I •
i
METROLOGICKÍ NA
ZABEZPEČENÍ
METROLOGICKÉ
JADERNÍCH
ZABEZPEČENÍ
ELEKTRÁREN
RESORTU
PALIV
A
V NÁVAZNOSTI ENERGETIK*
SSSKICUUSÍSUSKUMIIlKBIUKtRISKKUIcnUnuUn
Ing. Igor C h a j k i n Federální ministerstvo paliv a energetikya Praha I. Úvod Metrologickým zabezpečením Činnosti, jejíž aoučástí je měřeni, je zabezpeSení jednotnosti a požadované přeanosti těchto moření. Význam, důležitost a úroveň metrologického zabezpečení měřeni závisí na významu a na požadované přesnosti měření, tzn. 2« rozhodující* kritériám ja vždy soubor provozních měřidel • miřtní, na který navazuje celý svatém metro* logického zabezpečení. Pro realizaci metrologického zabezpečení ja nutné vytvořit legislativní, materiálně technické a kádrové předpoklady. Významnými obory měření na jaderné elektrárně (dala jen JE) jsou především obory měření teploty, tlaku, průtoku kapalin m plynú, elektrických veličin, veličin ionizujícího záření, vibrací, fyzikálně chemických veličin a hmotnosti. Výaladky měření jsou důležité zejména: -
pro pro pro pro pro pro
řízení provozu JE jadernou bezpeSnoat radiační bezpečnost ekonomické hodnocení provozu JE bezpečnost při práci ochranu životního prostředí
£ metrologického hlediska je zvláštností jaderné elektrárny nutnost metrologického zabezpečení měření veličin ionizujícího záření a větěí nárok na spolehlivost provozních měření. Orientační přehled rozaahů veličin a požadovaných přesnoati měření ne JE a bloky W E R 440 je uveden v příloze.
II. Metrologické zabezpečení resortu Metrologické zabezpečení JE je součástí systému metrologického zabezpečení resortu. Proto sa krátce seznámíme s touto problematikou.
Struktura řízení a zabezpečování metrologie v resortu Pro metrologické zabezpečení reaortu paliv a energetiky jako nedílnou součást komplexního systému řízení jakosti platí "Pokyny pro řízení
• zajifitování metrologie v resortu", které byly schváleny jako příloha č. 3 opatření ministra paliv a energetiky ČSSH č. 61/1982. Podle těchto pokynů řízení, rozvoj a uplatňováni metrologie v r»sortu zabezpečují: - federální ministerstvo paliv • energetiky - generální ředitelství koncernů - koncernové podniky, účelové organizace a přímo řízené organizace Pro tuto činnost je jmenován resortní, koncernový, podnikový metrolog, metrolog přímo řízené organizace, popř. ae vytvářejí metrologické útvary. Výkonná metrologie v resortu, tj. navazováni provozních měřidel přea pracovní etalony, popřípadě1 kontrolní měřidla na hlavní podnikové etalony, ae zabezpečuje systémem metrologických středisek zřizovaných na úrovni podniků a organizaci s působnosti podnikovou, koncernovou a resortní. 2
• - řídí Činnost metrologie v resortu - kontroluje metrologickou činnost a dodržování metrologického pořádku v podřízených organizacích - vydává metrologické pokyny a smernice pro řízení metrologie v koncernech a v organizacích přímo řízených FMPE - spolupracuje a ÚNM - zpracovává koncepce rozvoje metrologického zabezpečení resortu a vyjadřuje ae ke koncepcím rozvoje metrologického zabezpečení koncernů - pověřuje organizace vědeckovýzkumné základny funkcí resortního výzkumného metrologického pracoviště - vyhlasuje resortní metrologická střediska a resortní etalony a vyjadřuje se k návrhům na zřízení koncernových metrologických středisek a vyhladení koncernových etalonů - koordinuje návrhy na dovoz měřicí techniky - dbá úředního ověřování měřidel v zahraničí v součinnosti s koncerny a ÚNU a účasti na úředních metrologických zkoudkách a přejímáni dovážených měřidel - metodicky řídí činnost resortních metrologických středisek - koordinuje mezi koncerny činnost koncernových metrologických středisek - zabezpečuje a koordinuje ře&enl metrologických úkolů plánů rozvoje vědy a techniky, standardizace a úkolů mezinárodni vědeckotechnické spolupráce v resortu, plní funkci gestora pro tuto oblast - kontroluje metrologické zabezpečení vybraných investičních celků v předprojektová a v projektové dokumentaci - 6-
- vyjadruj* se k návrhům na pověření organizaci rtaortu podnikovým overovaním měřidel podléhajících povinnému úřednímu ověřovaní - vyjadřuje ee k návrhům organizačního uspořádání, personálního obsazení a náplni metrologické činnosti v příslušných útvarech v koncernech a v přímo řízených organizacích
Pro řízení a zabezpečování metrologie na středním Slánku Mžení vydávají generální ředitelé koncernů příslušné koncernové normy (převážné příkazy), kterými rozpracovávají celoresortní pokyny na podmínky koncernu. Úkoly generálních ředitelství a koncernů na ústku metrologie T podstatě opakují úkoly FHPE. 4. Základním článkem metrologického zabezpečení je koncernový podnik* V podniku je jmenován hlavní podnikový metrolog, popř. je vytvořen útvar hlavního podnikového metrologa na přlsluSné úrovni. Zde platí zásada, 2e útvar hlavního podnikového metrologa nesmí být začleněn do výrobního úseku a odměňování jeho pracovníka má být nezávislé na výrobních ukazatelích. Útvar hlavního podnikového metrologa především: - řídí metrologickou činnost v rámci podniku včetně podnikových metrologických středisek - zpracovává řáď podnikové metrologie - vyhlašuje hlavní podnikové etalony - schvaluje lokální schémata návaznosti pro kalibraci provozních měřidel - kontroluje metrologickou činnost a dodržování metrologického pořádku - odpovídá za evidenci a za technický stav, za platné ověření a za předepsané využívání hlavních podnikových etalonu - odpovídá za evidenci a za platné ověření vybraných provozních měřidel - odpovídá za technickou a za legislativní správnost metody pro navazováni kontrolních měřidel a za provádění tohoto navazováaí - odpovídá za technickou a za legislativní správnost metody pro kalibraci provozních měřidel včetně celého měřičího obvodu - stará se o teoretickou a o praktickou přípravu pracovníku, kteří z titulu svých pracovních povinností užívají hlavní podnikové etalony - odpovídá za správné uložení podnikových etalonů a za manipulaci a nimi - 7 -
- otonoví lhůty pro kontrolu jednotlivých druhfi provozních měřidel a dbá jejich dodržování - vyjadřuje se k plánu nákupu a inovace mfiřicí techniky - zabezpečuje speciální měření, pro která není organizace vybavena, u jiná organizace - spolupracuje a koncernovým matrologem při využívání unikátní mířící techniky - sleduje odstraněni nedostatků v oblasti metrologie zjištěných při kontrolách - při rozborech zmetkovitosti ve výrobo posuzuje zavinění chyb použitými měřidly - metodicky a odborně řídi pracovníky metrologie v závodech Pro zabezpefiení metrologických výkonů v podniku a* zřizuje podlá potřeby podnikové metrologická středisko, které přůáerěím: - uchovává hlavní podnikové etalony a spravuje pracovní etalony - provádí navazování pracovních etalonů a kontrolních měřidel na hlavní podnikové etalony - kalibruje provozní měřidla v laboratorních podmínkách - vykonává zvlást důležitá a přesná ověřovací měření Správci provozních měřidel v jednotlivých útvarech koncernových podniků na úseku zabezpečování jednotnosti a požadované přesnosti prováděných měření a spravovaných provozních měřidel odpovídají: - za technický stev, za plánování a za evidenci oprav a za kalibrace provozních měřidel včetně väech části měřicích obvodu podle schválených metodik a lokálních schémat návaznosti - za technický stav, evidenci, plánování a za nárokováni overení vybraných provozních měřidel - za teoretickou a praktickou přípravu a za soustavnou kontrolu činnosti pracovníků užívajících měřidel a vykonávajících opravné, kontrolní a ověřovací činnosti na provozních měřidlech a na Biřicích obvodech - za vyřazení měřidel v případě, že došlo k jejich poškození, staly se zjevně nesprávnými nebo chybějí předepsané náležitosti - za stažení měřidel, u kterých prošla stanovená lhůta ověření nebo kalibrace - za správné uchovávání a používání svěřených měřidel Pracovní etalony potřebné pro kalibraci provozních měřidel zapůjčuje jim za stanovených podmínek útvar hlavního podnikového metrologa. Podmínky jsou stanoveny řádem podnikové metrologie. Technicko-organizační náležitosti metrologického zabezpečování podniku řefií řád podnikové metrologie. - 8 -
III. Metrologické zabezpečení JE Metrologické zabezpečeni J£ se řídi zásadami pro Metrologické žabe zpeí«ní koncernového podniku, citovanými v předcházejíc! kapitol* s tím, že současně musí být plněny podmínky ČSN 40 3610 Metrologické zabezpečení provozu JE. Základní ustanovení, která zavádí v fiSSB normu RVHP č. 4335-63. Účinnost ČSN je od 1. ledna 1986. Podle táto 8tátni normy muaí být v projektové dokumentaci každé JE uveden: 1. 2. 3. 4. 5. 6.
přehled základních parametra JE podléhajících kontrole normy přesností měření těchto parametru metody měření typy používaných provozních měřidel přehled etalonů a metodiky pro kalibraci provozních měřidel technické požadavky na metrologické laboratoře, ve kterých a* dělá údržba a kalibrace provozních měřidel a uchovávání etalonů 7. normativ počtu pracovníků v útvaru hlavního metrologa elektrárny a požadavky na jejich kvalifikaci Se zřetelem na účinnost citované normy mohou být její ustanoveni aplněna v projektech jaderných elektráren počínaje úvodním projektem JE Temelín. V resortu byl vypracován vzorový řád podnikové metrologie pro JS a technicko-organieační podmínky pro budování útvaru podniková metrologie jaderných elektráren, které stanoví mj. požadavky na prostorové a na kádrové vybaveni útvaru podnikové metrologie JE včetně požadavku na kvalifikaci jeho pracovníků. Jednou ze zvláštností metrologického zabezpečení JE je nutnost zabezpečit jednotnost a požadovanou přeanost mořeni veličin ionizujícího záření. K tomu byla ve spolupráci s Ústavem pro výzkum, výrobu • využiti radioizotopů, Praha, vypracována koncepce metrologického zabezpečení veličin ionizujícího záření v energetice, která je součásti celoresortní koncepce rozvoje metrologie. Uvedené materiály se využívají jak pro budování útvarů metrologie a metrologického zabezpečení budovaných JS (EDU, EMO, ETE), tak pro dobudování systému metrologického zabezpečeni provozovaných JE (V-l, V-2). Vzhledem k důležitosti metrologického zabezpečení jaderných elektráren se tato otázka řeší i na mezinárodní úrovni v rámci mezinárodního hospodářského sdružení Interatomenergo, kde se zpracovávají normativně technické dokumenty pro metrologické zabezpečení JE. Jde o tyto NTD Interatomenergo z oblasti metrologického zabezpečení provozu JE: 38.643.50-84 Nomenklatura základních parametrů JE a normy přesnosti jejich měření pro JE s energobloky V-213 a W E R 1000 - 9 -
38.844.50-65 Metrologické zajištění prostředků a aetod aěřaní parametrů JE používaných pro výpočet tepelného výkonu reaktoru a účinnosti JE 38.845.50-8$ Metodika ověřováni a metrologická ateataca nořících řetězců pro vnitroreaktorová měření 38.846.50-85 Metodika kalibraca a metrologické ateatáce prístroja pro radiační kontrolu 38.847.5C-84 Technické požadavky na metrologické laboratoře na JE Reaort paliv a energetiky se aktivně podílí na zpracování uvedeních dokumťntu a poatará ae o jejich aplikaci na jaderných elektrárnách.
IV. Záver V reaortu paliv a energetiky bude i nadále věnována velká pozornost metrologickému zabezpečení JE. Perspektivně bude tato problematika zahrnuta do programu příprav personálu JE v resortním ěkolicía a vzdělávacím středisku ve VOJE. V tomto krátkém referátu nebylo možné vyčerpat vfiechny aspekty metrologického zabezpečení JE v návaznosti na metrologické zabezpečení reaortu. Domnívám se, že řada specifických problému metrologického zabezpečení JE je vysvětlena v dalších referátech.
Literatura /I/ Opatření ministra paliv a energetiky CSSR č. 61/1982. /2/ Koncepce rozvoje metrologie v resortu paliv a energetiky na období 1986 - 1990. /3/ Koncepce metrologie veličin ionizujícího záření v energetice. / 4 / Vzorový řád podnikové metrologie JE. /5/ 5SN 40 3610.
- 10 -
Pří i cha Or J
;;.••"•) '"d ros y f:'a ú veličin a požadovaných přesností měření
Obor měření
Kontrolovaná veličina
Rozoah
1
2
3
teplota
teplota diference
teploty
Požadovaná přesnost 4
(-30 až 1200) °C (C až' 350) °C (0 - 5C) °C
2
5
Í (3 - 20) °C Í (1 - 4) °C
o.i °c
tlak
tlak diferenční tlak hladiny
( C - 15 ) MPa ( 0 - 0,5) UPa ( 0 - 0,1) MPa
* (0,5-3,0) % - (0,5-1,5) % 2 (1,0-2,5) *
vibrace
amplituda kmitů zrychlení frekvence poauvy
(C - 1000)/f (C - 100) ms~2 (5 - 10 000) Hz ( 0 - 3) mm
do í 10 * i io % Í 0,02 % 1 2,5 *
napětí as napětí 8 t ř . proud 88 proud 8tř. odpor kapacita indukčnoati •1. výkon
(0 - 1,0) kV (0 - 35,0) kV ( 1 0 " 1 2 - 10 3 ) A (10~ 6 - 10 3 ) A
až - 0,01 % až - 0,1 % -(10 - 0,5 * 2(0,5 - 0,2 * 2(5 - 0,1) * 2(5 - 0,5) * 2(10 - 1) * 2(2 - 0,2) *
elektrické veličiny
do" 6 - ib 1 2 )ft d o " 1 0 - io" 1 2 ) p (0 - IOC) H
do i m
Poznámko
-
2. l i s t k pMlozt
1
2
3
kmitočet ličinik fyzikálni chemická veliCiny
s
ionizující ._ . zářeni
pH vodivost koncentrace H,BO, v H20 "* J koncentrace H 2 v plynech koncentrace 0 2 v plynech koncentrace Si v 1^0 hmotnost aktivita radionuklidů
OO
4
do 1 MHz 0-1
- 0,02 % - 0,5 %
3-11 nenorm. (0 - 12) g/l.
- 4 * - 5 %
nenorm.
Í 2,5 %
(0 - 20) mg/kg
±5%
(0 - 1) mg/kg
stanovi ae z rozboru chyb podle. spec. předoiaů ľ*
(0 - 100) g
±2%
objemová aktivita aerosolů (1-10*) Bq . • m"** (40-20) * objemová aktivita vzácnych plynů , (1-10") Bq . m-3 (40-20) % objemová aktivita aerosolů • > (C, 1-10*) Bq • •* (40-20) % objemová aktivita ka-
fi ň
i
Q
5
DAx ill 3 (10* - 10 8 ) Bq . m" (40-20) %
• výskyt aktivit a dávkových ekvivalentů nad obvyklá a velmi nízká pozadí znamená začátek poruchy nebo jiný neobvykly stav; z tohoto hlediska lze hodnotit rozsahy aktivit a jiných veličin jako odpovídající normálnímu
3. l i s t k příloze
2
1
4
3
objemová aktivita 1 (1O-1O5) Bq . a " 3 (40-20) * objemová aktivita . 132 T . 1 3 4 T 13Í
hustota toku
*
i
tí
provoznímu reZinu až k situaci, kdy x důvodu překročení aktivit a dávkových ekvivalentu v primárním okruhu docháxí k odstavení reaktoru
fi
•'
absorbovaná dávka
v primárním okruhu (10 8 - 1 0 1 2 ) MBq . m" 3 (40-20) » (1O2 - 1O 7 ) s" 1 . a" 2 30 ft 30 ft d O 2 - 10 9 ) s" 1 . a " 2 30 ft (1O3 - 1 O 1 2 ) a" 1 . a" 2
5
n
(40-20) ft pro havarijní stav
jbtn,y (ÍO"2 - 10" 2 ) Qy
absorbovaná dávková
rychlost
A ,n,y
rychlost dávkového ekvivalentu /$»>", n dávkový ekvivalent
V
A
d O " 7 - ÍO"3) Oy . a" do"
10 5
1
(40-20) ft 1
5
- io" ) sv . s" (40-20) ft 1
(ÍO" - 2.1O" ) Sv 1 (10"* - 2.10" ) Sv 4 (2.10" - 5.1O"2) Sv
(40-20) ft (40-20) ft (40-20) ft
pro havarijní stav pro normální stsv pro normální stav pro normální stav pro normální stav
