CS252220B1

CS252220B1 - Wiring indication of gas bubbles in liquid sodium flowing in a pipe

Info

Publication number: CS252220B1
Application number: CS854877A
Authority: CS
Inventors: Josef Banovec; Milan Konarik; Lubomir Vorel; Oldrich Vytopil
Original assignee: Josef Banovec; Milan Konarik; Lubomir Vorel; Oldrich Vytopil
Priority date: 1985-07-01
Filing date: 1985-07-01
Publication date: 1987-08-13
Also published as: CS487785A1

Abstract

Řešení se zabývá problematikou zjištování porušení těsnosti parních generátorů s tekutým sodíkem indikací plynových bublin, které vznikají při reakci vody se sodíkem. Indikace je založena na vyhodnocení signálů tří elektrod na sodíkovém potrubí umístěném v magnetickém poli pomocí elektronických obvodů. Vynálezu je možno využít především v nukleární energetice.The solution deals with the problem of detecting leaks in steam generators with liquid sodium by indicating gas bubbles that are formed during the reaction of water with sodium. The indication is based on the evaluation of signals from three electrodes on a sodium pipe placed in a magnetic field using electronic circuits. The invention can be used primarily in nuclear power.

Description

Vynález se týká zapojení indikace plynových bublin v tekutém sodíku proudícím v potrubí.The present invention relates to the connection of an indication of gas bubbles in liquid sodium flowing in a pipe.

V systémech kontroly těsnosti parních generátorů s tekutým sodíkem se pro spolehlivou indikaci porušení těsnosti teplosměnné plochy a tím i průniku vody /vodní páry/ do sodíku využívá řady nezávislých fyzikálních a chemických metod, např. sledování koncentrace vodíku v sodíku a v argonu vyrovnávací nádrže, sledování akustických šumů parogenerátoru, měření tlaku argonu ve vyrovnávací nádrži a sledování fluktuace průtoku sodíku. Cílem současného použití několika metod je zvýšení spolehlivosti signalizace při vysoké citlivosti a krátké době zpoždění. Jednou z rychle reagujících metod je sledování fluktuace průtoku sodíku.In the leak detection systems for liquid sodium steam generators, a number of independent physical and chemical methods are used to reliably indicate the leakage of the heat transfer surface and thereby water / water vapor / sodium penetration, eg monitoring the hydrogen concentration in sodium and argon buffer tanks, monitoring acoustic noise of steam generator, measurement of argon pressure in buffer tank and monitoring of fluctuation of sodium flow. The aim of the simultaneous use of several methods is to increase the reliability of signaling at high sensitivity and short delay time. One of the fast responding methods is to monitor the fluctuation of sodium flow.

Nevýhodou této metody je, že je poměrně málo citlivá a je jí možno indikovat střední a velké netěsnosti. Určité zvýšení citlivosti je možno dosáhnout statistickým zpracováním signálů průtokoměrů řazených za sebou, avšak za cenu podstatně dražší a složitější vyhodnocova cí aparatury s delší dobou vyhodnocení.The disadvantage of this method is that it is relatively poorly sensitive and can indicate moderate and large leaks. A certain sensitivity increase can be achieved by statistically processing the flowmeter signals sequentially, but at the cost of a significantly more expensive and complex evaluation apparatus with a longer evaluation time.

Tyto nevýhody v podstatné míře odstraňuje zapojení pro indikaci plynových bublin v tekutém sodíku proudícím v potrubím, které indikuje plynové bubliny vznikající při průniku /vody páry/ do sodíku. Podstata zapojení indikace plynových bublin v tekutém sodíku proudícím v potrubí podle vynálezu spočívá v tom, že na vodorovné části potrubí s proudícím sodíkem umístěným v magnetickém poli jsou ve svislém umístěny tři elektrody, přičemž na spodním povrchu potrubí s proudícím sodíkem je umístěna společná elektroda a na horním porvchu potrubí s proudícím sodíkem symetricky kolem svislé osy procházející společnou elektrodou ve vzdálenosti 1 jsou umístěny diferenční elektroda a diferenční elektroda a společná elektroda je spojena se zemnící svorkou a diferenční elektrody jsou připojeny na diferenční vstupy diferenciálního zesilovače, za nímž jsou kaskádně řazeny horní propust, usměrňovač a dolní propust s výstupními svorkami signálu.These drawbacks are substantially eliminated by the wiring for indicating gas bubbles in liquid sodium flowing in the duct, which indicates gas bubbles generated by the ingress (vapor water) into the sodium. The principle of the indication of gas bubbles in liquid sodium flowing in a pipeline according to the invention consists in that three horizontal electrodes are placed vertically on a horizontal part of a flowing sodium tube placed in a magnetic field, with a common electrode on the lower surface of the flowing sodium tube. the upper surface of the pipeline with sodium flowing symmetrically about a vertical axis passing through the common electrode at a distance of 1 is the differential electrode and the differential electrode and the common electrode are connected to the ground terminal and the differential electrodes are connected to the differential inputs of the differential amplifier. rectifier and low pass filter with signal output terminals.

Při měření prováděném na stendu bylo experimentálně potvrzeno, že při vzniku plynových bublin v proudícím sodíku vzniká na elektrodách střídavě diferenční napětí, které po úpravě popsanými elektronickými obvody koresponduje s velikostí průniku vody /vodní páry/ se oproti dosud užívaným metodán pracujících na principu vyhodnocení fluktuací průtoku sodíku zvyšuje nejméně o jeden řád. Další podstatnou výhodou uvedeného zapojení je to, že je málo citlivá na změnu provozních parametrů parního generátoru.During the measurement performed on the stand, it was experimentally confirmed that the formation of gas bubbles in the flowing sodium generates alternating voltage across the electrodes, which after adjustment by the described electronic circuits corresponds to the amount of water / water vapor penetration. of sodium increases by at least one order. Another significant advantage of said circuitry is that it is less sensitive to changing operating parameters of the steam generator.

Elektrody umístěné na horní površce jsou symetricky vzdálené od svislé osy procházející spodní v celkové vzdálenosti menší než je průměr potrubí s proudícím sodíkem. Signál elektrod je zesílen diferenciálním zesilovačem, ze zesíleného signálu je odstraněna rušivá stejnosměrná složka signálu horní propustí. Střídavá složka je usměrněna usměrňovačem a k dalšímu měření upravena dolnopropustným filtrem.The electrodes located on the top surface are symmetrically spaced from the vertical axis passing through the bottom at a total distance smaller than the diameter of the sodium flow pipe. The signal of the electrodes is amplified by a differential amplifier, and the disturbing DC component of the high-pass signal is removed from the amplified signal. The AC component is rectified by a rectifier and treated for further measurement by a low-pass filter.

Zapojení podle vynálezu je zobrazeno na připojeném obrázku. Na vodorovné části potrubí £ s proudícím sodíkem umístěném v magnetickém poli jsou ve svislém směru umístěny elektrody, přičemž na spodním povrchu potrubí j4 s proudícím sodíkem je umístěna společná elektroda 1 a na horním povrchu potrubí 4 s proudícím sodíkem symetricky kolem svislé procházející společnou elektrodou JJ ve vzdálenosti J_ jsou umístěny diferenční elektroda 2 a diferenční elektroda 2 ^a společná elektroda je spojena se zemnící svorkou _5 a diferenční elektrody 2,3 jsou připojeny na diferenční vstupy 6,7 diferenciálního zesilovače 8, za nímž jsou kaskádně řazeny horní propust 9^, usměrňovač 10 a dolní propust 11 s výstupními svorkami 12,13 signálu.The circuit according to the invention is shown in the attached figure. Electrodes are placed vertically on the horizontal portion of the sodium flow pipe 4 in the magnetic field, with a common electrode 1 on the lower surface of the sodium flow pipe 4 and on the upper surface of the sodium flow pipe 4 symmetrically around the vertical electrode 11 in vertical direction. a differential electrode 2 and a differential electrode 2 ^{and a} common electrode are connected to the ground terminal 5 and the differential electrodes 2,3 are connected to the differential inputs 6.7 of the differential amplifier 8, followed by cascading the high-pass filter 9, the rectifier 10 and a low pass filter 11 with signal output terminals 12, 13.

Claims

Connection of indication of gas bubbles in liquid sodium flowing in a pipeline characterized in that three electrodes are placed vertically in the horizontal part of the flowing sodium tube (4) placed in the magnetic field in the vertical direction, while the bottom surface of the flowing sodium tube (4) the common electrode (1) and on the upper surface of the pipeline (4) with flowing sodium symmetrically about a vertical axis passing through the common electrode (1) at a distance (1) are disposed differential electrode (2) and differential electrode (3) and common electrode (1) is connected to the ground terminal (5) and the differential electrodes (2,3) are connected to the differential inputs (6,7) of the differential amplifier (8), followed by cascading the high-pass filter (9), the rectifier (10) and the low-pass filter (11) with signal output terminals (12, 13).