Система для внутриреакторных измерений искривлений каналов реактора

УТВЕРЖДАЮ

Директор

_______________

«_30_»_ноября__2012 г.

Система для внутриреакторных измерений искривлений
каналов реактора

ИПО-45

Руководство по эксплуатации

ШФВИ. ИПО-45.00 РЭ

Обнинск, 2012 г.

Содержание

Используемые сокращения. 3

1 Описание и работа ИПО-45. 4

1.1 Назначение ИПО-45. 4

1.2 Условия эксплуатации. 4

1.3 Метрологические характеристики. 4

1.4 Технические характеристики. 5

1.5 Состав ИПО-45. 6

1.6 Описание конструкции и работа системы. 6

1.7 Маркировка. 7

1.8 Упаковка. 7

2 Использование ИПО-45. 8

2.1 Эксплуатационные ограничения. 8

2.2 Сборка. 8

2.3 Подготовка системы к работе. 8

2.4 Выполнение измерений. 9

2.5 Действия в нештатных ситуациях. 9

2.6 Завершение работы. 9

2.7 Обработка результатов измерений. 10

3 Техническое обслуживание и ремонт ИПО-45. 10

3.1 Меры безопасности. 10

3.2 Техническое обслуживание. 10

3.3 Дезактивация. 11

3.4 Ремонт. 11

4 Транспортирование и хранение. 11

5 Утилизация. 11

 

Используемые сокращения

АЭС – атомная электростанция;

БВ – бассейн выдержки;

ЗИП – запасные части и принадлежности;

ИПО-45 - система для внутриреакторных измерений искривлений каналов реактора;

ИУБ – измерительно-управляющий блок;

КД – конструкторская документация;

КСУЗ – канал системы управления и защиты;

ОТК – отдел технологического контроля;

ПК – персональный компьютер;

ПТБ – правила техники безопасности;

ПТЭ – правила техники электробезопасности;

РБМК-1000 – тип реакторной установки;

СУЗ – система управления и защиты;

ТК – технологический канал;

ТУ – технические условия;

ЦЗ – центральный зал.

Настоящее руководство по эксплуатации распространяется на «Систему для внутриреакторных измерений искривлений каналов реактора ИПО-45».

К работе с системой допускаются специалисты, прошедшие обучение, проверку теоретических знаний и практических навыков по эксплуатации ИПО-45.

Для работы с ИПО-45 необходимо 2 человека: оператор для работы с измерительной штангой, оператор для работы с измерительно-управляющим блоком и компьютером.

Лица, допущенные к работе с системой, должны иметь квалификацию по технике безопасности не ниже группы 2 по ПТЭ И ПТБ.

2  Описание и работа ИПО-45

2.1  Назначение ИПО-45

2.1.1  Полное наименование: «Система для внутриреакторных измерений искривлений каналов реактора ИПО-45».

2.1.2  Обозначение: ИПО-45.

2.1.3  Область применения: атомные станции с реакторами типа РБМК‑1000.

2.1.4  Система относится к классу безопасности 4 согласно "Общим положениям обеспечения безопасности атомных станций" ПНАЭ Г (ОПБ 88/97).

2.1.5  Система ИПО-45 применяется на реакторах типа РБМК-1000 для измерения искривления ТК и КСУЗ реактора.

2.2  Условия эксплуатации

2.2.1  Эксплуатация ИПО-45 осуществляется на расхоложенном реакторе в условиях проведения ремонта или при работе реактора на мощности в КСУЗ.

2.2.2  Условия эксплуатации измерительной штанги:

·  рабочая среда вода или воздух

·  температура окружающей среды, °С от +20 до +110

·  избыточное атмосферное давление, ати. до 2

2.2.3  Условия эксплуатации остальных компонентов системы:

·  температура окружающего воздуха, °С от + 20 до + 40

·  относительная влажность окружающего воздуха, %, не более 80

·  атмосферное давление, кПа от 84 до 106,7

2.3  Метрологические характеристики

2.3.1  Основные понятия

Номинальная ось ТК (канала СУЗ) – прямая линия, соединяющая центр поперечного сечения внутренней поверхности ТК (канала СУЗ) в точках начала и конца измеряемого участка (отметки 2800 и 12700).

Действительная ось ТК (канала СУЗ) – геометрическое место центров сечений внутренней поверхности ТК (канала СУЗ), перпендикулярных в каждом сечении оси прилегающего цилиндра, при этом за центр сечения принимается центр вписанной окружности.

Стрела прогиба – максимальное смещение действительной оси ТК (канала СУЗ) в направлении, перпендикулярном номинальной оси.

Азимутальный угол прогиба текущий – угол между направлением центральной оси реактора (координата Y в системе кодирования) и направлением горизонтальной прямой, соединяющей номинальную и действительную оси в каждом сечении.

Профиль оси канала – проекция оси канала на вертикальную плоскость, проходящую через начало координат и параллельную одной из центральных осей реактора (Х или Y).

Радиус кривизны канала (в точке) – радиус окружности, проходящей через данную точку действительной оси и через две близкие точки этой же оси при стремлении расстояния между ними к нулю.

2.3.2  Результатом измерения пространственного искривления канала является профилограмма координат действительной оси канала. Координаты отсчитываются от номинальной оси канала и представляются в виде массива из трех значений:

·  высотная отметка (координата Z),

·  координата Х,

·  координата Y.

Параметр	Значение
1	2
Диапазон измерения координат действительной оси измерительной штанги X, Y, мм	от -300 до 300
Пределы допускаемой погрешности измерения координат действительной оси измерительной штанги X, Y, мм	±3
Длина измеряемого участка (по оси Z), мм	10000
Шаг измерения по оси Z, мм	1

Расчетными параметрами прогиба оси канала являются:

·  стрела прогиба канала;

·  азимутальный угол прогиба канала;

·  радиус кривизны.

2.4  Технические характеристики

2.4.1  Технические характеристики установочного стенда

·  Длина, мм, не более 20000

·  Ширина, мм, не более 500

·  Высота, мм, не более 500

·  Масса, кг, не более 200

2.4.2  Технические характеристики измерительной штанги

·  Длина, мм, не более 19000

·  Диаметр по центраторам, мм, не более 85

·  Диаметр фланца, мм, не более 190

·  Масса, кг, не более 80

·  Длина кабельного шлейфа, м, не менее 40

2.4.3  Технические характеристики ИУБ:

·  габаритные размеры, ДхШхВ, мм, не более 460х350х200

·  масса, кг, не более 10

·  степень защиты от климатических воздействий среды, согласно ГОСТ IP20

·  электропитание – переменное напряжение 220±22 В, 50±0,5 Гц

·  потребляемая мощность, кВт, не более 0,5

2.5  Состав ИПО-45

В состав ИПО-45 входят:

·  измерительная штанга;

·  измерительно-управляющий блок;

·  кабельный шлейф;

·  компьютер (ноутбук) со специализированным ПО «ИПО-Скан»;

·  установочный стенд (см. Приложение В);

·  комплект ЗИП;

·  комплект эксплуатационных документов в составе:

-  руководство по эксплуатации;

-  паспорт.

2.6  Описание конструкции и работа системы

2.6.1  Работа системы в целом

Система применяется для измерения параметров пространственного искривления ТК и каналов СУЗ относительно осей ЦЗ.

Зона контроля искривления - участок между сх. «ОР» и сх. «Е» длиной 10 м.

Измерительная штанга представляет собою трубу длиной 18,5 м, снабженную по всей длине зоны контроля искривления центраторами с внешним диаметром от 56 до 86 мм. Штанга предназначена для погружения в каналы ТК или СУЗ. Штанга может работать как в воздушной, так и в водной среде. Материал штанги датчика – нержавеющая сталь.

Измерительная штанга состоит из двух частей, соединенных между собой. В нижней части штанги, расположенной в зоне контроля искривления, находятся 20 зон контроля деформации с шагом 500 мм. Такая конструкция позволяет определить величину и направления деформации датчика ИПО-45.

2.6.2  Аппаратура управления

Аппаратура управления состоит из следующих компонентов:

·  измерительно-управляющий блок (ИУБ);

·  персональный компьютер типа ноутбук с предустановленным специализированным ПО «ИПО-Скан»;

·  источник бесперебойного питания (ИБП);

·  набор соединительных кабелей.

Схема соединения компонентов ИПО-45 представлена на рисунке 1.

Рис. 1 Схема соединения компонентов, входящих в состав ИПО-45

Оптические линии от измерительной штанги подключаются к соответствующим разъемам ИУБ. Для обмена данными ИУБ с ПК используется Ethernet RJ-45 кабель. Питание от сети переменного тока 220В поступает на ПК и ИУБ через ИБП.

2.7  Маркировка

2.7.1  Маркировка на корпусе измерительной штанги представляет собой заводской номер.

2.7.2  Маркировка на корпусе измерительного блока представляет собой табличку с указанием предприятия-изготовителя, наименования изделия, заводским номером и годом изготовления.

2.7.3  Маркировка на покупных изделиях представляет собой заводскую маркировку завода-изготовителя.

2.8  Упаковка

Все составные части ИПО-45 упаковываются в ящики (кроме измерительной штанги и установочного стенда). Все составные части ИПО-45 неподвижно закреплены внутри ящиков. Техническая документация на ИПО-45 находится в пакете в ящике с ПК.

Измерительная штанга поставляется закрепленной в установочном стенде, упакованной в пленку для защиты от пыли и влаги.

3  Использование ИПО-45

3.1  Эксплуатационные ограничения

3.1.1  Запрещается выключать источник бесперебойного питания без корректного завершения работы операционной системы ПК.

3.1.2  В процессе эксплуатации аппаратуры управления должно быть исключено:

·  попадание воды и других жидкостей;

·  локальные температурные воздействия (например, от сварки);

3.1.3  Не допускаются любые грубые механические воздействия на все компоненты системы в процессе хранения, эксплуатации и транспортировки.

3.1.4  Запрещается транспортировать или кантовать измерительную штангу, не закрепленную в установочном стенде.

3.2  Сборка

Сборка производится в соответствии с настоящим руководством по эксплуатации и чертежами ШФВИ. ИПО-45.01.000 СБ «Датчик ИПО-45», ШФВИ. ИПО-45.13.000 СБ «Монтажная схема», ШФВИ. ИПО-45.01.000 Э3 «Схема принципиальная электрическая». Перед началом монтажа необходимо проверить комплектность изделия в соответствии с п. п. 1.5 и произвести наружный осмотр на предмет отсутствия повреждений компонентов ИПО-45 при транспортировке.

Сборку проводить в следующей последовательности:

3.2.1  Соединить болтовыми соединениями основную и дополнительную часть установочного стенда;

3.2.2  Развернуть и соединить между собой две половины измерительной штанги;

3.2.3  Прикрепить измерительную штангу при помощи ложементов к установочному стенду;

3.2.4  При помощи крана ЦЗ поднять стенд вертикально и закрепить на развеске (схема строповки приведена в приложении А);

3.2.5  Смотать волоконно-оптический кабель и закрепить на штанге.

3.3  Подготовка системы к работе

3.3.1  Установить рабочий стол оператора;

3.3.2  Собрать блоки аппаратуры управления в соответствии с п. 1.6.2 настоящего РЭ;

3.3.3  Вывесить измерительную штангу на кран ЦЗ, извлечь ее из установочного стенда (схема строповки приведена в приложении Б);

3.3.4  Подключить линии связи от измерительной штанги к оптическим входам ИУБ;

3.3.5  Подключить питание к ИУБ и ПК;

3.3.6  При помощи программы «ИПО-Скан» проверить наличие сигнала от всех датчиков деформации;

3.3.7  Система готова к работе.

3.4  Выполнение измерений

3.4.1  Погрузить штангу в измеряемый канал, следя за азимутальной ориентацией. Верхние ручки штанги должны быть направлены по оси ЦЗ, красная ручка должна быть ориентирована в сторону бассейна выдержки;

3.4.2  После полного погружения выполнить измерение при помощи программы «ИПО-Скан», извлечь штангу из канала;

3.4.3  Повторить последовательно п. п. 2.4.1-2.4.2 для всех измеряемых каналов;

3.5  Действия в нештатных ситуациях

3.5.1  Под нештатной ситуацией при эксплуатации ИПО-45 подразумевается затруднение с извлечением измерительной штанги из ТК или КСУЗ. Нормальное усилие подъема измерительной штанги из канала составляет 150 кг.

3.5.2  Конструкция штанги ИПО-45 исключает возможность её зацепления за элементы ТК или КСУЗ. В случае, если штанга все-таки не извлекается с нормальным усилием, следует извлекать ее с усилим до 3 тс. При достижении такого усилия произойдет деформация пластинчатых центраторов штанги и появится возможность её извлечения. Деформации трубы штанги и её верхних элементов при этом не будет.

3.5.3  Если штанга не извлечется усилием 3 тс, следует перестропить её за верхнюю шайбу и извлекать с усилием до 10 тс. Если штанга не извлечется и при этом усилии, далее следует действовать по специально разработанной программе.

3.6  Завершение работы.

3.6.1  Выключить программу ИПО-Скан;

3.6.2  Выключить ПК;

3.6.3  Отключить питание от измерительной аппаратуры;

3.6.4  Отсоединить линии связи измерительной штанги от ИУБ;

3.6.5  Установить измерительную штангу в установочный стенд, закрепить штангу на стенде при помощи верхнего ложемента;

3.6.6  Снять штангу с крюка подъемного крана;

3.6.7  Поочередно закрепить все оставшиеся ложементы на стенде со штангой;

3.6.8  Смотать волоконно-оптический кабель и закрепить в верхней части стенда;

3.6.9  Отсоединить питающие кабели от компонентов ИПО-45, убрать ПК, ИУБ, ИБП, кабеля и шлейфы на место хранения.

3.7  Обработка результатов измерений

3.7.1  Отображение результатов текущего измерения выполняется на мониторе ПК программой «ИПО-Скан».

3.7.2  Результаты измерения каждого канала сохраняются на жесткий диск ПК в виде файла формата MS Excel, содержащего следующие данные:

·  АЭС;

·  энергоблок;

·  ячейка;

·  оператор;

·  дата/время;

·  профилограммы координат действительной оси канала;

·  годограф прогиба канала;

·  профилограмма радиуса кривизны канала;

·  стрела прогиба

·  азимут прогиба

·  минимальный радиус кривизны

4  Техническое обслуживание и ремонт ИПО-45

4.1  Меры безопасности

4.1.1  При подключении/отключении аппаратуры к сети питания следует соблюдать требования по электробезопасности, действующие на АЭС.

4.1.2  В связи с возможным радиоактивным загрязнением компонентов
ИПО-45, при обращении с ними персонал должен соблюдать требования РБ, действующие на АЭС.

4.2  Техническое обслуживание

4.2.1  В процессе использования ИПО-45 необходимо выполнять осмотр системы до и после измерений. При осмотре проверяется отсутствие механических повреждений всех компонентов системы. В случае обнаружения механических повреждений компонентов системы необходима замена поврежденного компонента.

4.3  Дезактивация

4.3.1  При извлечении штанги из ТК рекомендуется применять устройства омывания водой.

4.3.2  Дезактивация измерительной штанги ИПО-45 производится протиркой ветошью, смоченной в (40-96) % спиртоводном растворе. Дезактивация производится персоналом АЭС. Не допускается использование при дезактивации бытовых моющих средств, кислотных и щелочных моющих растворов, а также средств, содержащих крупные абразивные частицы. Не допускаются электрохимические технологии дезактивации.

4.3.3  Аппаратура управления при нормальной эксплуатации радиоактивному загрязнению не подвергается и в дезактивации не нуждается.

4.4  Ремонт

4.4.1  Ремонт измерительно-управляющего блока и ПК ИПО-45 может быть осуществлен только представителями предприятия-изготовителя.

4.4.2  Измерительная штанга ИПО-45 считается неремонтопригодной. В случае выхода ее из строя необходимо произвести замену, а неисправную штангу подвергнуть утилизации как твердые радиоактивные отходы.

5  Транспортирование и хранение

ИПО-45 до начала эксплуатации транспортируется и хранится только упакованной согласно п. 1.8 настоящего руководства.

При транспортировании ящики должны быть неподвижно закреплены.

При транспортировке компонентов ИПО-45 внутри предприятия без упаковки должны быть исключены удары, толчки и вибрация. Транспортировка измерительной штанги допускается только при неподвижном ее закреплении в установочном стенде.

Компоненты ИПО-45 после использования должны храниться в сухом помещении при температуре от +20 до +40°С и относительной влажности не более 80%. Не допускается хранение вблизи окон или отопительных приборов.

В помещении, где хранятся компоненты ИПО-45, не должно быть паров кислот, щелочей, а также газов, вызывающих коррозию и разрушающих изоляцию.

6  Утилизация

Отработавшие ресурс компоненты ИПО-45 в случае невозможности дезактивации до уровня нерадиоактивных промышленных отходов подлежат утилизации в качестве твердых радиоактивных отходов. Аппаратура управления в процессе эксплуатации радиоактивному загрязнению не подвергается и подлежит утилизации обычными способами.

Приложение А

Строповка установочного стенда ИПО-45

Строповка стенда и установочного в транспортном положении (ДхШхВ - 10843х524х500мм, mmax = 135кг) и после монтажа системы (ДхШхВ - 16261х524х500мм, mmax = 170кг) выполняется за специальные рым-пластины в торцевых частях стендов (см. рис. А1). Допускается перемещение установочного стенда как без изделий, так и с установленными на нем одним или двумя измерительными штангами ИПО-45. Строповку следует производить одним из двух способов:

1.  двумя стропами УСК длинною не менее 1 м, грузоподъемностью не менее 500 кг. и двумя такелажными скобами;

2.  стропой 2СК длинною не менее 1 м, грузоподъёмностью не менее 500кг.

 

 

Рис. А1. Схема строповки установочного стенда ИПО-45

Приложение Б

Строповка измерительной штанги ИПО-45

Строповка измерительного датчика ИПО-45 и его корпуса ИПО-45 (ДШВ - Æ186х17571, mmax = 43.2кг) выполняется за рым болты в верхней части изделий (см. рис. Б1) одним из двух способов:

1.  двумя стропами УСК длинною не менее 1 м, грузоподъемностью не менее 500 кг и двумя такелажными скобами;

2.  стропой 2СК длинною не менее 1 м, грузоподъёмностью не менее 500кг и двумя такелажными скобами;

Строповка измерительной штанги ИПО-45 в сборе (ДШВ - Æ186х17900, mmax = 65,3кг) выполняется за скобу (см. рис. Б2) одним из двух способов:

1.  стропой УСК длинною не менее 1 м, грузоподъемностью не менее 500 кг.

2. 

или

стропой 2СК длинною не менее 1 м, грузоподъёмностью не менее 500кг.

Корпус ИПО-45

 

Измерительный датчик ИПО-45

 

Рис. Б1. Схема строповки корпуса и измерительного датчика ИПО-45

Измерительная штанга ИПО-45 в сборе

или

Рис. Б2. Схема строповки измерительной штанги ИПО-45

Приложение В

Описание установочного стенда

Установочный стенд (Рис. В1) обеспечивает жесткое крепление измерительной штанги и имеет жесткую конструкцию для исключения деформации самого стенда при проведении испытаний.

Стенд обеспечивает возможность задания прогиба измерительной штанги в диапазоне от 0 до 300 мм.

Предусмотрена возможность нагрева любого участка измерительной штанги с измерительным датчиком до температуры max 110˚С. Данная температура должна поддерживаться только для заданного участка штанги. На смежных участках допускается градиент температур от 110˚С до температуры окружающей среды (воздуха).

Нагрев должен производиться при помощи кабельного электрического нагревателя класса защиты 2 (от поражения электрическим током) – нагреватель должен иметь двойную или усиленную изоляцию без элементов для заземления. Питание нагревателя – 220 В, 50 Гц, мощность – не более 1 кВт.

Для измерения прогиба штанги используется нить с натяжным грузом и линейка. Схема закрепления нити представлена на рисунке В2.

Испытательный стенд служит для размещения испытательного датчика в процессе испытаний, не имеет нормированных характеристик, используемых при испытаниях по настоящей методике, и аттестации в соответствии с ГОСТ Р 8.568-97 не подлежит.

Рис. В1 – Схема закрепления измерительной штанги на стенде при калибровке.

Рис. В2 – Схема крепления нити на крайних ложементах.

Лист регистрации изменений

Изм.	Номера листов (страниц)	Всего листов (страниц в докум.)	№ докум.	Входящий № сопроводи-тельного документа и дата	Подп.	Дата
Изме-ненных	заме-нен-ных	новых	анну-лиро-ванных