Назначение
Анализаторы раствора нейтронные НАР-И и их исполнения НАР-И-Н, НАР-И-Н-ИС, НАР-И-П, НАР-И-П-ИС (далее по тексту - анализаторы) предназначены для автоматического непрерывного измерения концентрации бора-10 (борной кислоты) в рабочих средах первого контура в технологических емкостях и баках на атомных электростанциях, оснащенных реакторами типа ВВЭР.
Описание
Анализаторы комплектуются датчиком навесного типа, который устанавливается на технологических трубопроводах, или датчиком погружного типа, который устанавливается в баках и емкостях.
Анализаторы имеют следующие исполнения:
- НАР-И-Н - анализатор навесного типа, состоит из устройства преобразования и обработки информации УПО (далее по тексту - УНО) и устройства детектирования УДт-1Н (далее по тексту - УДт-1Н);
- НАР-И-П - анализатор погружного типа, состоит из УПО и устройства детектирования УДт-Ш (далее по тексту - УДт-Ш);
- НАР-И-Н-ИС - анализатор навесного типа, состоит из УПО, УДт-1Н и индикатора символьного ИнС-2 (далее по тексту - ИнС-2);
- НАР-И-П-ИС - анализатор погружного типа, состоит из УПО, УДт-Ш и ИнС-2.
Составные части анализаторов выполняют следующие функции:
- УДт-1Н и УДт-Ш осуществляют преобразование потока тепловых нейтронов, отраженных от раствора борной кислоты, в электрический сигнал, который в цифровом виде передается в УПО. УДт-1Н и УДт-Ш имеют два независимых канала измерений;
- УПО осуществляет преобразование информации, принятой от УДт-Ш или УДт-Ш, по двум каналам в показатели концентрации изотопа бор-10 или борной кислоты;
- УПО формирует исходные аналоговые сигналы в диапазоне от 0 до 5 mA или от 4 до 20 mA соответственно значению концентрации изотопа бора-10 или борной кислоты;
- УПО обеспечивает выдачу результатов измерений и дополнительной информации по цифровому каналу на магистраль RS-485;
- ИнС-2 отображает значение концентрации изотопа бор-10 или борной кислоты в числовом виде по информации, принятой от УПО.
Конструкция УДт-1Н и УДт-Ш обеспечивает их расположение и закрепление в предназначенных для них местах. Для обеспечения работы УДт-Ш и УДт-Ш в них устанавливаются источники быстрых нейтронов. После установки источник быстрых нейтронов закрывается крышкой с возможностью пломбирования.
Принцип действия анализатора основан на взаимодействии быстрых нейтронов, испускаемых источником ИБН, с рабочей средой первого контура, замедлении их при взаимодействии с ядрами водорода и поглощении ядрами бора-10, находящимися в анализируемом растворе среды. Часть замедленных нейтронов, отраженных от раствора, попадает в чувствительный объем счетчиков медленных нейтронов СИ19Н, расположенных в УДт. Количество регистрируемых счетчиками импульсов, пропорциональное количеству нейтронов, в цифровом виде передается из УДт в УПО.
В УПО информация о количестве импульсов накапливается за установленный интервал времени (от 10 до 500 с), а затем рассчитывается концентрация бора-10 (борной кислоты).
УПО выполнено в виде прибора. На лицевой панели УПО расположен цветной жидкокристаллический дисплей, на котором отображаются следующие кадры:
- значение концентрации изотопа бора-10 или борной кислоты в числовом виде (мгновенная и средняя концентрации), аналоговом виде (значение концентрации за выбранный интервал времени);
- температура раствора в числовом и аналоговом виде (значение температуры раствора за выбранный интервал времени);
- информация о техническом состоянии всех составных частей анализатора (значение напряжений питания и температуры каналов датчика, значение частот импульсов, зафиксированных каналами датчика, значение напряжений питания и температуры УПО, значение напряжений питания и температуры);
- кадр конфигурации для настройки анализатора.
На лицевой панели расположены также кнопки управления, с помощью которых выполняется переход между кадрами отображения и настройки анализатора.
С обратной стороны УПО установлены съемные блоки, на которых есть соединители для коммутации и индикаторы напряжений питания.
ИнС-2 выполнен также в виде прибора. Имеет на лицевой панели цветной жидкокристаллический дисплей, на котором отображается в числовом виде текущие значения концентрации изотопа бора-10 или борной кислоты, наименование позиции датчика анализатора и информация о техническом состоянии ИнС-2.
Все составные части анализаторов имеют гальваническую развязку цепей питания, каналов связи между УПО и УДт-1Н или УДт-Ш, между УПО и ИнС-2, выходного аналогового сигнала УПО, выхода RS-485.
Технические характеристики
Диапазон измерений концентрации изотопа бора-10 в водном растворе борной кислоты при атомной доле изотопа бора-10 в борной кислоте 19,8 % - от 0 до 0,64 кг/м3 или от 0 до 1,6 кг/м3.
Диапазон измерений концентрации водного раствора борной кислоты - от 0 до 20 кг/м3 или от 0 до 50 кг/м3.
Градуировка каждого анализатора выполняется только в рабочем диапазоне, значение которого приведено в формуляре.
Пределы допускаемой основной приведенной погрешности при измерении концентрации изотопа бора-10 в водном растворе борной кислоты или концентрации водного раствора борной кислоты - ± 2,5 % при условии установки времени измерения средних значений концентраций не менее 100 с. Погрешность приведена к верхним границам диапазонов измерений.
Пределы допускаемой приведенной погрешности преобразования цифрового кода в выходные сигналы постоянного тока в процентах от разности верхней и нижней границ диапазона в рабочих условиях эксплуатации составляют ± 0,3 % .
Нестабильность показаний за 72 ч не превышает абсолютного значения предела допускаемой основной погрешности.
Время готовности к работе составляет 1 ч.
Рабочие условия эксплуатации УДт-1Н (УДт-1П):
- температура окружающего воздуха - от 15 °C до 90 °C;
- относительная влажность окружающего воздуха - не более 90 % при температуре 30 °C;
- избыточное давление рабочей среды - не более 30 kPa.
Рабочие условия эксплуатации УПО:
- температура окружающего воздуха - от 15 °C до 50 °C;
- относительная влажность окружающего воздуха - не более 75 % при температуре 30 °C.
Рабочие условия эксплуатации ИнС-2:
- температура окружающего воздуха - от 18 °C до 35 °C;
- относительная влажность окружающего воздуха - не более 80 % при температуре 27 °C.
Питание осуществляется от сети переменного тока с номинальным напряжением 220 В и номинальной частотой 50 Гц.
Полная потребляемая активная мощность не превышает 50 В А.
Габаритные размеры составных частей анализаторов, мм, не более:
- УДт-1Н ( 535 х 95 х 410);
- УДт-Ш ( 280 х 345 х 720);
- УПО( 485 х 195 x375);
- ИнС-2 ( 125 х 125 х 250).
Масса составных частей анализаторов, кг, не более:
- УДт-1Н - 17; УДт-Ш -18; УПО - 7,5; ИнС- 2,5.
Средняя наработка до отказа - не менее 50000 ч.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится с помощью этикетки на корпус Удт-1Н и печатным методом - на эксплуатационные документы.
Комплектность
Комплекты поставки исполнений анализаторов приведены в таблицах 1, 2, 3, 4 и 5.
Таблица 1 - Комплект поставки анализатора исполнения НАР-И-Н
| Обозначение | Название | Количество |
| 414413.001 | Анализатор раствора нейтронный НАР-И-Н, в том числе: | 1 шт. |
| 418252.002 | Устройство детектирования УДт-1Н | 1 шт. |
| 468222.007 | Устройство преобразования и обработки УПО | 1 шт. |
| 466943.102 | Комплект запасных частей | 1 компл. |
| 466941.272 | Комплект монтажных частей | 1 компл. |
| 414413.001 ВЭ | Комплект эксплуатационных документов согласно ведомости | 1 компл. |
Таблица 2 - Комплект поставки анализатора исполнения НАР-И-П
| Обозначение | Название | Количество |
| 414413.001-01 | Анализатор раствора нейтронный НАР-И-П, в том числе: | 1 шт. |
| 418252.003 | Устройство детектирования УДт-Ш | 1 шт. |
| 468222.007 | Устройство преобразования и обработки УПО | 1 шт. |
| 466943.103 | Комплект запасных частей | 1 компл. |
| 466941.273 | Комплект монтажных частей | 1 компл. |
| 414413.001-01 ВЭ | Комплект эксплуатационных документов согласно ведомости | 1 компл. |
Таблица 3 - Комплект поставки анализатора исполнения НАР-И-Н-ИС
| Обозначение | Название | Количество |
| 414413.001-02 | Анализатор раствора нейтронный НАР-И-Н-ИС, в том числе: | 1 шт. |
| 418252.002 | Устройство детектирования УДт-1Н | 1 шт. |
| 468222.007 | Устройство преобразования и обработки УПО | 1 шт. |
| 468313.037 | Индикатор символьный ИнС-2 | 1 шт. |
| Продолжение таблицы 3 |
| Обозначение | Название | Количество |
| 466943.102 | Комплект запасных частей | 1 компл. |
| 466941.272 | Комплект монтажных частей | 1 компл. |
| 414413.001-02 ВЭ | Комплект эксплуатационных документов согласно ведомости | 1 компл. |
Таблица 4 - Комплект поставки анализатора исполнения НАР-И-П-ИС
| Обозначение | Название | Количество |
| 414413.001-03 | Анализатор раствора нейтронный НАР-И-П-ИС, в том числе: | 1 шт. |
| 418252.003 | Устройство детектирования УДт-Ш | 1 шт. |
| 468222.007 | Устройство преобразования и обработки У ПО | 1 шт. |
| 468313.037 | Индикатор символьный ИнС-2 | 1 шт. |
| 466943.103 | Комплект запасных частей | 1 компл. |
| 466941.273 | Комплект монтажных частей | 1 компл. |
| 414413.001-03 ВЭ | Комплект эксплуатационных документов согласно ведомости | 1 компл. |
Комплект документов, поставляемый Заказчику согласно ведомости эксплуатационных документов в зависимости от исполнения (414413.001 ВЭ или 414413.001-01 ВЭ, или
414413.001-02 ВЭ или 414413.001-03 ВЭ) приведен в таблице 5.
Таблица 5
| Обозначение | Название | Примечание |
| 414413.001 ВЭ 414413.001 ВЭ 414413.001 ВЭ 414413.001 ВЭ | Комплект эксплуатационных документов согласно ведомости: | Поставка в зависимости от исполнения |
| 414413.001 ФО 414413.001-01 ФО 414413.001-02 ФО 414413.001-03 ФО | Формуляр НАР-И-Н Формуляр НАР-И-П Формуляр НАР-И-Н-ИС Формуляр НАР-И-П-ИС | Поставка в зависимости от исполнения |
| Инструкция по монтажу | |
| 414413.001 РЭ | Анализатор раствора нейтронный НАР-И-Н Руководство по эксплуатации | Поставка в зависимости от исполнения |
| 414413.001-01 РЭ | Анализатор раствора нейтронный НАР-И-П Руководство по эксплуатации | Поставка в зависимости от исполнения |
| 414413.001 И5 | Метрология. Анализатор раствора нейтронный НАР-И .Методика поверки (калибровки) | |
| 466949.013 ФО | Формуляр на комплект технических и программных средств метрологического обеспечения НАР-И | |
| 418252.002 РЭ 418252.003 РЭ 468222.007РЭ 468313.037 РЭ | Руководства по эксплуатации на составные части НАР-И ( УДт, УНО, ИнС) | Поставка в зависимости от исполнения |
Таблица 6- Комплект поставки вспомогательный
| Обозначение | Название | Количество |
| 467914.120 | Комплект инструмента и принадлежностей | 1 компл. |
| 466949.013 | Комплект технических и программных средств метрологического обеспечения НАР-И | 1 компл. |
| 466943.111 | Комплект запасных частей | 1 компл. |
| Примечание - Комплект технических и программных средств метрологического обеспечения; комплект инструмента и принадлежностей и комплект запасных частей поставляются при групповом заказе анализаторов в количестве, указанном в договоре. |
Поверка
Анализаторы подлежат первичной поверке (калибровке) при выпуске из производства и после ремонта, и периодической - во время эксплуатации в соответствии с документом «Метрология. Анализатор раствора нейтронный НАР-И. Методика поверки (калибровки) 414413.001 И5», согласованной ГЦИ СИ ФГУП « ВНИИМ им. Д. И. Менделеева» в феврале 2009 г.
Поверка (калибровка) анализаторов проводится с применением:
- вольтметров постоянного напряжения - рабочих эталонов 2-го разряда по ГОСТ 8.027-2001;
- рабочих эталонов 3-го разряда по ГОСТ 8.028-86;
- стандартных образцов водных растворов борной кислоты в соответствии с документом «Метрология. Анализаторы раствора нейтронные НАР-И-Н и НАР-И-П. Методика выполнения измерений концентрации бора-10 в водном растворе борной кислоты. МВИ 12-025-2007».
Межповерочный интервал - Иод
Нормативные документы
ГОСТ 27451-87 «Средства измерений ионизирующих излучений. Общие технические условия».
ГОСТ 8.031-82 « ГСП Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений потока и плотности потока нейтронов»
ГОСТ 8.028-86 «ГСП. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений электрического сопротивления»
ГОСТ 8.027-2001 «ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы».
ТУ У 30.0-31393258-018:2007 А «Анализаторы раствора нейтронные НАР-И. Технические условия ».
Заключение
Тип анализаторов раствора нейтронных НАР-И утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственным поверочным схемам по ГОСТ 8.031-82 , ГОСТ 8.028-86, ГОСТ 8.027-2001.
