Разработка и применение перспективного оборудования контроля воднохимического режима АЭС

ГОСУДАРСТВЕННАЯ КОРПОРАЦИЯ ПО АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ «РОСАТОМ» ФГУП «НИТИ им. А. П. Александрова»

ВОСЬМАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ХИМИЧЕСКОГО И РАДИОХИМИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ В АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКЕ» (Атомэнергоаналитика-2017) 30 мая — 01 июня 2017 г. г. Сосновый Бор

Разработка и применение перспективного оборудования контроля воднохимического режима АЭС Артемьев А.С. ООО НПВФ «Промышленная электроника» (г. Фрязино, Московская область) Мирошниченко И.В., Вилков Н.Я., Блинов С.В. ФГУП “НИТИ им.А.П.Александрова” (г.Сосновый Бор)

Современный этап развития систем контроля и поддержания водно-химического режима энергоблоков АЭС связан с решением проблем интегрирования технических и инструментальных средств химического анализа в единую автоматизированную систему управления технологическими процессами (АСУ ТП) объекта. Решение указанной задачи невозможно без выполнения требований по функциональной и структурной надежности каналов измерения состава технологических сред согласно положениям комплекса нормативно-технических документов в области АСУ ТП, метрологического обеспечения эксплуатации АЭС, организации аналитического контроля, а также стандартов Единой системы постановки изделий на производство (ЕСПП). В настоящее время на российском рынке отсутствуют предприятия-поставщики, обеспечивающие комплексное решение задач оптимизации и унификации средств автоматизации аналитического контроля на уровне качества, достаточном для использования в составе АСУ ТП вновь проектируемых и модернизируемых блоков АЭС. Проектные решения для вновь сооружаемых и перспективных АЭС, предъявляют более жесткие требования к технологически необходимой эффективности контроля состояния оборудования и процессов, формирующих ионный состав исходной, подпиточной воды и водных сред конденсатно-питательного тракта. Для решения указанной задачи необходимо значительное повышение эксплуатационной надежности, точности измерений и уровня метрологического обслуживания ионометрических измерительных каналов по сравнению с достигнутыми для известных отечественных и зарубежных аналогов.
Перспективность разработки применительно к условиям эксплуатации на АЭС и постановки на серийное производство разработанных НИТИ им. А.П.Александрова потенциометрических анализаторов с дифференциальными проточными датчиками ионного состава глубокообессоленных водных сред подтверждена АО «ВНИИАЭС» и Проектно-конструкторским Филиалом АО «Концерн Росэнергоатом». По мнению АО «ВНИИАЭС», в комплекте со средствами бездемонтажной калибровки такие анализаторы в виде унифицированных модулей, могут быть предложены для использования в составе АСУ ТП блоков АЭС нового поколения. Экспериментальные образцы дифференциальных ионометрических проточных датчиков и средства бездемонтажной калибровки ионометрических ИК в течение нескольких лет используются в НИТИ при испытаниях полномасштабных стендовых ЯЭУ в условиях, близких к условиям эксплуатации на АЭС. Комплект средств для приготовления градуировочных растворов в режиме «реального времени» не имеет аналогов в мировой практике приборостроения и прошел метрологическую аттестацию в системе «Ростехрегулирования». Комплектная поставка комплексов контроля ионного состава глубокообессоленных водных сред отвечает мировой практике аналитического приборостроения для энергетики и позволяет дополнительно повысить отказоустойчивость и информационную надежность нижнего уровня средств автохимконтроля за счет оптимизации структурных решений, информативности и достоверности результатов контроля ионного состава технологических потоков при совместных измерениях физически связанных показателей. При этом оптимизируются и соотношение «цена/качество» при производстве, монтаже и инжиниринговом сопровождении комплекса средств АХК на объекте применения и эксплуатационные затраты. Что означает такой подход с практической точки зрения:  оператор на мониторе своей рабочей станции видит не просто набор параметров водно-химического режима, грамотный анализ которых зачастую под силу лишь специалистам в области контроля процессов и технологам экстра-класса, а может отслеживать степень их корреляции между собой и в случае автоматического определения программой несоответствия текущих значений связанных параметров друг другу или нарастающего расхождения в динамике получает более обоснованные рекомендации по устранению проблем технологического характера на ранней стадии их развития.  наличие встроенной схемы формирования опорной концентрации ионных примесей в потоке чистой водной среды для реализации бездемонтажной автоматической комплектной калибровки измерительных каналов обеспечивает возможность оперативного контроля стабильности их метрологических характеристик в рабочих условиях эксплуатации. Специалистами ООО НПВФ «Промышленная электроника» накоплен значительный опыт производства, монтажа, наладки и сопровождения эксплуатации анализаторов ионного состава водных сред марки «АТОН» в условиях атомной и тепловой энергетики, позволяющий осуществить поставленную перед нами сложную задачу. Наши средства измерений успешно работают в системах автоматического химического контроля Ленинградской, Смоленской, Кольской атомных станций, Омской ТЭЦ-3, ТЭЦ Архангельского целлюлозно-бумажного комбината, химических лабораториях многих ТЭЦ и ГРЭС региональных генерирующих компаний Целью объединения усилий наших организаций является повышение по сравнению с известными и зарубежными аналогами:  структурной и функциональной надежности, эксплуатационных характеристик, удобства монтажа и обслуживания измерительного комплекса в целом за счет оптимизации элементов измерительных каналов, компоновочных решений и комплекта ЗИП;
 электромагнитной совместимости и устойчивости проточных потенциометрических датчиков с высокоомными сенсорами к электромагнитным помехам (в том числе электрогидродинамической природы) без введения в анализируемую среду посторонних «нейтральных» электролитов;  точности измерений за счет исключения погрешностей градуировки ИК, связанных с неопределенностью ионного состава «нулевых» образцов воды;  информативности и достоверности результатов контроля стабильности ионного состава глубокообессоленных водных сред при совместных измерениях связанных показателей. Таким образом, в настоящий момент времени нашими предприятиями ставится задача создания системы, отвечающей самым высоким современным требованиям с выходом на качественно новый уровеньизмерений и обработки полученных результатов за счет:  использования дифференциальных ионометрических проточных датчиков (включая диагностику их состояния и оценку стабильности показателей точности измерительных каналов в межкалибровочный период);  применения технических средств автоматизированной бездемонтажной калибровки измерительных каналов в режиме «он-лайн», включая средства дистанционного контроля состояния и режимов калибровки по виду измеряемого показателя ионного состава водной среды;  реализации алгоритмического резервирования для физически связанных показателей ионного состава анализируемых водных сред.