Системы мониторинга концентрации водорода

1.  Методы мониторинга

  • Системы извлечение с помощью трубопровода
  • Система датчиков, расположенных  непосредственно в месте отбора
  • Технология ГЕРМЕТИС

2. Система мониторинга во время ПАС* датчиками непосредственно в месте отбора.

Типичная установка системы мониторинга концентрации водорода

Система Фраматом АНП, предназначенная для измерения концентрации водорода внутри оболочки водо-водяных (ВВЭР) и легководных кипящих ядерных реакторов, оборудована датчиками H2. Таким образом, имеется возможность непрерывно и одновременно отслеживать время и место распределения концентрации водорода после аварии с потерей теплоносителя и без системы забора проб, т.е. без воздействия радиации на занятый персонал. Измеряемые значения отображаются в  зале управления. Эти телеметрические кабели прокладываются из оболочки в здание КРУЭ через несколько разделенных в пространстве кабельных отверстий. Сигналы от датчиков обрабатываются таким образом, чтобы действительная концентрация отображалась и регистрировалась многоканальным записывающим устройством в зале управления.
* Проектная аварийная ситуация

Конструкция и работа оборудования

Датчик водорода, защищенный от аварий с потерей теплоносителя, работает на основе каталитического окисления водорода на нагреваемой катодной нити. Наблюдаемая атмосфера проникает в ячейку проведения измерений. Любой присутствующий водород каталитически окисляется атмосферным кислородом на платиновом элементе. Рост результирующей температуры приводит к увеличению сопротивления катодной нити, что приводит к подаче сигнала, соответствующего величине концентрации водорода.
Резисторный термометр, имеющий возможность измерять температуру воздуха в оболочке, встроен в датчик водорода.

Тип  WS 85
Принцип измерений Термический эффект каталитического окисления
Диапазон измерений от 0 до 10 % объема H2
Точность измерений ± 0.25 % N2 объема в пределах  0 — 4 %

± 0.5 % объема N2 в пределах 4- 10 % объема

Расчетное давление 6 атм
Расчетная температура 160 °С
Сопротивление радиации подтверждено до 250 kGy (радиометрическая концентрация)
Размеры (Ø х высота) 110 х 154 мм (без установки и кабельных соединений)
Резисторный термометр
Тип РТ 100 в 4-хпроводной цепи
Диапазон измерений 0-160 °С (регулируемая)
Точность измерений +/- 3К

3. Мониторинг водорода во время НПСА *

ГЕРМЕТИС (Анализ перегретого газа и микропроб)

Во время НПСА в атмосферу оболочки может попасть значительное количество горючих газов и радиации. В такой сложной ситуации требуется использование стойкой к радиации измерительной системы, специально предназначенной для использования в условиях НПСА.

Решаемые задачи

Мониторинг распределения водорода и пара внутри оболочки с целью получения информации об угрозе для оболочки, вызванной  нагрузками процессов горения/риском возникновения вспышки, а также эффективное управление в условиях аварийной ситуации.

Условия

  • Концентрация радиации  10E15Bq/m3
  • Концентрация пара  30 — 70 % объема
  • Концентрация водорода до 30% объема

Технология

  • Использование метода датчиков, расположенных  непосредственно в месте отбора
  • Отсутствие изменений в объемной концентрации при транспортировке и анализе.
  • Предотвращение концентрации пара.
  • Капиллярная технология без необходимости использования  отсечной арматуры.
  • Высокоскоростная транспортировка импульсным давлением.
  • Датчики водорода и пара.

Референции

Системы  мониторинга концентрации  водорода FANP были или будут установлены на следующих станциях

Германия Библис A и B; Эмсланд; Исар 2; Некар 1
и 2; Обригхем; Вургассен;
Унтервесер; Штаде
Испания Альмарац 1 и 2; Кофрентес; Триллио
Швейцария Безнау 1 и 2; Госген
Аргентина Атуча 2
Финляндия Ловииса 1 и 2; Олкилуото 3
Индия Тарапур
Швеция Рингхалс 2, 3 и 4
Чехия Дукановы 1, 2, 3 и 4
Словакия Мохновце 1 и 2
Украина Запорожье 1, 2, 3, 4, 5 и 6
Болгария Козлодуй 3, 4, 5 b 6
Китай Тяньвань 1 и 2

Системы  мониторинга концентрации  водорода FANP ГЕРМЕТИК были или будут  установлены на следующих станциях:

Болгария Козлодуй 3 и 4
Финляндия Олкилуото 3