Назначение
Устройства детектирования (далее УД11Н) предназначены для контроля плотности потока нейтронов в каналах ионизационных камер при работе реакторной установки во всех режимах работы реакторной установки. Кроме того, УДПН обеспечивают контроль реакторной установки при первой загрузке и перегрузке топлива.
УД11Н применяются в составе аппаратуры контроля нейтронного потока (далее АКНП) систем СУЗ реакторов АЭС и исследовательских ядерных реакторов.
Описание
Каждое УД11Н состоит из двух механически не соединенных блоков: блока детектирования плотности потока нейтронов (далее ЕДИН) и блока преобразования (далее БПХ).
Номенклатура УД11Н содержит шесть базовых типов, отличающихся величиной контролируемой плотности потока нейтронов и соответственно типом детектора в БДПН (ионизационные камеры нейтронов КНК15, КНК53М, КНК17-1 или счетчики нейтронов СНМ11, СНМ18-1 и CPNB44). Каждый тип содержит ряд дополнительных модификаций, отличающихся от базовых длиной кабеля БД11Н и имеющих технические характеристики, аналогичные характеристикам базовых типов.
Соответственно наименование и обозначение всех типов устройств детектирования, их модификаций и входящих в их состав блоков в общем имеют следующий вид:
Устройство детектирования УДПН-XXXPYY РУНК.418252.ZZZ ТУ;
Блок детектирования БД11Н- GGGPJJ РУНК.418252. VW- JJ;
Блок преобразования БПХ-SSSPFF РУНК.468151. QQQ- FF.
Где: XXX, GGG, SSS - порядковые номера разработки устройства или блока, (X, G, S - 1, 2,3....9);
YY, JJ, FF - порядковые номера модификаций устройства или блока (Y, J, F - 1, 2,3...9);
7.77, VW, QQQ - Регистрационные нпорядковые номера в обозначении устройства или блока. (Z, V, Q - 0,1,2... 9)
Конструкторская и эксплутационная документации имеют групповое исполнение.
БДПН в зависимости от типа детектора нейтронов и величины контролируемой плотности потока нейтронов преобразует нейтронное излучение в электрический сигнал в виде либо импульсов тока (импульсный режим работы), либо в виде постоянного тока (токовый режим работы), поступающий затем на вход БПХ.
Конструктивно БДПН представляет собой цилиндрический корпус из нержавеющей стали, внутрии которого находится детектор. На одной из торцевых поверхностей корпуса размещается узел крепления для соединения, при необходимости, с другим БД11Н. С противоположной стороны в корпус БДПН введены кабели, по которым передаются питающие напряжения для детектора и передаются сигналы с него.
В УДИН со счётчиком CPNB44 блоком детектирования является сам счётчик без каких-либо конструктивных доработок.
Блок БПХ предназначен, при работе в импульсном режиме БДПН, для усиления и преобразования импульсов тока от БДПН в импульсы напряжения, дискриминации шумовых импульсов и формирования выходных импульсов, частота которых пропорциональна контролируемой плотности потока нейтронов.
При работе БДПН в токовом режиме БПХ преобразует ток от БДПН в последовательность импульсов напряжения с частотой, пропорциональной контролируемой плотности потока нейтронов.
Питание УД11Н обеспечивается с помощью блоков вспомогательных БХ, входящих в состав аппаратуры АКНП.
Технические характеристики
Основные технические характеристики базовых типов УДПН приведены в таблицах 1.1 и 1.2.
Таблица 1.1 Основные технические характеристики базовых типов УД1Ш
| Тип УДПН | Состав УДПН | Тип детектора нейтронов в БДПН | Диапазон контроля плотности потока нейтронов, с'1 см'2 | Предел допустимой основной относительной погрешности в диапазоне контроля для доверительной вероятности 0,95, %, не более | Мощность поглощенной в воздухе дозы фонового гамма-излучения вместе размещения БДПН, Гр/ч, не более | Чувствительность к нейтронам в диапазоне контроля плотности потока w 2 нейтронов, см | Уровень собственного фона, с1’ не более |
| УДПН-32Р | CPNB44/S22 БПХ-86Р | CPNB44 (Photonis) | 5,0-Ю"2... 1,0-10* | ±25 | 1,0-Ю1 | 8,0±1,2 | 0.1 |
| УДПН-ЗЗР | ВДПН-43Р БПХ-87Р | КНК15 | 1,0 ... 1,0-Ю6 5,0-Ю6... 2,1-Ю9 | ±20 ±10 | 1,0-Ю3 | 0,5±0,1 (1,0±0,1)-10"* | 0,02 |
| УДПН-34Р | ВДПН-44Р БПХ-88Р | КНК53М | 1,0-105.. 2,1-Ю9 | ±20 | 1,0-Ю3 | (1,0±0,15)-10‘4 | 0,02 |
| УДПН-35Р | БДПН-45Р БПХ-89Р | СНМ18-1 Зшт. | 3,0-Ю3... 5,0-Ю2 | ±25 | 0,1 | 60±Ю | 0,05 |
| УДПН-36Р | БДПН-46Р БПХ-92Р | СНМ11 5 шт. | 2,0-Ю"2... 2,0-Ю3 | ±25 | 1,0 | 6,0±2,0 | 0,05 |
| УДПН-37Р | БДПН-47Р БПХ-88Р | КНК-17-1 | 1,0-10*... 2,1-Ю9 | ±20 | 1,0-Ю3 | (3,3±0,3)-10^ | 0,02 |
Таблица 1.2 Весогабаритные характеристики и рабочий диапазон температур базовых
типов УДПН.
| Тип УДПН | Габаритные размеры, мм, не более | Длина кабеля БДПН, мм. | Масса, кг, не более | Рабочий диапазон температур, °C |
| УДПН-32Р | CPNB44/S22 | 048x606 | 22 000 | 10 | от +1 до + 80 |
| БПХ-86Р | 540 x 340x135 | | 12 | от+1 до+ 50 |
| УДПН-ЗЗР | БДПН-43Р | 065x512 | 14 960 | 12,3 | от +1 до + 80 |
| БПХ-87Р | 540 x 340x135 | | 12 | от +1 до + 50 |
| УДПН-34Р | БДПН-44Р | 065x757 | 14 960 | 10,2 | от +1 до + 80 |
| БПХ-88Р | 540 x 340x135 | | 12 | от +1 до + 50 |
| УДПН-35Р | БДПН-45Р | 068x1205 | 21128 | 20,5 | от +1 до + 60 |
| БПХ-89Р | 540 x 340x135 | | 12 | от +1 до + 50 |
| УДПН-36Р | БДПН-46Р | 065x585 | 18000 | 23,5 | от +1 до + 60 |
| БПХ-92Р | 540 x 340x135 | | 12 | от+1 до+ 50 |
| УДПН-37Р | БДПН-47Р | 065x847 | 15000 | 12,6 | от +1 до + 80 |
| БПХ-88Р | 540 x 340x135 | | 12 | от +1 до + 50 |
Режим работы всех типов УДПН - непрерывный. Срок службы 10-15 лет.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносят на специальную табличку на лицевой части БД11Н и БПХ методом штемпелевания, а на титульные листы руководства по эксплуатации и паспорта -типографским способом.
Комплектность
Комплект поставки УДПН-XXXPYY представлен в Таблице 2.
Таблица 2 - Комплект поставки УДПН
| Наименование | Обозначение | Количество, штук |
| 1 Блок детектирования БДПН-GGGPJJ | РУНК. 418252.WV-JJ | 1 |
| 2 Блок преобразования БПХ-SSSPFF | РУНК. 468151.QQQ-FF | 1 |
| 3 Паспорт | РУНК. 418252ZZZ.nC | 1 |
| 4 Руководство по эксплуатации | РУНК. 418252.ZZZP3 | 1 |
Поверка
УДПН подвергаются первичной поверке по методике,
согласованной ГЦИ СИ ОАО «СНИИП» 15.02, 2010 г. с применением установок с водородосодержащим замедлителем, радионуклидных источников нейтронов типа ИБН, ИБН-8 - рабочих эталонов 2 разряда, а также источников нейтронов на основе ядерных реакторов, аттестованных в качестве рабочих эталонов не ниже 2 разряда.
Периодическая поверка УД11Н в процессе эксплуатации не проводится, т.к. в составе АКНП они не являются средствами измерения плотности потока нейтронов, а являются техническими средствами измерения мощности реактора. Для обеспечения сходимости результатов измерений от всех УДИН по мощности реактора чувствительности УД11Н корректируются в начале и в процессе эксплуатации, а положение БДПН в каналах ИК тщательно устанавливается при первичной постановке, поэтому их извлечение нежелательно
Кроме того, БД11Н не могут быть извлечены из каналов для проведения работ из-за большого уровня наведённой активности, значительно превышающей нормы радиационной безопасности по гамма-излучению.
Контроль работоспособности и характеристик УД11Н при эксплуатации осуществляется в соответствии с эксплуатационной документацией аппаратуры АКНП, в составе которой эксплуатируется УДПН.
Нормативные документы
ГОСТ 8.355 Радиометры нейтронов. Методы и средства поверки.
ГОСТ 8.031 Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений потока и плотности потока нейтронов.
Заключение
Тип устройств детектирования УД11Н-32Р, УДПН-ЗЗР, УД11Н-34Р, УД11Н-35Р, УДПН-36Р, УД11Н-37Р утверждён с техническими и метрологическими характеристиками, приведёнными в настоящем описании типа, и метрологически обеспечен при выпуске из производства в соответствии с действующей государственной поверочной схемой.
