Инновационная активность в России в области науки, техники и технологии Аппаратура систем контроля и управления для применения на ядерноопасных объектах. Реакторы на быстрых нейтронах Конструкция реакторной установки

Анализ мирового энернетического рынка

Аппаратура систем контроля и управления для применения на ядерноопасных объектах. Комплексная безопасность

Комплексная безопасность атомных станций и хранилищ ядерных отходов сегодня неразрывно связана с системами контроля и управления применяемыми на ядерно-опасных объектах. При этом основными критериями комплексной безопасности остаются повышенная надежность систем контроля, возможность оперативного поиска неисправности, ремонтопригодность, предсказуемая деградация системы при аварийной ситуации на энергоблоке. В соответствии с ОПБ-89/97 эти системы классифицируются по важности для безопасности. К ним предъявляются специальные требования по показателям их надежности. В таких системах рекомендуется и традиционно применяется 100%-ое «горячее» резервирование технических средств. Управляющая часть таких систем – построена, как правило, как многоканальная структура с мажоритарным принципом формирования управляющих сигналов.

Начиная с 1991 года, группа предприятий – Приборный завод «Тензор», РНЦ «КИ» и «СНИИП Атом» приступила к разработке и серийному освоению технических средств для систем данного класса. При разработке аппаратуры были выполнены следующие задачи:

Обеспечение высокой надежности, при безусловном выполнении принципа «единичного отказа» – выход из строя одного радиоэлемента модуля аппаратуры должен приводить к потере сигнала не более одного первичного датчика;

Эксплуатационные характеристики аппаратуры должны соответствовать требованиям для применения на АЭС в системах важных для безопасности;

Поддержание высоких точностных параметров с автоматизированной корректировкой метрологических характеристик в течение всего срока службы аппаратуры (30 лет);

Возможность комплексирования систем на базе разработанных технических средств, проектным путем;

Стоимость аппаратуры должна соответствовать уровню, сложившемуся на рынке.

В настоящее время на предприятиях ОАО «Приборный завод «Тензор», РНЦ «КИ» и ООО «ИФ СНИИП Атом» накоплен богатый опыт построения и применения современных ПТС, обеспечивающих возможность построения резервированных программно-технических комплексов с ограниченным объемом оборудования и высокой экономической привлекательностью. Основой технических средств, для использования на нижнем уровне систем повышенной надежности и серийно выпускаемых заводом Тензор, является аппаратура АСВРК-03.

Аппаратура АСВРК-03 представляет собой многоканальный программно-технический комплекс стоечного и настенного исполнения, предназначенный для сбора и обработки информации по дублированным и не дублированным индивидуальным измерительным каналам и выдачи управляющих воздействий на внешние элементы управления в системах, важных для безопасности. Аппаратура СВРК-03 представляет открытую архитектуру, реализованную по магистрально-модульному принципу, что позволяет использовать унифицированные конструкторские решения (шкафы измерительные, стойки, каркасы, модули), а также управляющие процессоры, унифицированную системную магистраль, унифицированные интерфейсы магистрали в блоках и унифицированное программное обеспечение в части управления аппаратурой. При конструировании СВРК-03 было решено отказаться от мультиплексирования измерительных каналов аппаратуры. Аппаратура построена с использованием индивидуальных измерительных каналов для сигналов каждого датчика. Измерительные цепи каждого из датчиков гальванически отделены от любых других цепей аппаратуры. Такие решения позволили повысить помехозащищенность и реакцию системы на отдельное событие.

Канал унифицирован с глубиной унификации до сменного узла, который представляет собой усилитель - нормализатор входного сигнала датчика. Надежность этого устройства значительно выше датчика и его линий связи. Канал состоит из двух дублирующих друг друга частей, каждая из которых обеспечивает гальваническое разделение, аналого-цифровое преобразование входных сигналов и организует интерфейс обмена с системной магистралью. Питание каждого полуканала и управляющего процессора осуществляется от индивидуального источника питания. Применение такой структуры в аппаратуре систем контроля позволяет значительно повысить надежность системы в целом, не прибегая к дублированию комплектов технических средств. Надежность такого канала в целом значительно превышает надежность датчика, а отказ одного любого устройства в такой аппаратуре приведет к потере лишь одного сигнала. При этом структура сохраняет максимально возможное быстродействие. Быстродействие аппаратуры определено скоростью опроса при групповом запуске АЦП и фактически приближается к времени интегрирования, заданного в измерительном усилителе. В зависимости от типа датчика и условий применения аппаратуры время опроса сигналов составляет 20-80 мсек. В аппаратуре применены специальные технические решения, позволившие разработать и внедрить в производство высокоточные, прецизионные измерительные каналы класса 0,05. Дублированная структура сохраняется также на уровне измерительных каркасов (крейтов) и приборного шкафа. В каркасе установлены модули ввода/вывода с выходами на две системные магистрали, два управляющих процессора, модуль поддержки диагностических функций. Сигналы каждого информационного каркаса собираются в «свой» процессор верхнего уровня. Сформированные пакеты данных передаются на верхний вычислительный уровень системы по каналу передачи данных типа Ethernet. Питание осуществляется двумя устройствами бесперебойного питания с аккумуляторной поддержкой, от двух внешних фидеров сетевого напряжения 220 В (50 Гц). Любые сменные устройства аппаратуры рассчитаны на замену для их ремонта или обслуживания без вывода аппаратуры из эксплуатации. Все измерительные модули аппаратуры допускают их «горячую» замену (без отключения напряжения питания), для их ремонта или обслуживания. При замене любого модуля предусмотрено автоматическое включение модуля в работу с предварительным тестированием его основных параметров.

В аппаратуре реализован непрерывный автоматический контроль собственных неисправностей с глубиной контроля до сменного модуля, а также функции самодиагностики состояния наиболее важных узлов или их основных параметров с целью выявления аномалий в его работе до возникновения отказа (контроль температуры в измерительных модулях, точные измерения опорных напряжений, напряжения питания и т.д.). Аппаратура контролирует работоспособность датчиков и их линий связи в автоматическом режиме. Формирование управляющих сигналов в предлагаемой структуре реализовано также с участием двух магистралей. Модули вывода выходных дискретных сигналов аппаратуры СВРК-03 построены с использованием индивидуальных релейных каналов, каждый из которых управляется только от одной магистрали. Каждый выходной сигнал модуля формируется по схеме «И» или «ИЛИ».

При решении поставленных задач был применен ряд комплексных инновационных решений. Группа предприятий – «Тензор», РНЦ «КИ» и «СНИИП Атом» успешно осваивает технико-экономическую нишу по производству и поставкам средств высокой надежности.

В настоящее время аппаратура имеет референтность применения на АЭС более 27 реакторных лет и внедрена в следующих проектах: Система контроля турбогенератора на 1 блоке Ростовской АЭС; Система внутриреакторного контроля на семи энергоблоках АЭС в России; Комплекс управления объединенной насосной станцией, система вентиляции и система «Черный ящик» на 1 и 2 блоках ТАЭС в Китае.

Оптический детектор одоранта природного газа для газораспределительных станций в реальном масштабе времени В настоящее время в рамках обеспечения промышленной и экологической безопасности функционирования предприятий нефтегазовой отрасли актуальна проблема детектирования меркаптановых соединений в газовых средах в реальном масштабе времени.

Оптический детектор йодсодержащих веществ в жидких средах, образующихся при переработке облученного ядерного топлива, в реальном масштабе времени В настоящее время одной из наиболее актуальных проблем развития отечественной и мировой атомной энергетики является обеспечение экологически безопасного функционирования предприятий ядерно-топливного цикла (ЯТЦ). Особую значимость приобретает эта проблема для успешной реализации задачи по развитию атомной энергетики в России – к 2030 году довести производство атомной энергии до 25% от общего количества производимой в нашей стране электроэнергии.

Автоматизированная система энергоучета любых видов энергоносителей АСКУЭ-ОКБМ АСКУЭ-ОКБМ (в дальнейшем - система), базируется на комплексе технических средств (КТС) «Энергия +», который зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений под №21001-01 (НТП «Энергоконтроль» г. Заречный).

Неразрушающий контроль Автоматизация ультразвукового контроля сварных и паяных соединений. Этапы автоматизации: автоматизированные установки на основе универсальных дефектоскопов с перьевой регистрацией; автоматизированные установки с использованием стандартного дефектоскопа с цифровой регистрацией; автоматизированные установки с цифровым дефектоскопом и компьютерным управлением параметрами контроля.

Автоматические самопромывные фильтры Амиад Компактность, непрерывная подача воды потребителю, минимальный расход воды для промывки, стабильность характеристик во время всего срока службы, работа без расходных материалов отличают фильтры Амиад от обычных фильтров механической очистки воды.

Материаловедческие аспекты утилизации литиевых химических источников тока Мировой опыт эксплуатации литиевых химических источников тока (ЛХИТ) выдвинул в число приоритетных проблем обеспечение их экологической безопасности. Необходимость утилизации отработавших ЛХИТ обусловлена тем, что их компоненты (литий и его соединения, электролит, катод, сепаратор и др.) являются экологически опасными и могут привести к значительному загрязнению окружающей среды. Кроме того, отработавшие свой ресурс ЛХИТ в местах скопления представляют собой источник повышенной пожаро- и взрывоопасности. С другой стороны, они содержат ценные компоненты, которые можно вернуть в производство.

Портативные топливные элементы для малой электроники Основное направление деятельности Ассоциации «АСПЕКТ» в последние 15 лет связано с исследованием, разработкой технологии и практическим применением нанопористых материалов.

Проектирование технологии изготовления СБИС в НИИИС Для решения поставленной перед НИИИС задачи по разработке технологии производства радиационностойких интегральных микросхем с субмикронными размерами различного функционального назначения на объемном кремнии и структурах КНД одним из ключевых направлений является разработка и освоение маршрута проектирования технологий.

Разработка и создание системы воздушного охлаждения силовой электроники протонных ускорителей В настоящее время актуальной и достаточно сложной является задача замены водяного охлаждения силовой электроники на воздушное охлаждение. В результате решения такой задачи повышается ресурс, надежность и экономичность эксплуатации электронной аппаратуры, что особенно важно для систем управления ускорительной техники.

Разработка систем цифровой регистрации рентгенографических изображений с использованием арсенид - галлиевых полупроводниковых детекторов В настоящее время в различных областях науки и техники, в медицине широко используются системы цифровой диагностики. При этом на смену фотопленке и другим носителям изображения приходят компьютерные цифровые системы. Успех в их создании в значительной степени определяться прогрессом в развитии твердотельных координатных детекторов, пригодных для регистрации рентгеновских лучей и гамма квантов от радиоактивных изотопов, например, используемых в медицине.

«Государственный центральный институт повышения квалификации руководящих работников и специалистов» Одно из самых современных образовательных учреждений, располагающее отлично подготовленным преподавательских составом, уникальной технической оснащенностью, фондом нормативных документов и необходимыми учебно-методическими материалами, а также современными техническими средствами обучения.

Для того чтобы "прокормить" аналогичную по мощности электростанцию, работающую на биотопливе, потребуется обработать более 250 000 га земли. Для сравнения: АЭС занимает примерно 40 га. Или другой пример: в 2005 году США потребили около 4 млн мегаватт-часов электроэнергии. Чтобы произвести такое количество энергии с помощью ветряных генераторов, нужно ими застроить всю территорию Техаса и Луизианы
Комплексные системы управления квалификацией персонала объектов использования атомной энергии