Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Омский государственный университет путей сообщения

Кафедра «Радиотехнические и управляющие системы»

К защите допустить

Заведующий кафедрой РУС

А. Т. Когут

« » 2011 г.

ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОЕКТ УПРАВЛЯЮЩЕЙ СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ ОХЛАЖДЕНИЯ БАРАБАНА ОТРАБОТАВШИХ СБОРОК

РЕАКТОРА БН-800

Пояснительная записка к выпускной квалификационной работе бакалавра

1. По направлению 220200.62 «Автоматизация и управление»

ИНМВ.203361.000 ПЗ

Консультанты Студентка гр. 27-и

А. Т. Когут И. О. Фамилия

Ф. В. Чегодаев « » 2011 г.

А. А. Лаврухин

Омск 2011

Содержание

Введение………………………………………………………………..……………4

1 Назначение УСБ БОС………………………………………………..…………...5

1.1 Цель создания УСБ БОС…………………………………………….…………5

2 Характеристика объекта управления УСБ БОС…….………………….……….5

2.1 Назначение системы охлаждения БОС…………….………………….………6

2.2 Сведения о технологических задачах……………….………………………...6

2.3 Принцип работы……………………………………….……………………….7

2.4 Состав технологического оборудования…………….………………………..8

2.5 Характеристики технологического оборудования….………………………..8

2.5.1 Электромагнитный насос ЦЛИН 4/26…………….………………………...8

2.5.2 Теплообменник «натрий-воздух» ТОН-2………….………………………..9

2.5.3 Вентилятор ХВД-801………………………………..………………………..9

2.5.4 Арматура…………………………………………………………………..…10

2.5.5 Трубопроводы……………………………………………………………..…10

3 Описание технологического процесса……………………..…………………..11

3.1 Режимы функционирования……………………………….………….………13

3.1.1 Режим нормальной эксплуатации……………………….………….………13

3.1.2 Режим нарушения нормальной эксплуатации………….………….………13

3.1.3 Причины нарушения условий нормальной эксплуатации.……….………14

3.2 Сведения об условиях эксплуатации………………………….…….………..16

3.2.1 Характеристики рабочей среды……………………………….….………...16

3.2.2 Условия по электропитанию……………………………………..…………16

3.3 Описание работы системы охлаждения БОС…………………..……………16

4 Состав средств автоматизации………………………………………….………18

4.1 Состав КИП……………………………………………………….…………...21

5 Описание алгоритмов функционирования УСБ БОС…………….…………..29

6 Требования к системе…………………………………………………………...49

6.1 Требования к структуре и функционированию системы……………...…....49

6.2 Требования к способам и средствам связи для информационного обмена между компонентами системы……………………..………….…………..……..51

6.3 Требования к характеристикам взаимосвязей создаваемой системы со смежными системами……………………………………………………………..51

6.4 Требования к режимам функционирования системы……………………….53

6.5 Требования по диагностированию системы…………………………………57

6.6 Требования к перспективе развития и модернизации УСБ БОС…………..57

6.7 Требования к численности и квалификации персонала системы……….….57

6.8 Временные характеристики реализации функций………………………..…58

6.9 Требования к надежности………………………….………………….………59

6.10 Требования к безопасности……………………………………………….....60

6.11 Требования по пожарной безопасности………………...…………………..60

6.12 Требования к эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту и хранению компонентов системы………………………………………….……..61

6.13 Требования к защите от влияния внешних воздействий………………….63

6.14Требования по стандартизации и унификации………………………….….68

6.15 Требования к сертификации, верификации и валидации………………….69

6.16 Дополнительные требования………………………………………….…….69

6.17 Требования к функциям (задачам), выполняемым системой……………..70

Заключение…………………………………………………………….…….…….80Библиографический список……………………………………………….……...81

Приложение А..........................................................................................................82

Введение

Источником тепловой энергии в РУ является реактор на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем. В период подготовки реактора к пуску натрий поддерживается в жидком состоянии системой электрообогрева. После пуска реактора и в процессе работы на энергетическом уровне мощности отвод тепла от активной зоны осуществляется по трехконтурной схеме тремя параллельными петлями. В процессе работы реактора появляются отработанные тепловыделяющие сборки (ОТВС), которые размещаются в барабане отработавших сборок (БОС). ОТВС находятся в нагретом состоянии, поэтому возникает необходимость снятия с них остаточных тепловыделений.

Снятие остаточных тепловыделений от ОТВС, размещённых в барабане отработавших сборок, производится по двухконтурной схеме: натрий-воздух.

Натриевая система (контур) охлаждения БОС (4FAD) выполняет как функции системы нормальной эксплуатации, так и защитные функции безопасности (ФБ: ВА, ВВ, ВС) Элементы системы, обеспечивающие контроль возможного поступления натрия в страховочные кожухи трубопроводов обвязки БОС, выполняют функцию локализующей системы безопасности (ФБ: СА, СВ, СС).

Для обеспечения снятия остаточных тепловыделений в режиме нормальной эксплуатации достаточно работы одной из петель натриевого контура охлаждения, две другие могут находиться в резерве. По командам из программы АСП одновременно включаются все насосы и вводятся в работу три петли контура.

Воздушная система (контур) охлаждения БОС (4KAC) совмещает функции системы нормальной эксплуатации и обеспечивающей системы безопасности (ФБ: DA, DB, DC).

Каждая из трёх автономных петель воздушной системы охлаждения БОС рассчитана на отвод максимальных тепловыделений, таким образом, одна петля является рабочей, две другие – в резерве.

Функция управления системой включает в себя:

1) дистанционное и автоматическое включение и отключение насосов и вентиляторов;

2) дистанционное открытие и закрытие электроприводной арматуры;

3) контроль технологических параметров системы.

1 Назначение УСБ БОС

Управляющая система безопасности (УСБ БОС) предназначена для управления системой охлаждения БОС, являющейся защитной системой безопасности. Задача УСБ БОС заключается в автоматическом формирования признаков аварийного состояния рабочей петли теплоотвода от БОС, выдаче команды на отключение рабочей петли БОС и на включение в работу оборудования одной из двух петель, находящейся в резерве, выдаче сигналов в другие системы.

УСБ БОС должна обеспечивать следующие виды контроля и управления подсистемами, оборудованием и процессами теплоотвода от БОС:

• контроль технологических параметров системы и выдачу их вместе с информацией о неисправностях на блочный пульт управления (БПУ), резервный пульт управления (РПУ) и в локальную вычислительную сеть (ЛВС);

• автоматическое управление оборудованием рабочей петли и процессом перехода на резерв при смене рабочей петли;

• дистанционное управление оборудованием (электромагнитными насосами, вентиляторами, запорной арматурой) петли.