1. Назначение системы

Система контроля перемещений трубопроводов (СКПТ) предназначена для проведения в режимах нормальной эксплуатации периодического контроля за тепловыми перемещениями следующих трубопроводов РУ:

• главные паропроводы ПГ1-4;
• дыхательный трубопровод системы компенсации давления;
• трубопроводы пассивной части САОЗ.

СКПТ относится к системам нормальной эксплуатации, элементы системы соответствуют классу безопасности 4 по ОПБ 88/97.

Компоненты системы, вся система в целом, а также организация работ на АЭС по монтажу, обслуживанию и эксплуатации системы в части общих требований и электробезопасности соответствуют требованиям ГОСТ 12.1.004-85, ГОСТ 12.1.019-79 и ГОСТ 12.1.030-81.

СКПТ относится к системам постоянного использования.

Проведение контроля перемещений трубопроводов осуществляется автоматически в режимах нормальной эксплуатации РУ и ННУЭ.

Рисунок 1 – Схема электрическая структурная СКПТ

В режиме on-line проводятся следующие работы:

• управление балансировкой каналов датчиков перемещений;
• самодиагностика собственных программно-технических средств;
• выполнение измерений.

Обработка и анализ перемещений контролируемых трубопроводов по результатам измерений выполняются в режиме on-line. Целью анализа является оценка состояния опор ПГ и трубопроводов по сравнению измеренных величин перемещений с расчетными (проектными), протоколирование результатов анализа и выдача обобщенной диагностической информации об аномалиях на монитор системы или уделаенный терминал.

СКПТ является информационной системой Система не выдает управляющих воздействий на системы защиты реактора.

СКПТ соответствует требованиям «Специальных условий поставки оборудования, приборов, материалов для объектов атомной энергетики».

ПТК СКПТ обеспечивает самодиагностику собственных программно-технических средств.

2. Структура СКПТ

СКПТ представляет собой автономную информационную систему, состоящую из каналов контроля относительных перемещений и программно-технического комплекса (УИИ).

Для контроля тепловых перемещений в СКПТ используются:

• сигналы индуктивных датчиков относительных перемещений ДОП-04, устанавливаемых попарно на главные паропроводы ПГ1-4, дыхательный трубопровод системы компенсации давления и трубопроводы пассивной части САОЗ;
• технологические параметры, принимаемые по локальной сети Ethernet от ИВС энергоблока.

Применение индуктивных датчиков относительных перемещений для контроля тепловых перемещений обусловлено простотой их изготовления и наладки, эксплуатационной надежностью. Схожие технические решения применены для обеспечения контроля перемещений оборудования РУ ВВЭР-1000 на блоке 3 Калининской АЭС, на АЭС "Тяньвань" в Китае и др.

Особенностью указанных каналов является возможность дистанционной калибровки и балансировки. Схема включения датчиков относительных перемещений - полумостовая.

Датчик относительных перемещений ДОП-04 измеряет перемещения трубопроводов относительно строительных конструкций в квазистатическом режиме (медленные температурные перемещения в различных режимах работы реакторной установки). Перемещение контролируется в диапазоне ±50 мм.

В состав СКПТ входят (в комплектации для одного энергоблока):

• УИИ для нормализации, фильтрации сигналов, управления балансировкой и проверкой чувствительности датчиков относительных перемещений, регистрации и хранения временных реализаций сигналов и вспомогательной информации в базе данных, тестирования собственных ПТС, обработки и анализа информации;
• измерители относительных перемещений, предназначенные для регистрации тепловых перемещений контролируемых трубопроводов в двух направлениях (радиальном и тангенциальном) и состоящие из датчиков относительного перемещения и усилителей несущей частоты;
• клеммные коробки;
• узлы крепления датчиков относительных перемещений;
• кабельные линии связи от клеммных коробок до приборной стойки (в состав поставки не входят).

1 – устройство вентиляторное УВ-1;
2 – блок мониторинга шкафа БМШ-02;
3 – откидная лицевая панель;
4 – устройство электротехническое модульное УТМ-02;
5 – блоки контроля вибраций и перемещений БКВП-12;
6 – устройство вентиляторное УВ-2;
7 – устройство ввода и отображения данных УВОД;
8 – блок системный базовый БСБ-02Р;
9 – блок бесперебойного питания ББП-02;
10 – устройство вентиляторное УВ-3

Рисунок 2 – Устройство информационно-измерительное
УИИ СКПТ

В составе УИИ (см. рис. 2) применены унифицированные базовые программно-технические средства, включающие в себя:

• устройство электротехническое модульное УТМ-02 в составе шкафа монтажного, блока бесперебойного питания, блока мониторинга шкафа;
• блок системный базовый БСБ-02Р на базе промышленного компьютера, используемый в составе ГВУ;
• системное программное обеспечение, обеспечивающее: поддержку протоколов TCP/IP, FTP/NFS, Telnet, NTP, SNMP; настройку и контроль источников бесперебойного питания; настройку и контроль параметров работы блока мониторинга аппаратного шкафа; поддержку графического интерфейса X-Window.

Узлы крепления обеспечивают надежную фиксацию датчиков на контролируемом оборудовании. Клеммные коробки обеспечивают уменьшение количества кабельных линий связи.

Структурная схема СКПТ представлена на рис. 1.

Взаимодействие СКПТ для обмена цифровой информацией с ИВС осуществляется по интерфейсу Ethernet с использование сетевых плат в составе СКПТ. Связь СКПТ с ИВС необходима для приема значений технологических параметров, используемых при работе системы.

3. Функционирование СКПТ

СКПТ при проведении контроля теплового перемещения трубопроводов обеспечивает одновременную регистрацию 20 аналоговых сигналов датчиков относительного перемещения. Период опроса измерительных каналов датчиков относительного перемещения при контроле тепловых перемещений составляет 5...20 с и задается пользователем в настройках программного обеспечения.

Сигналы датчиков относительных перемещений ДОП-04 поступают в блок контроля вибраций и перемещений БКВП-12 с установленными измерительными модулями ИУ-2П, где происходит их демодуляция, преобразование в сигнал напряжения ±6,3 В, пропорциональный механическим перемещения оборудования, и передача аналоговых сигналов на входы АЦП, установленных в базовом системном блоке БСБ-02Р.

Проверка работоспособности каналов датчиков относительных перемещений проводится по командам оператора из БСБ-02Р (ГВУ) в составе УИИ и отображается на экране встроенного монитора системы.

В БСБ-02Р осуществляется регистрация многоканальных временных реализаций сигналов датчиков.

Входная информация в процессе измерения подвергается синхронному многоканальному аналого-цифровому преобразованию, в результате которого образуются временные реализации сигналов. Оцифрованные значения сигналов сохраняются в базе данных системы (БД) и используются для дальнейшей обработки (сравнения с расчетными значениями), а также для долговременного хранения данных измерений в архиве системы.

При сравнении расчетных и фактических значений перемещений формируется диагностическая информация, отображаемая на дисплее (удаленном терминале) и сохраняемая в базе данных диагностической информации (БДДИ).

Функции СКПТ подразделяются на информационные и общие.

К информационным функциям относятся:

• функции управления ПТК;
• функции предварительной подготовки сигналов датчиков;
• функции регистрации, хранения и архивации данных;
• функции анализа данных;
• функции представления данных;
• функции связи с внешними системами.

К общим функциям СКПТ относятся:

• первоначальный старт и загрузка ПО;
• защита от НСД с использованием системы приоритетов;
• учет работы пользователей;
• ведение единого с ИВС времени.