Назначение
Система автоматизированного радиационного контроля на энергоблоках первой очереди Курской атомной электростанции (далее по тексту АСРК-1 КуАЭС) предназначена для измерения объёмной активности гамма - излучающих нуклидов в жидкости и в газе, объёмной активности инертных радиоактивных газов, мощности поглощённой в воздухе дозы излучения, объемной активности паров J-131, объемной активности радиоактивных аэрозолей и плотности потока нейтронов при использовании в качестве автоматизированной системы радиационного контроля на энергоблоках первой очереди Курской атомной электростанции.
Описание
АСРК-1 КуАЭС функционально представляет собой совокупность независимых измерительных каналов, типы которых указаны в таблице 3. Иерархически система разделена на три уровня: нижний уровень (блоки детектирования), уровень комплексных компонентов (устройства коммутации), верхний уровень (УУМ-30Е). Измерительный канал включает в себя первичный преобразователь (устройство детектирования УД или блок детектирования БД): УДАС-02П, БДАС-03П-01, БДМГ-08Р-03, БДМГ-08Р-04, БДМГ-08Р-05 , УДПН-02П, УДГБ-02Р, УДЖГ-22Р1, БДЖГ-13Р, БДГБ-40П; устройство распределения (коммутации) УВА-06Р (Госреестр в составе станции ССД-01Р №18855-99); устройство накопления и обработки информации УНО (-17Р, -17Р1, -201Е) и устройство сигнализации УСР-3П. Блоки и устройства детектирования (до 4 шт.) подключаются к устройству распределения УВА-06Р, которое обеспечивает их питанием. Устройства УВА-06Р (до 5 шт.) подключаются к десятиканальному устройству накопления и обработки информации УНО (-17Р, -17Р1) (Госреестр в составе станции ССД-01Р №18855-99), УНО-201Е (Госреестр в составе станции ССД-02Е №25041-03), к которым подключаются также устройства отображения информации блочный щит управления(далее БЩУ), центральный щит управления (далее ЦЩУ), включая пульты верхнего уровня (резервные пульты) и устройства сигнализации УСР-3П, которые включают в себя блоки акустической сигнализации БСР-24П и световой сигнализации БСС-17П. Десятиканальное устройство сигнализации УСР-3П подключается непосредственно к устройству обработки УНО (-17Р, -17Р1, -201Е) . Параллельно каждому блоку БСС-17П предусмотрено подключение БСС-17П (оптический дубль). Устройства УВА-06Р обеспечивают питанием подключенные к нему блоки и устройства детектирования и осуществляют трансляцию сигналов на устройство УНО (-17Р, -17Р1, -201Е). Структурная схема каналов АСРК-1 КуАЭС приведена на рис. 1.
Суммарное количество измерительных каналов АСРК-1 КуАЭС - 430.
Устройства и блоки детектирования осуществляют первичное преобразование измеряемой характеристики поля ионизирующего излучения в последовательность импульсных сигналов, количество которых в единицу времени пропорционально величине измеряемой характеристики, а их амплитуда служит для идентификации нуклидного состава (для пропорциональных детекторов). В зависимости от типа блока детектирования, эти сигналы поступают на УНО (-17Р, -17Р1, -201Е), где рассчитывается значение контролируемой физической величины.
Лист № 2
Всего листов 12
Для каждого типа устройства или блока детектирования реализуется свой алгоритм работы (включая управление режимами работы и проверку работоспособности блоков и устройств детектирования).
Представление результатов измерения осуществляется на цифровых индикаторах устройства обработки УНО (-17Р1, -201Е) или на цифровых индикаторах панели индикации и управления ПСР-28Р, подключаемой к устройству обработки УНО-17Р. Индикация превышения измеряемой величиной заданных порогов осуществляется устройствами сигнализации УСР- 3П.
Рис.1 Структурная схема каналов АСРК-1 КуАЭС
Лист № 3
Всего листов 12
Блоки и устройства детектирования выполнены на основе газоразрядных счетчиков, сцинтилляционных и полупроводниковых детекторов.
Устройства коммутации включают в себя клеммные коробки (КЗ), соединительные кабели и устройства УВА-06Р, обеспечивающие питание блоков и устройств детектирования и передачу измерительного сигнала от них к устройствам накопления и обработки информации УНО. Преобразований измерительной информации в устройствах коммутации не происходит.
Устройства накопления и обработки информации УНО (-17Р , -17Р1, -201Е) предназначены для:
• сбора информации с БД и УД;
• преобразования частоты импульсного потока от блока детектирования в измеряемую физическую величину;
• управления режимами работы блоков и устройств детектирования;
• сравнения полученных значений с пороговыми уставками, и формирования сигналов об их превышении;
• обмена командами и данными с устройствами сигнализации УСР-3П и регистрирующими устройствами;
• отображения данных на собственном информационном табло или табло ПСР-28Р (УНО-17Р).
Устройства накопления и обработки информации УНО ( -17Р, -17Р1, -201Е) представляют собой универсальные программируемые контроллеры на базе 8 разрядных процессоров 580 серии, в которых с помощью соответствующих программ обработки для каждого измерительного канала реализуется алгоритм преобразования характеристики импульсного потока в значение контролируемой физической величины, ее среднего и интегрального значений за определенные промежутки времени. Кроме того, они задают необходимый алгоритм работы блоков и устройств, включающий в себя также проверку их работоспособности.
Устройства накопления и обработки информации УНО (-17Р, -17Р1, -201Е) обслуживают до десяти измерительных каналов каждое. Количество измерительных каналов, необходимых для подключения одного БД или УД к УНО (-17Р, -17Р1, -201Е), указано в таблице 1;
Таблица 1 - Количество измерительных каналов, необходимых для подключения одного БД или УД к УНО (-17Р, -17Р1, -201Е).
| Шифр блока (устройства) детектирования | Количество измерительных каналов |
| 1. БДМГ-08Р-03(04,05), УДЖГ-22Р1, БДАС-03П- | |
| 01, УДГБ-02Р, УДГБ-02Р1 | 1 |
| 2. УДАБ-03П, | 2 |
| 3. УДАС-02П | 3 |
УУМ-30Е архивирует и отображает полученную информацию. Оно включает в себя блок накопления и обработки информации БНО-01Е, а также промышленную ЭВМ.
АСРК-1 КуАЭС обеспечивает оптико-акустическую сигнализацию о превышении измеряемой величиной заданных пороговых уровней (предупредительного и аварийного) во всем диапазоне измерений каждого измерительного канала.
В АСРК-1 КуАЭС предусмотрены автоматический контроль исправности измерительных каналов, а также дистанционная проверка работоспособности блоков и устройств детектирования с помощью встроенных в них устройств проверки(бленкеров).
Лист № 4
Всего листов 12
АСРК-1 КуАЭС обеспечивает обмен информацией с устройствами вышестоящего уровня по последовательному каналу передачи данных, используя при этом линии связи в соответствии с интерфейсом RS-485.
Программное обеспечение
(ПО) системы состоит из программного обеспечения трех уровней: ПО БД и ПО УД (нижний уровень - измерительные компоненты), ПО УНО (-17Р;-17Р1;-201Е) (средний уровень - комплексные компоненты), ПО УУМ-30Е (верхнего уровня). Оновные метрологически значимые вычисления осуществляются БД и УД, которые имеют встроенное ПО, недоступное для пользователя. Устройство УНО(-17Р;-17Р1;-201Е) создано на основе микропроцессорной техники и работает по встроенной программе обработки данных, выполненной на языке Assembler. Данное ПО обеспечивает преобразование последовательности импульсных сигналов от БД и УД в цифровой код, настройку измерительных каналов, вычисление контролируемых физических величин. Устройство УНО(-17Р;-17Р1;-201Е) обеспечивает передачу данных на верхний уровень системы по каналу RS-485 (MODBUS). Идентификационные данные программного обеспечения УНО(-17Р;-17Р1;-201Е) приведены в таблице 2. ПО верхнего уровня служит для отображения данных и метрологически значимых составляющих не имеет.
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений - С (в соответствии с МИ 3286-2010). Метрологические характеристики к УНО(-17Р;-17Р1;-201Е) учтены в метрологических характеристиках ИК системы, таблица 2.
Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения УНО(-17Р;-17Р1;-201Е).
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО |
| Программа обслуживания | ПО для УНО(-17Р, -17Р1) ПО для УНО-201 Е | Не ниже 2 Не ниже 2 |
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики и их номинальные значения приведены в Таблице 3.
Лист №5
Всего листов 12
Таблица 3 - Основные метрологические и технические характеристики ИК
| Тип устройства или блока детектирования измерительного канала (тип канала) | Контролируемые параметры | Диапазон измерения и сигнализации | Чувствительность | Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения ИК, % | Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерения и сигнализации при воздействии температуры окружающей среды, % на каждые 100С1) | Примечание |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| БДМГ-08Р-03 (Госреестр №10585-11) | Мощность поглощенной дозы гамма-излучения мГр/ч (Зв/ч) | От 1,0-10’4 до 1,0-10-1 (От 1,0-10’7 до 1,0-104) | 137Cs: 0,82-107 с-1-Гр-1-ч 60Co: 1,0-107 с-1-Гр-1-ч | ±25 4) | ±5 (от -50 до +600С)1) | |
| БДМГ-08Р-04 (Госреестр №10585-11) | От 5,0-10-3 до 10 (От 5,0-10-6 до 1,0-10’ 2) | 137Cs: 0,2-106 с-1-Гр-1-ч 60Co: 0,22-106 с-1-Гр-1-ч |
| БДМГ-08Р-05 (Госреестр №10585-11) | От 5,0 до 10-103 (От 5,0-10-3 до 10) | 137Cs: 1,0 -103 с-1-Гр-1-ч 60Co: 1,02-103с-1-Гр-1-ч |
Лист № 6
Всего листов 12
Продолжение таблицы 3
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| УДАС-02П (в комплекте с ротаметром типа: РМ-4 4,0 Г УЗ или РМ-4 2,5 Г УЗ) (Госреестр №924511) | Объемная активность паров радиоактивного нуклида I-131, Бк/м3 | При измерении по гамма-излучению: совмещенный режим2): от 30 до 2,5-107 размещенный режим3): от 8 до 3-107 | S=w-T-£u/M М- градуировочный коэффициент, равный 0,57 для совмещенного канала, 0,83 для размещенного канала и равный 3,1 для канала с БДМГ-03Р Su- от 0,5340-2 до 0,8740-2(Бюс)-1 для совмещенного канала; от 0,6V10-2 до 1,0940-2 (Бюс)-1 для размещенного; от 0,3 до 0,5 для канала с БДМГ-03Р | ±50 4) | ±15 (от +5 до +40 0С) | Расход w от 0,15 до 1,5 м3/ Время отбора от 0,5 до 48 1 |
| При измерении по бета-излучению: От 2,540-1 до 107 |
Лист № 7
Всего листов 12
Продолжение таблицы 3
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| УДЖГ-22Р1 (Госреестр №11132-03) | Объемная активность гамма-излучающих нуклидов в сбросных водах. Бк/м3 | 2,5 -103 до 2,5-106 | 57Co: 3,840-4м3/(Бюс) 137Cs: 1240-4 м3/(Бюс) 60Co: 3V10-4 м3/(Бюс) | ±30 4) по нуклидам 137Cs | ±5 (от +5 до +50 0С) по твердому источнику ОСГИ нуклида 137Cs | |
| УДПН-02П (Госреестр №51529-12) | Плотность потока быстрых нейтронов, с4хм'2 | 4 до 250 | 8,640-2 см-2^с-1/с-1 | ± 30 4) %. | ± 10 (от +5 до +40 °С) | |
| БДАС-03П-01 (в комплекте с ротаметром типа: РМ-4 4,0 Г УЗ или РМ-4 2,5 Г УЗ) (Госреестр №899310) | Объемная активность бета-активных аэрозолей, Бк/м3 (Ки/л) | бета-активные аэрозоли т 2,5-101 до 1,0-105 (от 6,740-13 до 2,540-9) | (2,6-102-w-T) м3/Бюс w - объемный расход пробы; Т - время отбора пробы | ±50 4) | ±10 (от +5 до+50 °С) | w-объемный расход равен 1,2 м3/ч (20 л/мин) |
Лист № 8
Всего листов 12
Окончание таблицы 3
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| БДГБ-40П (в комплекте с ротаметром типа: РМ-4 4,0 Г УЗ или РМ-4 2,5 Г УЗ) (Госреестр №27124-04) | Объёмная активность инертных радиоактив-ных газов, Бк/м3 | 1,0-103 до 3,7-108 | 85Kr: 0,46 л/с Бк 133Хе: 0,13 л/с Бк | ±20 4) | (от +5 до +40 °С) | |
| УДГБ-02Р (в комплекте с ротаметром типа: РМ-4 4,0 Г УЗ или РМ-4 2,5 Г УЗ) (Госреестр №10757-86) | Объемная активность инертных радиоактивных газов, Бк/м3(Ки/л) | от 2,5-104 до 8Д109 (от 6,840-10 до 2,2-10-4) | Чувствительный: 2,340-5 м3/сБк Грубый: 1,440-7 м3/сБк | ±50 4) (по 85Kr) | ±5 (от +5 до+50 °С) | |
| БДЖГ-13Р (Госреестр №27029-04) | Объёмная активность гамма-излучающих нуклидов в жидкости, Бк/м3 | 1,0-103 до 3,7-107 | 131I: 1,0-10’3 м3/сБк 137Cs: 1,6-10’3 м3/сБк 60Co: 3,2<3 м3/сБк | ±30 4) | (от +5 до+50 °С) | |
Примечания:
1) Диапазоны рабочих температур окружающей среды указаны для блоков и устройств детектирования. Устройства обработки, коммутации и сигнализации работают в нормальных условиях.
2) Совмещенный режим - режим измерения, при котором регистрация излучения производится одновременно с отбором пробы радиоактивного нуклида из контролируемой среды
3) Размещенный режим - режим измерения, при котором регистрация излучения производится после отбора пробы радиоактивного нуклида из контролируемой среды, например, после перемотки кадра на блоке детектирования.
4) Комплексным компонентом измерительных каналов, указанных в Таблице 3, является устройство УНО-17Р, вносящее погрешность измерений не более 1%. При расчете относительной погрешности измерения канала ею можно пренебречь.
Наработка на отказ измерительных каналов по функциям измерения и сигнализации составляет:
-для каналов контроля инертных радиоактивных газов, аэрозолей и мощности поглощенной дозы - не менее 8000 ч;
-для остальных типов измерительных каналов - не менее 10000 ч;
Лист № 9
Всего листов 12
- для управляющих каналов - не менее 8000 ч.
Назначенный срок службы АСРК-1 КуАЭС в целом - не менее 10 лет, измерительных каналов контроля объемной активности аэрозолей и мощности поглощенной (эквивалентной) дозы - не менее 6 лет, остальных типов измерительных каналов и технических средств - не менее 10 лет.
Среднее время восстановления работоспособности измерительных каналов по функции измерения:
- для каналов контроля объемной активности газов - не более 24 ч;
- для каналов контроля объемной активности аэрозолей - не более 12 ч;
- для остальных типов каналов - не более 6 ч;
- по функции сигнализации - не более 2 ч.
Электрическое питание осуществляется от сети переменного тока с напряжением 220 В ^10 %, частотой (50+1) Гц и содержанием гармоник до 5%.
Мощность, потребляемая станцией при номинальном значении напряжения питания, обусловлена конфигурацией станции, т.е. суммой мощностей, потребляемых составными частями станции, и составляет - не более 7 кВт.
Рабочие условия применения блоков и устройств из состава АСРК:
- УСР-3П от минус 10 до плюс 50 °С (до (95+3) % влажности при 35 °С);
- УВА-06Р, УНО-17Р (УНО-17Р1) от плюс 5 до плюс 40 °С(до 95 % влажности при 40 °С)
Рабочие условия применения остальных блоков и устройств, входящих в состав АСРК-1 КуАЭС и внесенных в Государственный реестр средств измерений, соответствуют требованиям, указанным в технической документации на конкретное изделие.
Всего листов 12
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносят на титульный лист формуляра АСРК-1.КУАЭС.ФО и на верхний левый угол шкафа УУМ-30Е с помощью трафаретной печати.
Комплектность
Состав АСРК-1 КуАЭС указан в таблице 4:
Таблица 4
| Наименование и условное обозначение | Обозначение | Количество, шт. |
| Ротаметры: РМ-4 4,0 ГУЗ РМ-4 2,5 ГУЗ | | 33 48 |
| Блоки детектирования: БДМГ-08Р-03 БДМГ-08Р-04 БДМГ-08Р-05 БДГБ-40П* БДЖГ-13Р БДАС-03П-01* | ЖШ2.328.655 ТУ ЖШ2.328.655 ТУ ЖШ2.328.655 ТУ АБЛК.418274.403 ТУ АБЛК.418273.401 ТУ ЖШ2.328.425 ТУ | 6 140 13 2 16 48 |
| Устройства детектирования: У ДАС-02П* У ДГБ-02Р* У ДПН-02П У ДЖГ-22Р1** | ЖШ1.289.080 ТУ ЖШ2.328.670 ТУ 956-0777-2002 ТУ ЖШ2.328.727 ТУ | 6 43 4 7 |
| Устройства обработки информации: У НО-17Р У НО-17Р1 У НО-201Е | ЖШ2.801.289 ЖШ2.801.289-01 | 36 1 3 |
| Устройства сигнализации: Устройство сигнализации УСР-3П (вкл. БСР-24П, БСС-17П -10 каналов) Блок световой сигнализации БСС-17П в составе устройств сигнализации УСР | ЖШ1.289.206 ЖШ2.426.056 ТУ | 27 137 |
| Устройство распределения УВА-06Р (Устройство коммуникации и распределения) | ЖШ3.049.221 | 106 |
| Пульт резервный УХ-13Р | ЖШ2.390.569 | 1 |
| Промышленная ЭВМ | INDUSTRIAL | 1 |
| Блок накопления и обработки информации УУМ-30Е | ЕКДФ.421422.001 | 2 |
| Система автоматизированного радиационного контроля на энергоблоках первой очереди Курской атомной электростанции (АСРК-1 КуАЭС). Формуляр | АСРК-1.КУАЭС. ФО | 1 |
| Система автоматизированного радиационного контроля на энергоблоках первой очереди Курской атомной электростанции (АСРК-1 КуАЭС). Методика поверки измерительных каналов | АСРК-1. КУАЭС.МП | 1 |
Всего листов 12
Примечание. 1 Оборудование для организации объемного расхода при газоаэрозольном контроле в состав АСРК-1 КуАЭС не входит.
* - блоки детектирования и устройства детектирования, работают в комплекте с ротаметрами, при этом ротаметры выполняют функцию индикаторов правильности работы ИК.
* * - в состав ИК с УДЖГ-22Р входят два идентичных устройства детектирования и один компенсационный канал. Так как метрологические характеристики указанных выше блоков совпадают, то в таблице указаны характеристики только одного блока.
Поверка
осуществляется по документу АСРК-1.КУАЭС.МП «Система автоматизированного радиационного контроля на энергоблоках первой очереди Курской АЭС. Методика поверки измерительных каналов»», утвержденному ГЦИ СИ ОАО «СНИИП» в апреле 2013 года.
В перечень основного поверочного оборудования входят:
- установка поверочная дозиметрическая II разряда по ГОСТ 8.087 -2000 с источниками из Cs-137;
- набор образцовых спектрометрических гамма- источников типа ОСГИ; ИГИ-Ц;
- поверочная установка типа УКПН;
- набор эталонных II разряда радионуклидных источников типа 1СО.
Межповерочный интервал - один год.
Сведения о методах измерений
Указаны в формуляре АСРК-1.КУАЭС.ФО.
Нормативные документы
1. ГОСТ 8.033-96 Государственная поверочная схема для средств измерений активности радионуклидов, потока и плотности потока альфа-, бета-частиц и фотонов радионуклидных источников.
2. ГОСТ 8.039-79 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственный специальный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений активности нуклидов в бета-активных газах.
3. ГОСТ 8.070-96 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений поглощенной и эквивалентной доз и мощности поглощенной и эквивалентной доз фотонного и электронного излучений.
4. ОТТ 08042462 Приборы и средства автоматизации для атомных станций. Общие технические требования.
5. ГОСТ 29074-91. Аппаратура контроля радиационной обстановки. Общие требования.
6. ОСПОРБ-99/2010. Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности.
7. НРБ-99/2009. Нормы радиационной безопасности.
8. ГОСТ Р 8.596-2002 Государственная система обеспечения единства измерений Метрологическое обеспечение измерительных систем Основные положения.
Лист № 12
Всего листов 12
Рекомендации к применению
- выполнение работ по обеспечению безопасных условий и охраны труда;
- осуществление производственного контроля за соблюдением законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.
