Доклад содержит изложение результатов разработки многоканального спектрометра для системы контроля герметичности оболочек твэл реакторов рбмк

Вид материалаДоклад
Подобный материал:

УДК 681.5(06) Автоматика




К.П. КАРЦЕВ, А.В. КУДРЯВЦЕВ,
Б.Е. МОХНОНОЖКИН, А.Г. ТЁ

Московский инженерно-физический институт (государственный университет)


МНОГОКАНАЛЬНЫЙ СПЕКТРОМЕТР ДЛЯ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ОБОЛОЧЕК


Доклад содержит изложение результатов разработки многоканального спектрометра для системы контроля герметичности оболочек ТВЭЛ реакторов РБМК.


Контроль герметичности оболочек (КГО) тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) является важной для эксплуатации реакторов РБМК задачей. Наличие в активной зоне (АЗ) реактора тепловыделяющих сборок (ТВС) с негерметичными ТВЭЛ приводит к загрязнению контура многократной принудительной циркуляции (КМПЦ) и выбросу в окружающую среду радиоактивных продуктов деления. Обнаружение негерметичного ТВЭЛ на ранней стадии разгерметизации позволяет вовремя выгрузить ТВС. Стадии развития негерметичности оболочки ТВЭЛ характеризуются различными степенями разгерметизации, начиная от газовой неплотности и заканчивая полным разрушением ТВЭЛ, при котором осуществляется непосредственный контакт теплоносителя с топливом.

Модернизация существующей штатной системы КГО реакторов РБМК и ее технических средств вызвана необходимостью замены основных узлов в связи с выработкой ресурса за длительный период эксплуатации и улучшения эксплуатационных характеристик, что позволит повысить чувствительность, повысить скорость сбора и обработки информации и автоматизировать работу.

Многоканальный спектрометр (МС) является основным блоком системы КГО и относится к новому поколению аппаратуры. МС предназначен для обработки сигналов датчиков системы КГО, набора аппаратурных спектров с заданными параметрами, расчета интенсивностей счета в заданных энергетических поддиапазонах и обмена управляющей и измерительной информацией с другим оборудованием, входящим в состав системы.

МС содержит 12 спектрометрических модулей, управляющий контроллер и блок питания. Все модули объединены в МС системной шиной, реализованной на распределительной плате.

Каждый спектрометрический модуль состоит из двух независимых спектрометрических трактов. В спектрометрическом тракте производится усиление входного сигнала, дифференцирование, смещение и оцифровка. Все параметры предварительной обработки устанавливаются программным образом. Дальнейшая обработка производится с помощью цифрового сигнального процессора. Для хранения накопленных спектров и обмена информацией с управляющим контроллером в каждом спектрометрическом тракте предусмотрен банк памяти и интерфейс с системной шиной.

Управляющий контроллер содержит интерфейс системной шины, процессор, два высокоскоростных и один низкоскоростной порт последовательной передачи данных.

Блок питания обеспечивает необходимыми напряжениями питания все модули, входящие в состав МС.

Некоторые технические характеристики МС:

- 24 независимых тракта приема и обработки сигналов с блоков детектирования аппаратуры КГО;

- накопление до 1500 аппаратурных спектров за заданное время по любому количеству из 24 трактов;

- сохранение временной диаграммы входного сигнала длительностью до 15 мсек по любому количеству из 24 трактов;

- вычисление интегрального счета в нескольких (до 5) выделенных энергетических поддиапазонах в любом из 24 трактах;

- время на обработку одного импульса не более 2 мксек;

- число каналов спектра 4000;

- емкость канала 232;

- программируемый коэффициент усиления от -6 дБ до +30 дБ;

- энергетическое разрешение не хуже 7% по гамма-линии 0,662 МэВ (Cs-137);

- время набора спектра от 0,1 до 3000 сек;

- максимальная интегральная загрузка не менее 105 имп/сек;

- диапазон регистрации гамма-излучения с блоками детектирования штатной СКГО 0,15 – 8 МэВ.

Многоканальный спектрометр прошел успешные испытания на энер­гоблоке №1 Смоленской АЭС и внедрен в опытно-промышленную экс­плуатацию в составе новой аппаратуры герметичности оболочек ТВЭЛ реакторов РБМК.


_______________________________________________________________________

ISBN 5-7262-0710-6. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2007. Том 1