Системы для измерения пространственного искривления технологических каналов и каналов системы управления и защиты модернизированные СИПИ-М, 55651-13

Назначение

Системы для измерения пространственного искривления технологических каналов и каналов системы управления и защиты модернизированные СИПИ-М (далее - системы СИПИ-М) реакторов большой мощности канальных (далее - РБМК) предназначены для:

-    измерений внутреннего диаметра канала;

-    измерений угла наклона оси канала относительно вертикали в плоскости, проходящей через риску зонда, и в ортогональной плоскости;

-    измерений угла между меткой направления центральной оси реактора и риской

зонда;

-    измерений угла поворота зонда относительно его начального положения;

-    измерений глубины положения зонда относительно высотных отметок реакторной установки;

-    определения диаметра вписанной, диаметра описанной окружности канала (эллиптичность);

-    определения отклонения действительной оси канала от номинальной оси канала по осям Х и Y;

-    определения стрелы прогиба действительной оси канала;

-    определения азимутального угла стрелы прогиба канала относительно центральной оси реакторной установки;

-    определения радиуса кривизны канала.

Описание

Принцип работы систем СИПИ-М заключается в проведении измерений параметров каналов в процессе перемещения зонда измерительного ЗИ-СИПИ-М (далее - зонд) по контролируемому каналу.

Для проведения контроля зонд загружается в контролируемый канал. Перед загрузкой зонда на контролируемый канал устанавливается самоцентрирующееся устройство для транзитной доставки зонда в зону контроля СИПИ-М каналов РБМК (далее -самоцентрирующееся устройство для ТК) или самоцентрирующееся устройство для транзитной доставки зонда в зону контроля СИПИ-М каналов СУЗ РБМК (далее -самоцентрирующееся устройство для СУЗ) в зависимости от типа канала. На самоцентрирующееся устройство устанавливаются устройство для дезактивации. Зонд устанавливается в трубу направляющую устройства загрузочного УЗ-СИПИ-М, которое стыкуется с устройством для дезактивации. Перед загрузкой зонда в канал измеряется угол между меткой направления центральной оси реактора и риской зонда. Зонд оснащен щупами с датчиками, расположенными в верхнем и нижнем блоках центраторов зонда БЦВ-СИПИ-М и БЦН-СИПИ-М, которые, посредством контакта с внутренней поверхностью канала, позволяют определить действительное значение внутреннего диаметра канала, положение его действительной оси в текущем сечении.

Зонд перемещается вниз, а затем вверх, при этом осуществляются измерения внутреннего диаметра канала, угла наклона оси канала относительно вертикали в плоскости, проходящей через риску зонда, и в ортогональной плоскости, а также угла поворота зонда относительно его начального положения и глубины положения зонда в канале.

Внешний вид основного оборудования систем СИПИ-М приведен на рисунках 1 и 2.

Системы СИПИ-М включают в себя следующие группы оборудования, разделяемые по функциональному назначению:

-    устройство загрузочное УЗ-СИПИ-М (далее УЗ-СИПИ-М);

-    самоцентрирующееся устройство для ТК;

-    самоцентрирующееся устройство для СУЗ;

-    устройство для дезактивации ТК;

-    аппарат высокого давления с вентилем;

-    адаптер с защитным отключением УЗО-ДПА16;

-    оборудование передающей части в составе:

-    зонд;

-    оборудование приемной части в составе:

-    блок питания и управления БПУ-СИПИ-М (далее БПУ-СИПИ-М);

-    блок системный компьютера архивирующего и управляющего БСКАУ-СИПИ-

М;

-    монитор;

-    манипулятор «мышь»;

-    фильтр сетевой;

-    источник бесперебойного питания;

-    линии связи в составе:

-    кабель соединительный зонда КСЗ-СИПИ-Л-М (КСЗ-СИПИ-Л) ((далее кабель

КСЗ-СИПИ-Л-М (КСЗ-СИПИ-Л));

-    жгут монтажный общий ЖМО-СИПИ;

-    кабель питания К-С450 (из состава УЗ-СИПИ-М);

-    кабель соединительный К-С109-2;

-    кабель питания К-С221Н;

-    кабель питания К-С220А;

-    кабель питания (из состава монитора);

-    кабель DVI (из состава монитора).

УЗ-СИПИ-М используется для загрузки зонда в контролируемый канал и выгрузки из

канала.

УЗ-СИПИ-М состоит из:

-    барабана кабельного БК-СИПИ-М, предназначенного для намотки и размотки кабеля КСЗ-СИПИ-Л-М (КСЗ-СИПИ-Л);

-    блока ввода и защиты БВЗ-СИПИ, предназначенного для питания привода подъема зонда;

-    узла лазера, предназначенного для определения углового положения зонда относительно центральной оси реактора;

-    привода подъема зонда ППЗ-СИПИ, обеспечивающего его подъем;

-    датчика верхнего положения зонда, позволяющего определять его верхнее положение;

-    датчика подъема зонда ДПЗ-СИПИ, предназначенного для измерений глубины положения зонда в канале.

Устройство для дезактивации ТК предназначено для проведения дезактивации зонда и кабеля КСЗ-СИПИ-Л-М (КСЗ-СИПИ-Л). Устройство для дезактивации ТК предварительно устанавливается на самоцентрирующееся устройство для ТК (СУЗ), а затем стыкуется с УЗ-СИПИ-М. При подъеме зонда при прохождении его через устройство для дезактивации ТК осуществляется дезактивация зонда путем одновременной подачи воды и воздуха из форсунок, расположенных в два ряда параллельно друг другу. Вода в устройство для дезактивации ТК подается под давлением, создаваемым аппаратом высокого давления. Сжатый воздух поступает в устройство для дезактивации от воздушной магистрали.

Оборудование передающей части системы СИПИ-М представляет собой зонд. Он предназначен для проведения измерений. Зонд состоит из:

-    узла стыковочного УС-СИПИ-М, предназначенного для соединения зонда с УЗ-СИПИ-М с помощью кабеля КСЗ-СИПИ-Л-М (КСЗ-СИПИ-Л);

-    двух блоков центраторов (верхнего БЦВ-СИПИ-М и нижнего БЦН-СИПИ-М), предназначенных для измерений внутреннего диаметра канала. Блоки    центраторов включают в себя по пять датчиков центратора ДЦ-СИПИ;

-    блока датчиков наклона (верхнего БДНВ-СИПИ-М и нижнего БДНН-СИПИ-М), предназначенных для измерений угла наклона оси канала относительно вертикали в плоскости, проходящей через риску зонда, и в ортогональной плоскости. Блок датчиков наклона (верхний БДНВ-СИПИ-М и нижний БДНН-СИПИ-М) состоит из двух датчиков угла наклона электролитических и датчика температуры;

-    датчика поворота ДП-СИПИ-М, предназначенного для измерений угла поворота зонда относительно его начального положения при скручивании кабеля, на котором висит зонд. Датчик поворота ДП-СИПИ-М состоит из гироскопа свободного и датчика температуры.

По степени защиты оболочек оборудование передающей части систем соответствует IP68, оборудование приемной части систем соответствует IP20 по ГОСТ 14254.

Сигналы с датчиков зонда передаются по кабелю КСЗ-СИПИ-Л-М (КСЗ-СИПИ-Л) в УЗ-СИПИ-М, которое обеспечивает их первичную обработку.

БПУ-СИПИ-М предназначен для формирования питающих напряжений УЗ-СИПИ-М и зонда.

Связь между различными группами оборудования систем СИПИ-М осуществляется посредством кабелей. По кабелям передаются питающие напряжения, управляющие и информационные сигналы, необходимые для работы систем СИПИ-М.

Программное обеспечение

Системы СИПИ-М поддерживают возможность работы с автономным программным комплексом «Система измерения пространственных искривлений ТК и КСУЗ v.2.0» (далее комплексом). Комплекс устанавливается на персональный компьютер под управлением операционной системы семейства Microsoft Windows и предназначен для:

—    настройки систем СИПИ-М;

—    сбора и обработки данных;

—    визуализации результатов контроля;

—    создания баз данных (далее БД) контроля.

Комплекс включает в себя следующие программы:

—    «Программа измерения пространственных искривлений каналов v.2.0»;

—    «Программа заполнения базы данных v.2.0»;

—    «Программа калибровки v.2.1»;

—    «Программа контроллера зонда v.2.0», которая является встроенным программным продуктом.

Программное обеспечение «Система измерения пространственных искривлений ТК и КСУЗ v.2.0» соответствует уровню защиты «А» от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с МИ 3286-2010.

Таблица 1

Программа

контроллера

зонда

ПО «Программа контроллера зонда»

*

2.0

* - цифровой идентификатор не вычисляется, так как программное обеспечение зашивается в контроллер на стадии разработки и не может быть изменено.

При нормировании метрологических характеристик было учтено влияние программного обеспечения.

Технические характеристики

1. Диапазоны измерений и пределы допускаемых погрешностей измерений в статическом и динамическом* режиме при максимальной угловой скорости наклона зонда 1,15 градус/с и максимальной угловой скорости поворота зонда 10 градус/с при нагревании зонда от 20 °С до 70 °С приведены в таблице 2.

Примечание - *Под динамическим режимом понимается режим наклона и поворота зонда по синусоидальному закону при изменении температуры зонда.

Таблица 2

2.    По измеряемым параметрам (таблица 2) определяются расчетные параметры технологических каналов и каналов системы управления и защиты с погрешностью, соответствующей аттестованной методике измерений пространственного искривления технологических каналов и каналов СУЗ реакторов РБМК, ИТЦЯ.463439.114-01 Д1    № 437/2022-(01.00250-2008)-2013.

3.    Максимальная скорость перемещения зонда внутри канала составляет 100 мм/с.

4.    Масса и габаритные размеры приведены в таблице 3.

Таблица 3

5.    Параметры электропитания

Питание устройства загрузочного УЗ-СИПИ-М осуществляется от трехфазной сети

переменного тока с напряжением 380 - 20 В и частотой (50 ± 1) Гц с глухо-заземленной нейтралью.

Питание остальных частей систем СИПИ-М осуществляется от однофазной сети

□22

переменного тока с напряжением 220 - 33 В и частотой (50±1) Гц с глухо-заземленной нейтралью.

Мощность, потребляемая устройством загрузочным УЗ-СИПИ-М по сети 380 В 50 Гц не более 2 кВт.

Потребляемая мощность остальных частей систем СИПИ-М не более 4,7 кВт.

6.    Условия окружающей среды во время эксплуатации:

1)    для оборудования передающей части системы СИПИ-М (зонд):

-    рабочая среда    вода или воздух;

-    диапазон температуры рабочей среды, °С    от плюс 20 до плюс 70;

-    максимальная скорость изменения температуры

рабочей среды, °С/мин    5;

-    диапазон атмосферного давления, кПа    от 84 до 106;

-    рабочее давление воды, кПа, не более    200;

-    мощность ионизирующего излучения, рад/ч, не более 3,2105;

2)    для оборудования приемной части системы СИПИ-М:

-    рабочая среда    воздух;

-    диапазон температуры рабочей среды, °С    от плюс 20 до плюс 35;

-    относительная влажность при плюс 25 °С, %, не более 80;

-    диапазон атмосферного давления, кПа    от 84 до 106.

7.    Показатели надежности

Ресурс систем СИПИ-М (с учетом радиационного ресурса) составляет не менее 500 измерений с учетом комплекта запасных частей, инструмента и принадлежностей.

Производительность, количество измерений в течение одной рабочей смены (7 ч), не менее 25.

Средний срок службы 5 лет.

Средняя наработка на отказ с учетом технического обслуживания 100 ч.

Знак утверждения типа

Знак утверждения наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом и в виде наклейки на блок питания и управления БПУ-СИПИ-М.

Комплектность

Комплектность приведена в таблице 4.

Таблица 4

Поверка

осуществляется по документу МП 2512-0011-2013 «Системы для измерения пространственного искривления технологических каналов и каналов системы управления и защиты модернизированные СИПИ-М. Методика поверки», разработанному и утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева» в июле 2013 г.

Основные средства поверки- стенд измерительный (номер в Г.р. 49937-12); теодолит оптический Geobox 0T-05 (номер в Г.р. 40186-08 );рулетка измерительная металлическая по ГОСТ 7502-98.

Сведения о методах измерений

Методика измерений приведена в документах:

«Системы для измерения пространственного искривления технологических каналов и каналов системы управления и защиты модернизированные СИПИ-М. Руководство по эксплуатации. ИТЦЯ.463439.114-01 РЭ», 2013 г.;

Методика измерений пространственного искривления технологических каналов и каналов СУЗ реакторов РБМК, ИТЦЯ.463439.114-01 Д1 № 437/2022-(01.00250-2008)-2013.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к системам для измерения пространственного искривления технологических каналов и каналов системы управления и защиты модернизированным СИПИ-М

«Системы для измерения пространственного искривления технологических каналов и каналов системы управления и защиты модернизированные СИПИ-М. Технические условия. ИТЦЯ.463439.114-01 ТУ».

Рекомендации к применению

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