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 |









