| Номер в госреестре | 55693-13 |
| Наименование СИ | Установки измерения выгорания ядерного топлива отработавших тепловыделяющих сборок |
| Обозначение типа СИ | МКС-03 ВВЭР |
| Изготовитель | ЗАО НПО "КВАНТ", г.Обнинск |
| Год регистрации | 2013 |
| Срок свидетельства | 28.11.2018 |
| МПИ (интервал между поверками) | 2 года |
| Описание типа | скачать |
Установки измерения выгорания ядерного топлива отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС) МКС-03 ВВЭР (далее - установки) предназначены для измерения выгорания, изотопного состава и остаточного тепловыделения ядерного топлива ОТВС реакторов типа ВВЭР-1000.
Функционально установки состоят из нескольких каналов регистрации излучений.
Блок установки детекторов вместе с размещенными на нем блоками детектирования гамма-излучения спектрометрическими (БДС), блоками детектирования гамма-излучения дозиметрическими (БДД) и блоками детектирования нейтронного излучения (БДН) образуют блок детекторов (БД). БДН в совокупности с электронным оборудованием блока вторичной аппаратуры (БВА) и блока управления и обработки данных (БУ) образует канал регистрации нейтронного излучения. БДС в совокупности с электронным оборудованием БВА и БУ образует канал регистрации гамма-излучения спектрометрический. БДД в совокупности с электронным оборудованием БВА и БУ образует канал регистрации гамма-излучения дозиметрический.
Каналы регистрации нейтронного излучения предназначены для измерения скорости счета импульсов, пропорциональных плотности потока тепловых нейтронов от ОТВС. На основе измеренных значений скорости счета импульсов определяется программно выгорание в диапазоне 10-70 МВт-сут/кг. Время выдержки ОТВС должно составлять от 2 до 50 лет.
Каналы регистрации гамма-излучения спектрометрические предназначены для измерения энергетических спектров гамма-излучения от градуировочных ОТВС, на основе которых определяется программно выгорание по соотношению активностей радиоизотопов 134Cs и 137Cs в ОТВС в диапазоне 35-70 МВт-сут/кг. Время выдержки ОТВС должно быть от 2 до 6 лет.
Каналы регистрации гамма-излучения дозиметрические предназначены для измерения мощности поглощенной дозы гамма-излучения вблизи ОТВС. На основе измеренной мощности поглощенной дозы гамма-излучения определяется программно выгорание ОТВС в диапазоне 5-10 МВт-сут/кг. Время выдержки ОТВС должно быть при этом от 10 до 50 лет.
TI ч S 235т т 236т т 238т т 238п 239п 240т,
Изотопный состав (масса изотопов урана и плутония U, U, U, Pu, Pu, Pu, 241Pu, 242Pu и остаточное тепловыделение ядерного топлива вычисляются программно на основе полученного выгорания).
Информация по выгоранию, изотопному составу и остаточному тепловыделению передается в автоматизированную систему управления технологическими процессами (АСУ ТП) и систему учета и контроля (СУиК).
В каналах регистрации нейтронного излучения используются импульсные камеры деления типа КНК-15-1 (или КНТ-54-1) с компенсацией фона гамма-излучения.
В каналах регистрации гамма-излучения спектрометрических используются CdZnTe-детекторы. Блок детектирования гамма-излучения спектрометрический размещен в свинцовом коллиматоре для уменьшения дозовой нагрузки от гамма-излучения на детектор и предусилитель.
В каналах регистрации гамма-излучения дозиметрических используется алмазный детектор типа ПДПС для измерения мощности поглощенной дозы. Блок детектирования
размещен в свинцовой защите с щелевым коллиматором, обеспечивающим «просмотр» ОТВС.
Комплект монтажных частей (блок установки детекторов) предназначен для размещения блоков детектирования и свинцовых коллиматоров относительно ОТВС. С помощью устройства перегрузочного (УП) ОТВС перемещаются вдоль блоков детектирования непрерывно с заданной скоростью или с остановками в фиксированных точках для проведения измерений. Перемещение ОТВС осуществляется по сигналу с блока управления и обработки данных установки.
В состав электронного модуля входит набор электронных блоков для обеспечения работы блоков детектирования и обработки данных.
Внешний вид блока детекторов приведен на рисунке 1.
Внешний вид модуля электронного приведен на рисунке 2.
Шкаф для размещения электронных блоков Блок вторичной аппаратуры
Замок шкафа, защитная наклейка Блок детекторов
Пломба на корпусе персонального компьютера
Блок управления и обработки данных
Замок на лицевой панели персонального компьютера
Рисунок 2 - Внешний вид модуля электронного
Программное обеспечение (ПО) «FLAME» МКС-03 ВВЭР состоит из следующих функциональных блоков:
- Flame.exe - основного исполняемого модуля;
- AsTract.dll - модуля управления блоками детектирования нейтронного и гамма-излучения, аналого-цифровыми преобразователями АЦП-8к-2м и счетчиками-интенсиметрами СЧМ-32;
- DirectUse.dll - модуля для обеспечения интерфейса с пользователем и связи с модулем AsTract и другими блоками установки;
- done.mdb - базы данных.
ПО «FLAME» обеспечивает:
- градуировку, проверку и поверку каналов регистрации нейтронного и гамма-излучения;
- измерения скорости счета импульсов каналами регистрации нейтронного излучения; мощности дозы и энергетических спектров гамма-излучения;
- вычисление выгорания, изотопного состава и остаточного тепловыделения ядерного топлива ОТВС.
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование ПО | Идентифика ционное наименование ПО | Номер версии (иденти-фика-ционный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| ПО «FLAME» | flame.exe | 3.1.0.0 | EED7606892BBB20698379 01C783DFBFECCCACB60 | SHA-1 |
| ПО «FLAME» | AsTract.dll | 3.1.0.0 | 563ED996A0FD22B33A5D 10CAB36142A897C00E96 | SHA-1 |
| ПО «FLAME» | DirectUse.dll | 3.1.0.0 | 63FC3CFF6475518A3AED DDADD8F745F0840F2C03 | SHA-1 |
| ПО «FLAME» | done.mdb | 3.1.0.0 | 0AAA55C092CCE4F08369 5506937C0CD497A2FB53 | SHA-1 |
Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «А» по МИ 3286-2010.
Метрологические и технические характеристики установок приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Наименование параметра | Значение параметра |
| Канал регистрации нейтронного излучения | |
| Диапазон измерения выгорания, МВт-сут/кг | от 10 до 70 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения выгорания при доверительной вероятности 0,95,% | ±10 |
| Наименование параметра | Значение параметра |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения суммарной массы изотопов урана и плутония при доверительной вероятности 0,95, % | ±15 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения остаточного тепловыделения при доверительной вероятности 0,95, % | ±10 |
| Время измерения выгорания, массы изотопов урана и плутония и остаточного тепловыделения одной ОТВС, мин, не более | 10 |
| Диапазон чувствительности к нейтронам источника типа ИБН, размещенного на поверхности блока детектирования нейтронного излучения, имп./нейтр. | (0,5-2,0)10-4 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности чувствительности к нейтронам источника типа ИБН, % | ±10 |
| Мощность поглощенной дозы сопутствующего гамма-излучения, Гр/ч, не более | 103 |
| Г абаритные размеры блока детектирования (длина х диаметр), мм, не более | 288х166 |
| Рабочий диапазон температуры, °С | от 5 до 45 |
| Канал регистрации гамма-излучения спектрометрический | |
| Диапазон измерения выгорания, МВт-сут/кг | от 35 до 70 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения выгорания при доверительной вероятности 0,95,% | ±10 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения суммарной массы изотопов урана и плутония при доверительной вероятности 0,95, % | ± 15 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения остаточного тепловыделения при доверительной вероятности 0,95, % | ±10 |
| Время измерения выгорания, массы изотопов урана и плутония и остаточного тепловыделения одной ОТВС, мин, не более | 240 |
| Энергетический диапазон регистрируемого гамма-излучения, МэВ | от 0,05 до 1,0 |
| Абсолютное энергетическое разрешение, кэВ, не более - при энергии гамма-излучения E=60 кэВ и температуре воздуха 25 °С | 10 |
| - при энергии гамма-излучения E=122 кэВ и температуре воздуха 25 °С | 12 |
| - при энергии гамма-излучения E=662 кэВ и температуре воздуха 25 °С | 15 |
| Пределы нестабильности чувствительности и энергетического разрешения в течение времени непрерывной работы, % | ±5 |
| Наименование параметра | Значение параметра |
| Чувствительность к гамма-квантам источника Cs типа ОСГИ, размещенного на поверхности блока детектирования гамма-излучения спектрометрического, имп./Бк - интегральная, не более - по пику полного поглощения, не менее | 210-4 210-7 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности чувствительности к гамма-излучению, % | ±20 |
| Г абаритные размеры блока детектирования (длина х диаметр), мм, не более | 245 х 15 |
| Рабочий диапазон температуры, °С | от 5 до 45 |
| Канал регистрации гамма-излучения дозиметрический | |
| Диапазон измерения выгорания, МВт-сут/кг | от 5 до 10 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения выгорания, % | ±10 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения суммарной массы изотопов урана и плутония при доверительной вероятности 0,95, % | ±15 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения остаточного тепловыделения при доверительной вероятности 0,95, % | ±10 |
| Время измерений выгорания, массы изотопов урана и плутония и остаточного тепловыделения одной ОТВС, мин, не более | 10 |
| Диапазон энергий регистрируемого гамма-излучения, МэВ | от 0,08 до 3 |
| Диапазон измерений мощности поглощенной дозы гамма-излучения, Гр/с | от 210-4 до 0,2 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений мощности поглощенной дозы гамма-излучения при доверительной вероятности 0,95, % | ±5 |
| Пределы нестабильности показаний в течение времени непрерывной работы, % | ± 1 |
| Величина темнового тока, А, не более | (N О 5 |
| Анизотропия чувствительности, %, не более | 2 |
| Г абаритные размеры блока детектирования (длина х диаметр), мм, не более | 245 х 15 |
| Рабочий диапазон температуры, °С | от 5 до 45 |
| Общие характеристики | |
| Время установления рабочего режима, мин, не более | 30 |
| Напряжение питания от сети переменного тока, В | от 198 до 242 |
| Частота, Гц | от 47 до 53 |
| Потребляемая мощность, В-А, не более | 1000 |
| Наименование параметра | Значение параметра |
| Г абаритные размеры блока детекторов (длина х диаметр), мм, не более | 500х1000 |
| Габаритные размеры электронного модуля (длина х ширина х высота), мм, не более | 560 х 600 х 2030 |
| Масса, кг, не более | |
| - механической части | 150 |
| - электронного модуля | 120 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 5000 |
| Рабочие условия эксплуатации: | |
| - рабочая среда | воздух |
| - температура окружающего воздуха, °С | от 18 до 40 |
| - относительная влажность воздуха, % | до 80 |
| - режим работы | периодический |
Знак утверждения типа наносится на титульный лист руководства по эксплуатации НПОК.011.00.00.000РЭ типографским способом.
Комплект поставки приведен в таблице 3. Таблица 3
| Наименование | Количество |
| Установка в составе: | |
| - блока детектирования нейтронного излучения | 3 шт. |
| - блока детектирования гамма-излучения: | |
| спектрометрического | 3 шт. |
| дозиметрического | 3 шт. |
| - модуля электронного в составе: | 1 компл. |
| блока вторичной аппаратуры | 1 компл. |
| блока управления и обработки данных | 1 компл. |
| - комплекта монтажных частей (механическая часть) в составе: | 1 компл. |
| блока установки детекторов | 1 шт. |
| - вспомогательных устройств ВУ-1, ВУ-2 и ВУ-3 для проверки и поверки каналов регистрации нейтронного и гамма-излучения | 1 компл. |
| Паспорт. НПОК.021.00.00.000 ПС | 1 шт. |
| Методика поверки. 651-13-54 МП | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации. НПОК.021.00.00.000 РЭ | 1 шт. |
| Свидетельство о поверке | 1 шт. |
осуществляется по документу 651-13-54 МП «Установка измерения выгорания ядерного топлива отработавших тепловыделяющих сборок МКС-03 ВВЭР. Методика поверки», утверждённому руководителем ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИФТРИ» 23 сентября 2013 года.
Основные средства поверки:
- источник быстрых нейтронов типа ИБН с потоком нейтронов не менее 5-105 нейтр./с, пределы допускаемой относительной погрешности потока нейтронов ± 5 % при доверительной вероятности 0,95 (аттестованный в установленном порядке);
- источник гамма-излучения 241Am типа ОСГИ с активностью не менее 5-104 Бк, пределы допускаемой относительной погрешности активности ± 3 % при доверительной вероятности 0,95 (аттестованный в установленном порядке);
- рабочий эталон поглощенной дозы гамма-излучения в воде (цезий - 137 или кобальт - 60), пределы допускаемой относительной погрешности ± 1,5 % при доверительной вероятности 0,99;
- эталонный дозиметр гамма-излучения, пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения поглощенной дозы и мощности поглощенной дозы в воде ± 2,5 % при доверительной вероятности 0,95.
«Установка измерения выгорания ядерного топлива отработавших тепловыделяющих сборок МКС-03 ВВЭР. Руководство по эксплуатации. НПОК.021.00.00.000 РЭ».
«Методика измерений выгорания, изотопного состава и остаточного тепловыделения ядерного топлива отработавших тепловыделяющих сборок реакторов ВВЭР с помощью установки МКС-03 ВВЭР. МВ-11.2013».
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к установкам измерения выгорания ядерного топлива отработавших тепловыделяющих сборок МКС-03 ВВЭР
ГОСТ 12.2.007.0-75. ССБТ. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности.
ГОСТ 27451-87. Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия.
НП 061-05. Правила безопасности при хранении и транспортировании ядерного топлива на объектах использования атомной энергии.
НП 001-97. Общие положения обеспечения безопасности атомных станций (ОПБ-88/97).
РД 50-691-89. Поглощенные дозы фотонного (1-50 МэВ) и электронного (5-50 МэВ) излучений в лучевой терапии. Методы определения.
НРБ-99/2009. Нормы радиационной безопасности.
ОСПОРБ-99/2010. Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности.
ПТЭ. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей.
ПТБ. Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей.
Установка измерения выгорания ядерного топлива отработавших тепловыделяющих сборок МКС-03 ВВЭР. Технические условия. НПОК.021.00.00.000ТУ.
Осуществление деятельности в области использования атомной энергии.
