Канальный кипящий графитовый реактор Реакторы водо-водяного типа Реакторы на быстрых нейтронах Физика ядерного реактора Авария на ЧАЭС Повышение безопасности АЭС Системы контроля на атомной станции Авария на ЧАЭС

КОНСТРУКЦИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Корпус магистрального исполнения ДМ-5М представляет собой диск с центральным отверстием Ду-30мм и с 4 отверстиями для присоединения к фланцам трубопровода (рис. 45).

Сверху на цилиндрической части диска расположены под углом 60о друг относительно друга два штуцера под унифицированное сальниковое соединение для крепления стеклянного электрода и электролитического ключа выносного вспомогательного электрода или погружного непроточного вспомогательного электрода ЭВП-08.

Корпус погружного исполнения типа ДПг-4М имеет две трубы, закрепленные на фланце, предназначенном для крепления корпуса к горловине технологической емкости.

Внизу трубы соединяются при помощи двух скоб, на которых укреплен кожух для защиты электродной пары от механических повреждений.

Для передачи сигнала от электродной системы к высокоомному преобразователю используется коробка зажимов с рукавом. Провод стеклянного электрода пропускается через сальниковый узел штуцера и подсоединяется к белому зажиму 3 коробки зажимов. К цветному зажиму 4 подсоединяется провод от потенциалообразующего элемента ЭХСВ-1 вспомогательного выносного электропровода или провод вспомогательного погружного электрода. Зажимы вместе с изолятором можно вынуть из коробки зажимов для осмотра или промывки при нарушении изоляции электродных цепей, отвернув винт 7.

Сигнал электродной системы от коробки зажимов при помощи кабеля, подключаемого к высокоомному разъему 2, передается к высокоомному преобразователю. Один конец кабеля пропускается через металлорукав 8, центральная жила кабеля припаивается к контакту “И”, а экран к контакту “В” высокоомного разъема. Кабель уплотняется с помощью сальникового устройства. Другой конец кабеля подключается к преобразователю через рукав, входящий в комплект поставки преобразователя.

Рис. 45. Чувствительный элемент магистрального исполнения ДМ-5М

(вариант 1-4).

2.8.6 ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ П-201

Преобразователь промышленный П-201 представляет собой устройство для преобразования ЭДС чувствительных элементов, применяемых для измерения активности одновалентных и двухвалентных анионов и катионов, в том числе и ионов водорода (величины рН) в унифицированный выходной сигнал постоянного тока (рис. 46).

Преобразователь рассчитан для работы с любыми серийно выпускаемыми чувствительными элементами. Например: Дпг-4М, ДМ-5М, ЭЧПг-4, ЭЧМ-5А и др.

На заводе преобразователи настраиваются на  диапазон измерения от 2 до 12 рН с координатами изопотенциальной точки: рН=7 и  Ен = минус 50мВ.

Преобразователь имеет выходы по напряжению и току для подключения самопишущих потенциометров с пределами измерения от 10 до 100 мВ (например, КСП2, КСП4 и др.).

Пределы выходных сигналов постоянного тока и сигналов напряжения постоянного тока:

нижний предел - 0mA (мВ);

верхние пределы:

  - по постоянному току 5мА для нагрузок с сопротивлением не более 2,5кОм;

  - по напряжению постоянного тока - регулируемый от 10 до 100 мВ для нагрузок с сопротивлением от 200оМ и более.

Схема измерения и регистрации рН раствора с использованием П-201 приведена на рис. 46.

 Предел допустимой основной приведенной погрешности: - по выходным сигналам постоянного тока и напряжения постоянного тока - 1%; по показывающему прибору - 2%.

Устройство и работа преобразователя

При измерении рН растворов используется система, состоящая из измерительного и вспомогательного электродов (рис. 47).

В качестве измерительного электрода используется стеклянный электрод, в качестве вспомогательного - хлорсеребрянный.

Измерительный электрод при погружении в контролируемый раствор развивает ЭДС, линейно зависящий от активности ионов в растворе и его температуры.

Контакт вспомогательного электрода с контролируемым раствором осуществляется с помощью электролитического ключа, обеспечивающего нетечение насыщенного раствора KCl в контролируемый раствор.

Рис. 46 Схема использования преобразователя П-201 в системе регулирования, измерения и регистрации.

Рис. 47 Схема электродной системы.

Раствор хлористого калия (KCl) непрерывно просачивается через электролитический ключ, предотвращая проникание из контролируемого раствора в систему хлорсеребрянного электрода посторонних ионов, которые могли бы изменить величину ЭДС этого электрода. Измеряемая часть ЭДС электродной системы определяется потенциалом только измерительного электрода. С помощью высокоомного измерительного преобразователя ЭДС электродной системы преобразуется в выходной ток, измеряемый миллиамперметром, отградуированным в единицах рН.

Работа преобразователя показана на схеме, поясняющей принцип действия преобразователя, которая приведена на рис. 48.

Преобразователь представляет собой усилитель постоянного тока, охваченный глубокой отрицательной обратной связью по выходному току, чем и обеспечивается высокое входное сопротивление. Усилитель построен по схеме преобразователя постоянного напряжения в переменное с последующей демодуляцией.

Рис. 48 Схема упрощенная измерительная преобразователя.

Перенос тепла в элементах конструкции может рассчитываться как в одномерном, так и в двумерном приближении. Двумерное приближение бывает необходимым при моделировании процессов с большими градиентами температуры в таких тепловых элементах, где нельзя пренебречь аксиальным теплопереносом.
С помощью пакета СВЕЧА детально моделируются физические и химические процессы, происходящие в а.з. (и приводящие, в конечном счете, к ее разрушению), причем для этой цели вместо подхода, основанного на использовании эмпирических корреляций, применяются уравнения, базирующиеся на общих физических принципах.
Модуль ГЕФЕСТ предназначен для моделирования процессов, происходящих в нижней камере смешения на поздней стадии тяжелой аварии, когда материалы разрушенной активной зоны перемещаются в НКС.
Расчетная схема РУ ВВЭР-440/В-230, приведенная на рис.1 , представляет собой трехпетлевую схему (1 петля, сдвоенная, тройная петля). Работа основных систем безопасности моделировалась с учетом возможных отказов систем и оборудования и мер по управлению аварией.
Результаты расчетов тяжелой аварии - течь 1-го контура Ду 20 мм в сочетании с отказом системы аварийной подпитки, полученные по коду РАТЕГ/СВЕЧА/ГЕФЕСТ, представлены на рисунках 2-5.
Отличительной особенностью данной тяжелой аварии для АЭС с ВВЭР-440/230 является относительно небольшие пиковые выбросы водорода и максимальный интегральный выход водорода из РУ на внутрикорпусной стадии тяжелой аварии.
Данная авария характеризуется очень медленным выкипанием теплоносителя 1 контура и отводом тепла через второй.
Начало интенсивной генерации водорода наблюдается после достижения температуры оболочек твэл ~1500 К в верхней части а.з.
По мере роста температуры твэл начинает расти давление газа под оболочкой твэл и происходит вскрытие оболочек в верхней части активной зоны. Вскрытие оболочек обеспечивает доступ пара внутрь твэл и, как следствие, начало двустороннего окисления оболочек и дальнейший рост температуры. Примерно в это же время начинается разрушение органов СУЗ (при температуре выше 1500 К). При достижении температуры оболочек 1700 К начинается бурная окислительная реакция, приводящая к сильному росту температуры оболочек твэл. Скорость генерации водорода в этой фазе аварии максимальна и составляет не более 0.04 кг/с.
Расчет выполнен для ~ 2 суток прохождения аварии. При достижении момента времени ~ 45000 с начинается плавление оболочек ТВЭЛ, а затем и топлива. Происходит поступление расплавленных материалов на днище корпуса реактора, где материал остывает за счет большого количества теплоносителя в нижней части реакторной установки.


На главную