Глава 13
Датчики, типовые каналы и схемы электропитания
13.1. Датчики
Для контроля основных теплотехнических параметров используются приборы и оборудование, удовлетворяющие требованиям стандартов, действующих в области приборостроения; технических условий. Пределы измерений датчиков обеспечивают контроль параметров во всех режимах эксплуатации и имеют необходимый запас для контроля их максимальных отклонений в аварийных режимах. Погрешности измерений датчиков обеспечивают выполнение измерений с необходимой точностью. Поверка датчиков производится при их изготовлении в период пуско-наладочных работ и периодически при эксплуатации. Конструкция датчиковрассчитана на воздействие измеряемых сред и внешних факторов в местах их установки при нормальных и аварийных режимах эксплуатации;
Измерительные каналы параметров УСБ
Измерительные каналы УСБ проектируются с учетом использования принципов независимости, единичного отказа, разнообразия технических средств. Реализация указанных принципов достигается путем резервирования, физического и функционального разделения измерительных каналов, относящихся к разным каналам УСБ, использования технических средств разных производителей (только для параметров, инициирующих срабатывание АЗ, ПЗ и запуск технологическихсистем безопасности). В соответствии с принятой концепцией для реализации функций АЗ, ПЗ, УСБ и СНЭ, при наличии одноименных параметров, используются общие датчики.
Входная информация по инициирующим параметрам вводятся в модули размножения аналоговых сигналов TXS ПТК АЗ, а по параметрам локальных защит - в модули ТПТС-ЕМ, размещаемые в шкафах соответствующих каналов СУЗ-УСБ. Модули обеспечиваютвыполнение следующих функций:
прием сигналов 4-20 мА;
прием и преобразование сигналов термоэлектрических преобразователей и термопреобразователей сопротивления;
размножение сигналов по каждому входу;
гальваническую развязку входных и выходных цепей;
передачу цифровых сигналов по дублированному интерфейсу и проводным линиям;
выполнение математических операций, необходимых для коррекции параметра, перевода в физическую величину и т.п.;
электропитание датчиков постоянным напряжением 24 В;
диагностирование входных сигналов и цепей;
Выходная информация по параметрам выводится:
на мониторы СБ и НЭ, размещенные в зоне АРМ СИУР, БПУ и РПУ по цифровым каналам связи;
на устройства формирования управляющих команд;
на средства индивидуального контроля параметров (индивидуальные приборы и табло сигнализации), размещаемые на панелях безопасности БПУ и РПУ.
В зависимости от назначения, влияния на безопасность и выполняемых функций в пределах одного канала СБ, по каждому измерению предусматривается:
два датчика для реализации защит и блокировок основных систем и оборудования, а также для реализации функции автоматического регулирования основных регуляторов;
один датчик для вывода показаний на приборы БПУ, РПУ;
три датчика для реализации защит и блокировок, обеспечивающих выполнение системой безопасности своих функций.
Информация об отказах технических средств измерительных каналов в обобщенном виде представляется на панелях систем безопасности БПУ и РПУ. Более детальная информация об отказах выводится на АРМ ЦТАИ.
Модули аналоговых сигналов резервируемых датчиков размещаются в разных шкафах.Электропитание модулей аналоговых сигналов осуществляется от резервированных источников питания шкафов, в которых они размещаются. Шкафы имеют электропитание от источников надежного питания 1-ой группы постоянным напряжением 220 В по двум резервируемым вводам. В аварийном режиме, при полной потере питания указанные шкафы получают питание от аккумуляторной батареи, рассчитанной на 24 часа.
Калибровка датчиков осуществляется по месту их установки (без демонтажа) с помощью переносного калибровочного устройства.
В проекте принята схема трубных соединений датчиков АЗ, ПЗ, УСБТ и СНЭ с общими отборами для разных каналов безопасности и разделенными по измерительным каналам импульсными линиями ( рис. 13.1.1).
Для обеспечения работоспособности при аварийных режимах, датчики давления, разности давлений,контролирующие работу оборудования, размещенного в контайменте, устанавливаются за его пределами, в специальных помещениях. Датчики негерметичной части также размещаются в специальных помещениях. Для датчиков каждого канала СБ предусматриваются отдельные помещения.
Рис. 13.1.1. Схема соединения импульсных трубопроводов датчиков УСБ.
Измерительные каналы параметров УСНЭ
Измерительные каналы УСНЭ проектируются исходя из принципа обеспечения заданных показателей надежности и качества выполнения измерений. В проекте принят принцип однократного ввода информации по параметрам, необходимой для реализации функций контроля и управления. Реализация указанных принципов достигается путем использования высоконадежных технических средств на базе микропроцессорной техники, кратностью резервирования измерительных каналов, физического разделения резервируемых измерительных каналов.
Входная информация по контролируемым параметрам вводятся в функциональные модули приема и обработки аналоговых сигналов ТПТС51-2.1722, ТПТС51-2.1731, ТПТС51-2.703 , размещаемые в шкафах ПТК нижнего уровня. Выходная информацияпо параметрам выводится:
на мониторы СНЭ, размещенные в зоне АРМ БПУ и РПУ по цифровым каналам связи;
на модули формирования управляющих команд;
на средства индивидуального контроля параметров (индивидуальные приборы и табло сигнализации), размещаемые на БПУ).
В зависимостиот назначения, влияния на безопасность и выполняемых функций в УСНЭ по каждому измерению предусматривается:
один датчик для реализации защит и блокировок вспомогательных систем и оборудования, вывода показаний на приборы показывающие БПУ;
два датчика для реализации защит и блокировок основных систем и оборудования, а также для реализации функции автоматического регулирования основных регуляторов;
три датчика для реализации защит и блокировок дорогостоящего оборудования или блокировок, срабатывание которых может привести к останову или разгрузке блока.
При резервировании датчиков сигналы на модули формирования управляющих команд на средства представления информации и регуляторы передаются как среднее арифметическое измерений исправных датчиков. При этом осуществляется автоматический контроль рассогласования измерений между датчиками. Информация об отказах технических средств измерительных каналов в обобщенном виде представляется на мониторах БПУ. Более детальная информация об отказах выводится на АРМ ЦТАИ.
Электропитание модулей (блоков) аналоговых сигналов осуществляется от резервированных источников питания шкафов, в которых они размещаются. Шкафы имеют электропитание от источников надежного питания 1-ой группы СНЭ постоянным напряжением 220 В по двум резервируемым вводам.
В зоне контролируемого доступа датчики давления, разности давлений, как правило, размещаются в специальных помещениях; датчики, контролирующие работу оборудования, размещенного в защитной оболочке, устанавливаются за ее пределами также в специальных помещениях. В обсуживаемых зонах датчики устанавливаются непосредственно у мест отбора. Для установки датчиков давления, разности давлений используются, как правило, стенды, остальные датчики устанавливаются непосредственно на технологическом оборудовании и трубопроводах.
Информация по контролируемым параметрам от датчиков передается в ПТК нижнего уровня АСУ ТП и МПУ по кабельным экранированным линиям аналоговыми сигналами постоянного тока 4-20 мА, натуральными сигналами термопреобразователей сопротивления и термоэлектрических преобразователей, и от сигнализаторов – дискретными сигналами типа «сухой контакт».
Для контроля основных теплотехнических параметров используется следующая номенклатура приборов и оборудования (приводится как справочный материал):
преобразователи термоэлектрические типа KTK-01 с градуировкой ХА, KTL-01 с градуировкой ХК, ТАДУ 405220.002 ТУ производства НТЛ «Прибор» г. Москва;
преобразователи термоэлектрические с автоматической компенсацией ПТАК, ТАДУ 405220.005 ТУ производства НТЛ «Прибор» г. Москва;
термопреобразователи сопротивления типа СБ210/СП-02 c градуировкой 100П, СБ210/СМ-02 c градуировкой 100М, ТАДУ 405210.001 ТУ производства НТЛ «Прибор» г. Москва;
микропроцессорные измерительные преобразователи давления/разряжения, перепада давления, уровня, расхода с выходным сигналом 4-20 мА ТЖИУ406-М100-АС, ТЖИУ.406233.001ТУ производства ФГУП ВНИИА. Принцип действия датчиков основан на тензорезистивном эффекте. Датчик состоит из измерительного блока и электронного устройства. Измеряемый параметр подается в камеру измерительного блока и линейно преобразуется в деформацию чувствительного элемента и изменение электрического сопротивления тензорезисторов тензопреобразователя, размещенного в измерительном блоке. Электронное устройство преобразователя преобразует это изменение сопротивления в токовый выходной сигнал. Для реализации принципа разнообразия в комплекте датчиков инициирующих защит первого канала систем безопасности используются датчики в модификации с тензорезисторным преобразователем, второго канала - в модификации с емкостным преобразователем;
сигнализаторы и приборы электроконтактные с выходным сигналом типа «сухой контакт»: СУЭ-ДАС, ЖГИЦ.407529.001 ТУ; СПС-01, ЖГИЦ 407729.001 ТУ производства «Маяк» г.Челябинск;
сигнализаторы уровня РОС-101, ТУ 25-2408.0007-88; РОС-301, ТУ 25-2408.0009-88; РИС-121, ТУ 311-00227465.053-99; УЗС, ТУ 311-00227465.040-99; УЗР (уровень) ТУ 311-00227465.041-99, датчик-реле потока воздуха ДРПВ-2-М (расход), ТУ 25-02.080753-78 производства АО «Теплоприбор» г. Рязань;
термометры манометрические показывающий и сигнализирующий ТГП/ТКП-160Сг, ТУ 4211-179-00225621-2006; ДМ2010-Сг (манометр), ДА2010-Сг, (мановакуумметр), ДВ2010-Сг (вакуумметр), ТУ 311-0225621.164-96 производства ГУП «Теплоконтроль» г. Казань;
датчики реле-давления ДПН-5АС (перепад напора), 4218-004-36329069-2010 производства НПП «Техноприбор» г. Улан-Удэ;
приборы показывающие для контроля параметров по месту: МТК, ТУ 25.05.1774-75; МТИ, МКУ, ТУ 25.05.1481-77; производства ЗАО "Манометр" г.Москва,
тягонапоромеры ТНМП-52 (давление), ТУ 4212-174-00225621-03; ТБ (температура), ТУ 311-00225621.160-96 производства ГУП «Теплоконтроль» г. Казань;
ротаметры РМ ЖУЗ, ГУЗ (ротаметр), ТУ1-01-ЭД1-0249-78 Арзамасское Приборостроительное ПО;
Аппаратура индикатора уровня в реакторе типа АИУ, ШПИС. 408842.001 ТУ производства ООО «ИНКОР» г. Москва;
датчики уровня акустические УВВ, ЖГИЦ.407623.001 ТУ производства ОАО «Маяк» г.Челябинск;
расходомеры с аналоговым выходом 4-20 мА типа: УРСВ, В35.30-00.00ТУ1 производства ЗАО «Взлет» г. Санкт-Петербург;
расходомеры СУРГ1.000, ТУ 4213-001-78590068-2007 производства ООО «ШИББОЛЕТ» г. Рязань;
приборы контроля параметров водно-химического режима типа: кондуктомеров КАЦ-021, ТУ 4215-102-42732639-97; КАЦ-037, ТУ 4215-114-42732639-00; рН-метров рН-011, ТУ 4215-103-42732639-2003; концентратометров натрия АН-012, ТУ 4215-105-42732639-01; кислородомеров КМА-08, ТУ 4215-096-42732639-03; производства НПП «Техноприбор». Для ВХР первого контура используются анализаторы водорода, кислорода, электропроводимости, входящие в комплект поставки оборудования пробоподготовки (СППИ), относящегося к технологической части проекта;
Москва, анализатора жидкости АЖК-3101, ТУ 4215-046-10474265-04 производства ЗАО «НПП Автоматика» г. Владимир;
измерители концентрации борной кислоты типа НАР-12М, еИ1.560.060-08 ТУ производства НИИТФА г. Москва;
газоанализаторы: на водород и кислород в воздухе и газовых смесях ГТВ-1101, ИБЯЛ.413211.008-263 ТУ; ГТМ-5101, ИБЯЛ. 413241.034 ТУ производства «Аналитприбор» г. Смоленск;
газоанализаторы: на водород и кислород воздухе гермооболочки – типа ГВ-01, ТУ 4215-001-46603590-20003; ГВК, Э.045.7066 ТУ производства «ГНЦ ФЭИ» г. Обнинск;
сейсмодатчики типа СД-4, СДАИ.402139.037ТУ разработки ОАО «НИИФИ» г. Пенза;
влагомеры относительной влажности воздуха типа ИПТВ-206А, ТУ 4227-037-13282997-01 производства НПП «Элемер» Московская обл.,
влагомеры ИВА-6, ТУ 4311-011-77511225-2010 производства ООО «МИКРОФОР»;
диафрагмы расходомерные ДКС производства ЗАО ПГ «Метран»;
труба бесшовная ст.08Х18Н10Т, 14х2 мм, ТУ 14-3Р-197-2001;
труба бесшовная ст. 20, 14х2 мм, ТУ 14-3-190-2004, ГОСТ 8733-74;
отключающее устройство Р96567-010, Ду-10 мм, Рр=0.2-20 МПа – ПК «Сплав» г. Новгород ТУ 26-07-420-2008;
клапан сильфонный малогабаритный из коррозионностойкой стали ст.08Х18Н10Т С26410-010М, Pp 20 МПа, t=2000С, Ду-10 мм, труба 14х2 мм – ПК «Сплав» г. Новгород, ТУ 3742-031-49149890-2006;
клапан сальниковый малогабаритный из коррозионностойкой стали С21152-010М, Pp 20МПа, t=2000 С, Ду-10 мм, труба 14х2 мм - ПК «Сплав» г. Новгород, ТУ 3742-031-49149890-2006;
клапан сальниковый малогабаритный из углеродистой стали С21152-010М-01, ст.20 Pp 18 МПа, t=2000 С, Ду-10 мм, труба 14х2 мм – ОАО «ВМЗ» г. Рыбинск, ТУ 26-07-571-98;
тройник равнопроходный ст.08Х18Н10Т – – ЗАО ТВП « ГЭМ» г. Удомля Тверской обл. ТУ 6937-007-21376577-2008;
изделия для крепежа импульсных трубопроводов из нержавеющей стали – ЗАО ТВП « ГЭМ» г. Удомля Тверской обл., К-1065-2006;
изделия для установки КИП из нержавеющей стали – ЗАО ТВП « ГЭМ» г. Удомля Тверской обл. ТУ 6937-007-21376577-2008;
изделия для установки КИП из углеродистой стали – ЗАО ТВП « ГЭМ» г. Удомля Тверской обл. ТУ 6937-007-21376577-2008;
сосуды уравнительные, конденсационные, разделительные типов СУ, СК, СР производства ЗАО ПГ «Метран»;
стенды первичных преобразователей из нержавеющей стали типа МН-Н, МВ-Н, Д-Н производства ГЭМ г.Удомля, ТУ 95 2846-2003;
стенды первичных преобразователей из углеродистой стали типа МН-У, Д-У производства ГЭМ г.Удомля, ТУ 95 2846-2003;
коробки клеммные для герметичной части типа ASU-BC(IC)-SS, 3464-001-78529204-08 производства ЗАО « Современные проектные технологии» г. Москва;
аппаратура радиационного контроля течи из 1 контура во 2 АРКТ-01Р, выполнена в двух исполнениях (АРКТ-01Р, АРКТ-01Р1), ТУ ПБАВ.412168.009, производство ЗАО КБ «Проминжиниринг» г.Москва. Аппаратура предназначена для использования в управляющих системах безопасности АЭС и в радиационном технологическом контроле с целью выработки инициирующих сигналов управления при превышении порогового уровня (уставки срабатывания) мощности поглощенной дозы фотонного излучения и измерения уровня мощности поглощенной дозы фотонного излучения от контролируемых технологических объектов. Аппаратура АРКТ-01Р обеспечивает измерение и выработку управляющего сигнала при изменении мощности поглощенной дозы фотонного излучения в диапазоне от 2,5∙10-7до 2,0∙10-3Гр/ч, а аппаратура АРКТ-01Р1 обеспечивает выработку управляющего сигнала при превышении порогового значения.
Для передачи сигналов от первичных преобразователей применяются контрольные экранированные кабели различной жильности типов (в скобках указаны обозначения кабеля для систем безопаснсти): КУГПЭПнг-HF(FRHF), КВВГЭнг-LS(FRLS), КМПВЭВнг-LS(FRLS), КМЭВЭВнг-LS(FRLS), КПЭТИнг-HF(FRHF), КПоПЭнг-HF(FRHF), РК-75-7-17нг-HF. Для подвода питания к преобразователям от внешних источников применяются неэкранированные кабели типа КВВГнг- LS(FRLS).