Спосіб визначення місця витоку у ємкостях, працюючих під тиском

Изобретение относится к контролю герметичности емкостей, работающих под давлением, и позволяет повысить точность определения места утечки. Измеряют фоновые высокочастотные шу мы емкости в течение 10 мин и сред~ нее значение их интенсивности принимают за пороговое. Регистрируемое эффективное значение высокочастотных шумов сравнивают с пороговым и при превышении его над последним делают вывод о наличии утечки. С помощью нескольких зондов, установленных на стенках емкости, определяют место максимального шума, которое является местом утечки. Последнее определяют раздельно для нескольких различных частот и усредняют полученные значения» Зонды периодически калибруют с* помощью известного звукового сигнала с известным положением в пространстве. Для снижения фонового шума при контроле охлаждающего контура ядерного реактора во время регистрации шумов основной насос отключают. 4 з.п. ф-лы, 5 ил. 0) с s го со 00 00 > CM 1 1398778 Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения места утечки в емкостях, работающих под , . давлением, например охлаждающем контуре ядерного реактора или в трубопроводных системах химических установок . Целью изобретения является павы- JQ шение точности путем исключения погрешности, обусловленной влиянием частоты звука на его затухание в стенках емкости. На фиг. 1 представлена схема частиц первичного охлаждающего контура реактора; на фиг. 2 - схема установки двух зондов и регистрируемые ими значения звуковых шумов; на фиг. 3 принципиальная блок-схема устройства 2Q для реализации способа; на фиг. 4 детализированная блок-схема того же устройства; на фиг. 5 - график значений регистрируемых звуковых шумов по длине контролируемой емкости и 25 результатов их обработки. Первичный контур ! реактора, охлаждаемого водой, включает в себя напорную емкость 2 реактора, в которой размещена сердцевина реактора 3« (не показана). Она охлаждается находящейся под давлением водой, которая подводится основным насосом 3 охлаждения через трубопровод 4 благодаря парогенератору 5. Б парогене35 раторе 5 разогретая в сердцевине реактора напорная вода отдает свое тепло питательной воде 5 которая таким образом испаряется. Затем пар приводит в движение турбину генера40 тора. Насос 3 сидит на холодной нитке ядерного реактора, та как парогенератор 5 через концы 6 и 7 трубопровода 4, которые связаны друг с другом, 45 непосредственно нагружается в направлении, стрелки 8. Б первичном контуре 1 установлено пять зондов 9, содержащих пьезоэлектрические чувствительные элементы, сп которые через волновод связаны со стенкой первичного контура 1, т.е. широкополосные чувствительные элементы, которые предназначены для спектра частот 100 - 800 кГц. Волно55 водом является металлический стержень, например, диаметром 4 мм и длиной 30 мм, который соединен с чувствительным зпементом через кони ческую концевую часть. Соединение производится благодаря нажимному предварительному натяжению, которое одновременно прижимает волновод к стенке первичного контура I. Кроме того, на первичном контуре 1 установлен электроакустический передатчик 10, который может выдавать определенный сигнал для калибровки, который вводится в определенном месте в корпус основного насоса 3 охлаждения . На фиг. 2 схематично показана компоновка двух зондов на стенке первичного контура 1. Между зондом обозначено место утечки L с интенсивностью утечки М. Оно удалено от одного зонда 9 на расстояние d, и от другого зонда 9 на расстояние d 2 . Расстояние d 1 + d 2 между зондами 9 составляет, например, 10 м. Выходы зондов 9 запитывают через предварительные усилители 11, вольтметры 12, образующие эффективное значение шумов. Вольтметры 12 показывают возрастание шума с началом утечки к времени t, (фиг. 5 ) . Сумма повышения шу-' ма, т.е. изменение эффективного значения сигнала вольтметров 12,зависит от расстояния места утечки от зондов 9 потому, что шум, попадающий в качестве звука исследуемого тела к зондам, демпфируется в стенке. Зонд 9 с меньшим удалением от течи выдает более сильный сигнал U(d,) t чем более удаленный зонд 9 с сигналом На фиг. 2 производственный фон шума утечки, т.е. уровень шума, имеющийся при нормальной работе, обозначен U & , значение U & L шума, появляющееся в момент времени t, с началом утечки, состоит из фонового шума U e и дополнительного шума U B , вызванного утечкой. Зонды оснащены широкополосными усилителями 11, которые связаны через переключатель 13 каналов с вольтметром \1 для измерения эффективных значений, выход которого присоединен к устройству 14 для обработки данных. Усилитель 1\ передатчика 10 связан через формирователь 16 импульсов с бинарным генератором 17 шума, который в определенные моменты времени управляется от устройства 14 обработки данных. Устройство \U обработки данных имеет на выходе самописец 15, 1398778 который может также включать в себя Пороговое значение фонового вымагнитную запись. сокочастотного звукового шума определяют путем измерения эксплуатациКроме того, каждый зонд 9 связан через волновод 18 с первичным конту- с онного шума охлаждающего контура в течение времени не менее 10 мин. Заром 1, который представляет собой поминающее устройство 28 служит для стенку емкости. Зонд 9 связан через формирования долговременного среднеусилитель 11, имеющий 40 дБ, с функго значения интенсивности фонового циональным узлом 19. Он включает в себя управляющее электронное устрой- ю шума, которое принимают за пороговое значение, Пороговое значение являетство, в частности для опроса зондов 9 ся скользящим, так как меняется в режиме шагового перемещения, аналопри изменении производственного шуговый соединительный элемент и према. Кроме того, запоминающее устройобразователь непрерывных величин в цифровые, значения которых подаются ]§ ство 28 служит для того, чтобы в случае утечки зафиксировать "предысв двойную кольцевую линию 20, имеюторию" шума утечки. щую кольца 21 и 22. Кольцевая линия 20 связана с каждым из зондов 9, при Во время контроля с помощью зоннеобходимости с пучком, в котором дов 9 осуществляется измерение высообъединены несколько зондов 9 с их 20 кочастотных шумов. Их эффективное функциональными узлами 22 в кольцевую значение в микропроцессоре 29 сравстанцию 23. нивается с пороговым значением, и в Кольцо 21 кольцевой линии 20 выслучае повышения этого эффективного полнено двухполюсным. Оно служит для значения над пороговым формируется цифровой передачи данных. Кольцо 22 25 сигнал о наличии утечки. передает аналоговые величины сигнала. По интенсивностям U(d ( ) и U(d u ) Далее к кольцевой линии 20 присоешумов, регистрируемых каждым из зондинен по меньшей мере один блок 24 дов 9, определяются расстояния d^ калибровки. Он включает в себя переи d ? от этих зондов 9 до места макдатчик 10, который предусмотрен для 30 симального затухания шумовs что заподачи звукового сигнала, с известной висит от частоты, поэтому определе-, частотой и амплитудой. Однако с помоние места утечки проводят раздельно щью двух передатчиков 10 с известным для нескольких частот. Полученные расстоянием между ними можно еще бокоординаты места утечки усредняют. лее точно контролировать функцию опТаким образом, положение места утечки 35 может быть определено с точностью до ределения местонахождения. Кольцевая линия 20 ведет к головнескольких процентов от расстояния ной станции 25, которая находится за между зондами 9. пределами включающего первичный конЗонды 9 соединены с головной стантур 1 резервуара 26„ Головная станцией 25 через кольцевую линию 20. ция 25 включает в себя цифровое элек- 40 Если линия 20 исправна, сигнал постронное устройство 27 обработки дантупает на станцию 25 дважды. В слуных, имеющее запоминающее устройство чае обрыва линии 20 в любом месте 28 и микропроцессор 29, который упсигнал поступит на станцию 25 через равляет самописцем 15. С электронным целую ветвь. Таким образом, испольустройством 27 обработки данных связование кольцевой линии 20 повышает зана через провод 30 шина 31, которая надежность контроля. ведет к диагностической системе. Провод 32 ведет к другой шине 33 f котоПериодически, например один раз рая принадлежит управляющей технике в 24 ч, проводят калибровку зондов атомной электростанции, которая 50 9. С помощью электроакустического включает в себя реактор, охлаждаемый передатчика 10, который может выдаводой под давлением, К электронному ,вать известный звуковой сигнал в устройству 27 обработки данных может известном месте, возбуждают зонды 9. быть присоединено мобильное табло 34 Таким образом учитываются и сравобслуживания. 55 ниваются изменения состояния чувстг вительных элементов зондов 9. При Способ определения места утечки этом определяются конкретные коррекв емкостях, работающих -юд давлением,, ционные факторы для каждсч о зонда 9, осуществляется следующим образом о 1398778 на которые умножаются их сигналы при дальнейшем контроле. Калибровка может также включать з себя определение положения местонахождения передатчика 10. При этом проверяется совпадение рассчитанных по сигналам зондов 9 местонахождений передатчика 10 с истинным. Такая периодическая проверка позволяет быстро устанавливать вышедшие из строя зонды 9. Обычно в системе имеются резервированные зонды, что обеспечивает эксплуатационную надежность системы. На диаграмме с эффективными значениями U ( M B ) на логарифмической ординате над интервалом