осуществляется путем сопоставления выходных сигналов электромагнитных каналов и корреляционного канала.

В состав нормирующих преобразователей НП входят:

-    модули преобразования сигналов первичных электромагнитных преобразователей (МПЭМ) для усиления электрического сигнала постоянного напряжения, снимаемого с электродов РУ и преобразования его в токовый сигнал (4 - 20 мА);

-    модули корреляционного канала (МКР) обеспечивают усиление малых флуктуаций сигналов, снимаемых с электродов РУ, и передачу их в МОЦ, который осуществляет рас-

чет статистических характеристик, измерение временного сдвига функции взаимной корреляции и формирование унифицированного выходного сигнала, пропорционального расходу;

-    модули преобразования сигналов термопар (МПТ) предназначены для формирования на выходе унифицированного электрического сигнала (ток 4 - 20 мА) с термопреобразователя (термопары гр. ХА(К));

-    модуль цифровой обработки (МОЦ) реализуется на основе промышленного компьютера. МОЦ, помимо указанных выше функций, проводит автоматический контроль исправности системы для обеспечения автономного режима работы. Помимо флуктуационных сигналов, к нему подводятся токовые сигналы с выходов электромагнитных и термопарных каналов;

-    блок питания (БП) вырабатывает стабилизированное напряжение +24 В для питания модулей.

Входные сигналы поступают с электродов расходомерного устройства и термопар. На каждый ГЦН-1 предусмотрены два НП. Все модули преобразования сигналов первичных преобразователей имеют 3-х портовую гальваническую развязку.

БП имеет 8 гальванически развязанных выходов напряжением +24 В.

Коробка соединительная предназначена для коммутации сигналов РУ и формирования входных сигналов из двух НП.

Линии связи предназначены для связи между РУ и НП в процессе эксплуатации системы.

Программное обеспечение

Компьютерная программа, разработанная в среде LabVIEW8.6, работает под операционной системой Windows XP. Программа предусматривает автоматический сбор и математическую обработку результатов измерений электромагнитными, корреляционными и температурными каналами и архивирование результатов измерения.

Программа обработки данных по измерениям построена по модульному принципу. Программа предусматривает ввод в базу данных результатов испытаний, хранение данных по заводским номерам поверяемых систем.

Основной принцип мер защиты программного обеспечения (ПО) заключается в невозможности полноценного использования программного продукта без соответствующей поддержки со стороны разработчика: подробной пользовательской документации, системы обучения пользователей и обновленных версий программного продукта и баз данных. Таким образом, обеспечивается невозможность запуска ПО с измененной метрологически значимой частью.

Идентификационные данные программного обеспечения (ПО).

Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных

изменений "С" по МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Контролируемая среда

натрий 0,125 - 5,0 1,0 - 5,0

± 2,5

0,03

± 0,8

0,01

от плюс 200 до 400 ± 1,5

4- 20 Ethernet

0,5

0,98

15

службы

220±1150

50±2

600х400х370 0 158х 6163

28

155

от плюс 5 до 50 80

от 84 до 106,7 постоянный

Диапазон измерений расхода натрия (электромагнитный канал), кг/с Диапазон измерений расхода натрия (корреляционный канал), кг/с Пределы допускаемой основной приведённой погрешности от верхнего значения диапазона расхода (электромагнитный канал), %, Дополнительная погрешность измерения расхода в зависимости от изменения температуры(электромагнитный канал), %/оС Пределы допускаемой основной приведённой погрешности от верхнего значения диапазона расхода (корреляционный канал), % Дополнительная погрешность измерения расхода в зависимости от изменения температуры(корреляционный канал), %/оС Диапазон температуры натрия, оС

Пределы относительной погрешности измерений температуры (температурные каналы), %

Выходной сигнал системы (электромагнитный, корреляционный, температурный каналы):

-    ток, мA

-    цифровой

Время установления выходного сигнала системы (электромагнитный канал) при скачкообразном измерении расхода от нуля до максимального значения, с, не более

Вероятность безотказной работы за время 16000 часов Назначенный срок службы, лет, не менее

Назначенный ресурс - без ограничения в течение назначенного срока Источник питания - сеть переменного тока

-    напряжение, В

-    частота, Г ц

Габаритные размеры, мм:

-    нормирующий преобразователь

-    расходомерное устройство Масса, кг:

-    нормирующий преобразователь,

-    расходомерное устройство

Рабочие условия эксплуатации нормирующего преобразователя

-    температура, °С

-    относительная влажность при температуре 25 оС, % не более

-    давление атмосферное, кПа Режим работы

Комплектность

Поверка

осуществляется по методике "ГСИ. Система измерения расхода натрия через ГЦН-1 реактора БН-800. Методика поверки. АРТН.407119.301 МП " утвержденной ГЦИ СИ ФГУП "ВНИИМС" в октябре 2012 г.

Основное поверочное оборудование:

-    установка поверочная расходомерная ИРС-М. диапазон воспроизводимых расходов натрия от 0,5 до 100 м3/ч; допускаемая приведенная погрешность воспроизведения расхода в диапазоне от 0,5 до 20 м3/ч к верхнему значения ±0,3 %; допускаемая приведенная погрешность воспроизведения расхода в диапазоне от 20 до 100 м3/ч к верхнему значению ±0,8 %;

-    термометр ТЛ-4 ГОСТ 28498-90 от 0 до 55 оС с ценой деления 0,1 оС;

-    многофункциональный технологический калибратор FLUKE 725, диапазон от 0 до 24 мА, класс точности 0,02;

-    промышленный компьютер.

Сведения о методах измерений

содержатся в руководстве по эксплуатации УН-4 800-57РЭ.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к системе измерения расхода натрия через ГЦН-1 реактора БН-800

1    Техническая документация на систему измерения расхода натрия через ГЦН-1 реактора БН-800.

2    ГОСТ 12.2.003-91 Системы стандартов безопасности труда. Процессы производственные. Общие требования безопасности.

3 ОПБ- 88/97 НП-001-97 (ПНАЭ Г-7-011-97) Общие положения обеспечения безопасности атомных станций.

Рекомендации к применению

осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта