устройство для контроля геометрических параметров технологических каналов ядерного реактора

Формула изобретения

Устройство для контроля геометрических параметров технологических каналов ядерного реактора, содержащее измерительный зонд с датчиком и передатчиком сигнала, сообщенным линией связи с приемником сигнала, средство для перемещения зонда по длине канала и источник питания, отличающееся тем, что датчик выполнен гидравлическим в виде струйного измерителя, а передатчик сигнала - акустическим, при этом в качестве средства для перемещения использована разгрузочно-загрузочная машина ядерного реактора, а в качестве линии связи - рабочая среда канала и стенки канала или рабочая среда канала и стенки корпуса упомянутой машины, причем источник питания выполнен гидравлическим в виде дросселя, установленного на нижней части измерительного зонда, и вертикально размещенного напорного коллектора, вход которого расположен ниже дросселя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к ядерной технике, а более конкретно к устройствам для контроля геометрических параметров технологических каналов ядерного реактора типа РБМК.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к изобретению является устройство для контроля геометрических параметров технологических каналов ядерного реактора, содержащее измерительный зонд с датчиком и передатчиком сигнала, сообщенным линией связи с приемником сигнала, средство для перемещения зонда по длине канала и источник питания (RU 2213381 С2, G 21 C 17/017, опубл. 27. 09. 2003 г.).

Устройство содержит корпус, на котором установлен привод, который является средством для перемещения зонда внутри канала. Датчик и передатчик электрически соединены между собой. Линия связи представляет собой электропровод, размещенный внутри многозвенной гибкой связи, которая одним концом закреплена на хвостовике зонда, а другим - внутри корпуса устройства. При подъеме зонда линия связи, проходя через натравляющий ролик привода, свободно укладывается внутрь корпуса под действием собственного веса.

Недостатком известного устройства является проведение контроля на остановленном и выгруженном ядерном реакторе, что приводит к неточности измерений геометрических параметров (кривизна, диаметр) технологических каналов, температура которых снижена по сравнению с температурой в рабочем режиме, и, следовательно, имеются изменения параметров по сравнению с «горячим» состоянием каналов в работающем реакторе.

Задачей настоящего изобретения является создание автономного устройства, позволяющего проводить точный оперативный контроль геометрических параметров технологических каналов на работающем ядерном реакторе.

Техническим результатом настоящего изобретения является возможность измерений геометрических параметров герметично закрытого канала во время проведения перегрузочных работ.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для контроля геометрических параметров технологических каналов ядерного реактора, содержащем измерительный зонд с датчиком и передатчиком сигнала, сообщенным линией связи с приемником сигнала, средство для перемещения зонда по длине канала и источник питания, датчик выполнен гидравлическим в виде струйного измерителя, а передатчик сигнала - акустическим, при этом в качестве средства для перемещения использована разгрузочно-загрузочная машина ядерного реактора, а в качестве линии связи - рабочая среда канала и стенки канала или рабочая среда канала и стенки корпуса упомянутой машины, причем источник питания выполнен гидравлическим в виде дросселя, установленного на нижней части измерительного зонда, и вертикально размещенного напорного коллектора, вход которого расположен ниже дросселя.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлено устройство для контроля геометрических параметров технологических каналов (ТК) ядерного реактора (функциональная схема), на фиг.2 показана схема выгрузки отработавшей кассеты из ТК, на фиг.3 представлена схема загрузки измерительного зонда в ТК, на фиг.4 изображена схема размещения кассет: отработавшей кассеты (ОК) и новой кассеты (НК) и измерительного зонда (ИЗ) при выгрузке кассеты (сечение А-А), на фиг.5 изображена схема размещения кассет (отработавшей и новой) и измерительного зонда при загрузке измерительного зонда (поворот магазина разгрузочно-загрузочной машины (РЗМ) на 180° по отношению к фиг.4).

Устройство для контроля геометрических параметров технологических каналов ядерных реакторов содержит измерительный зонд, включающий гидравлический датчик, выполненный в виде струйного измерителя 1 кривизны и струйного измерителя 2 диаметра, и акустический передатчик 3 сигнала, который может быть выполнен, например, в виде набора свистков. Струйные измерители 1, 2 и акустический передатчик 3 установлены на штанге 4. Акустический передатчик 3 сообщен линией связи с приемником 5 сигнала. Устройство снабжено средством для перемещения измерительного зонда, выполненным в виде разгрузочно-загрузочной машины 6 ядерного реактора. Линия связи передатчика 3 с приемником 5 выполнена акустической и представлена в виде рабочей среды (теплоносителя) канала 7 и стенки канала 7 или рабочей среды (теплоносителя) канала 7 и стенки корпуса разгрузочно-загрузочной машины 6 ядерного реактора. На верхнем конце штанги 4 имеется захватная головка 8, а на нижнем конце штанги 4 установлен дроссель 9 с вертикально расположенным напорным коллектором 10. Дроссель 9 и напорный коллектор 10 образуют гидравлический источник питания струйных измерителей 1, 2 и передатчика 3. Вход напорного коллектора 10 расположен ниже дросселя 9. Приемник 5 сигнала выполнен, например, в виде микрофона и может быть установлен на внешней стороне стенки разгрузочно-загрузочной машины 6 или на внешней стороне стенки канала 7. Приемник 5 сигнала соединен с регистрирующим устройством 11, представленным, например, в виде ЭВМ. Для передачи гидравлического сигнала от струйных измерителей 1, 2 к передатчику 3 сигнала имеются соединительные элементы 12, выполненные, например, в виде трубок.

Устройство работает следующим образом.

Измерительный зонд устанавливают в магазин 13 разгрузочно-загрузочной машины 6 ядерного реактора. Разгрузочно-загрузочную машину 6 располагают над каналом 7 и стыкуют с образованием герметичного объема 14, включающего внутренние полости канала 7 и разгрузочно-загрузочной машины 6. Для проведения измерений измерительный зонд вводят в канал 7 с постоянной скоростью посредством привода 15 разгрузочно-загрузочной машины 6. Струйные измерители 1, 2, проходя по образующим внутренней стенки канала 7, вырабатывают гидравлические сигналы (например, давление), пропорциональные измеряемым параметрам. Эти сигналы передаются по трубкам 12 к передатчику 3 сигнала, установленному на верхней части штанги 4, и управляют частотой излучаемого звука. Частота излучаемого звука каждого свистка передатчика 3 сигнала (начальные частоты f_o каждого свистка настраиваются предварительно при его изготовлении) изменяется в зависимости от параметра, измеряемого соответствующим струйным измерителем 1 или 2 на величину f. Это дает возможность приемнику 5 сигнала различать информацию с разных струйных измерителей 1, 2. Излучаемый звук фиксируется приемником 5 сигнала и передается в регистрирующее устройство 11, где выделяется информация, полученная каждым измерителем 1, 2, Перемещая измерительный зонд по высоте канала 7, получают значения его измеряемых геометрических параметров (диаметр, кривизну) по всей высоте канала 7. Питание струйных измерителей 1, 2 и передатчика 3 сигнала производится теплоносителем с давлением, превышающим давление в канале 7 в зоне их расположения. Когда дроссель 9 входит в канал 7, на нем создается перепад давления за счет протекания теплоносителя снизу вверх. При этом давление P_вх теплоносителя в части канала 7, расположенной ниже дросселя 9, будет больше давления Р_вых в части канала 7, расположенной выше дросселя 9, на величину Р перепада давления на нем. Теплоноситель с давлением P_вх поступает через входное отверстие напорного коллектора 10 в полость коллектора 10 и осуществляет питание струйных измерителей 1, 2 и передатчика 3 сигнала. Для уменьшения ошибок измерений внутреннего диаметра и кривизны канала 7, возможных при перемещениях измерительного зонда, необходим механический контакт его стенки, находящейся на стороне, противоположной струйным измерителям 1, 2, с образующей внутренней поверхности канала 7, вдоль которой производятся измерения. Прижим к образующим внутренней стенки канала 7 производится силами реакций струй, истекающих из струйных измерителей 1, 2, или специально установленными гидравлическими прижимными устройствами (не показаны).