Sistemas de Medición y Control de la Vasija del Reactor Nuclear

Instrumentación de la Vasija del Reactor

Funciones del Sistema de Instrumentación

  1. Proporcionar al operador la información necesaria para que este mantenga el reactor dentro de los límites normales de operación.
  2. Suministrar señales al RPS (Sistema de Protección del Reactor) para apagar el reactor cuando no se le puede mantener dentro de los límites operacionales de seguridad.
  3. Iniciar acciones de emergencia si los parámetros de operación normal son excedidos.
  4. Proporcionar información al operador sobre el calentamiento y enfriamiento de la vasija del reactor, para permitirle mantenerse dentro de los límites establecidos.

Instrumentación de Nivel

La instrumentación de nivel en la vasija se basa en la medida de una presión diferencial que compara el peso de dos columnas de agua: una variable (el nivel del reactor) y una de referencia (fija).

La columna o rama de referencia dispone en la parte superior de una cámara de condensación con el objeto de mantener una columna de agua constante. El vapor que desde el reactor alcanza la cámara se condensa al estar esta a temperatura inferior a la de saturación, manteniendo el nivel en la cámara y retornando el exceso de agua condensada al reactor a través de la tubería inclinada que une la vasija con la cámara de condensación.

Rangos de Operación del Nivel

Rango de Operación Normal o Banda Estrecha

Actúa en el rango de 0 a +150 cm referido al cero de instrumentación. Calibrada en caliente, en condiciones de operación normal. Condiciones: vapor saturado a 71.75 kg/cm² (1000 psig) en la vasija, 57.2°C (135°F) en el Pozo Seco y el flujo en las bombas de chorro correspondiente al de operación normal.

Intervalo de Sistemas de Emergencia o Banda Ancha

Actúa en el rango de -380 cm a +150 cm referido al cero de instrumentación. Calibrada en caliente. Condiciones: vapor saturado a 71.75 kg/cm² (1000 psig) en la vasija y 57.2°C (135°F) en el Pozo Seco, sin flujo de bombas de chorro. (Bajo estas condiciones se tiene una incertidumbre de ± 15.24 cm de agua (6” H₂O)).

Rango de Transitorios

Actúa en el rango de 0 a +600 cm referido al cero de instrumentación. La instrumentación de nivel de este rango está calibrada en caliente, en las condiciones de vapor saturado a 71.75 kg/cm² (1000 psig) en la vasija y 57.2°C (135°C) en el Pozo Seco.

Rango de Post-Accidente o Zona de Combustible

Actúa en el rango de -380 cm a +130 cm, referido al extremo superior de la parte activa del combustible (TAF), 904.39 cm. (OKGC2)

Inundación en Parada (Shutdown)

Actúa en el rango de 0 cm a 1000 cm de agua, referido al cero de instrumentación. Está calibrada en frío, con agua a 48.8°C (120°F) y 0 kg/cm² (0 psig) en la vasija y 26.6°C (80°F) en el Pozo Seco.

Enclavamientos y Disparos por Nivel

Nivel 8 (N-8: +143.51 cm)
  1. Disparo de Turbina Principal y de las TBBAARs (C34-K624A/B/C). Si actúan dos de tres unidades de disparo, se apagan luces blancas de señalización de disparo “A”, “B” y/o “C” por alto nivel en BB-11.
  2. Cierre de la válvula (MV-8189) de inyección del sistema HPCS/E22 (B22-LIS-N100 A/B).
  3. Cierre de las válvulas de admisión de vapor MV-8113 de la turbina del RCIC/E51 (B22-LIS-N101 A/B).
Nivel 7 (N-7: +108.5 cm)

Alarma de alto nivel (C34-LSLH-K635 (C34-L207 Q51 para U-2)).

Nivel 4 (N-4: +85 cm)
  1. Alarma de bajo nivel (Unidad de disparo C34-LSHL-K635 (C34-L207 Q50 para U-2)).
  2. Señal de bajo nivel en la vasija (Relevador C34-K13) al sistema de Recirculación para reducción de flujo de recirculación [Cierre de las válvulas RRC-FCV-8830A/B aproximadamente al 6% y 4% respectivamente de su apertura (RUNBACK)] solo si coincide con el disparo de una TBBAAR.
Nivel 3 (N-3: +34.54 cm)
  1. SCRAM (B22-LIS-N024 A/B/C/D).
  2. Transferencia de alta a baja velocidad de bombas de RRC (B35-K129A/B).
  3. Permisivo de actuación para ADS (B22-LIS-N038 A/B).
  4. Aislamiento del RHR en su modo de enfriamiento en parada (B22-LIS-N024 A/B/C/D).
  5. Reducción del punto de referencia de la R-600 (control maestro FWCS) td = 1 seg.
  6. Transferencia a alta velocidad de los registradores B22-LR/PR-R623 A/B en BB-9.
Nivel 2 (N-2: -90.17 cm)
  1. Señal de iniciación del sistema RCIC/E51 (B22-LIS-N037A/B/C/D).
  2. Señal de iniciación del sistema HPCS/E22 (B22-LIS-N031A/B/C/D).
  3. Señal de arranque del Generador Diésel (G.D.) Div. III.
  4. Disparo de las bombas de Recirculación A y B (ATWS) (B22-LIS-N036 A/B/C/D).
  5. Señal de aislamiento Grupos I, II, III, IV, V (B22-LIS-N026 A/B/C/D).
  6. Señal de arranque del sistema SGTS/RSG (T46).
  7. Iniciación del ARI (B22-LIS-N036 A/B/C/D).
  8. Disparo ventilación normal Edificio del Reactor.
Nivel 1 (N-1: -313.69 cm)
  1. Señal de iniciación del sistema RHR (E12) (Modo LPCI) (B22-LIS-N037 B/D).
  2. Señal de iniciación del sistema LPCS (E21) (B22-LIS-N037 A/C).
  3. Permisivo de actuación (señal de confirmación) del ADS (B22C). (Necesario para permitir la actuación de los ECCs de baja presión) (B22-LIS-N037 A/B/C/D).
  4. Señal de arranque de los Generadores Diésel (G.D.) Div. I / II.
  5. Aislamiento del NCCW (P44).

Instrumentación de Presión

Setpoints de Presión

71.8 kg/cm²

Alarma por alta presión en la Vasija del Reactor (C34-PSH-K636) (2-C34-L207 para U2).

72.9 kg/cm²

SCRAM por alta presión (B22-PSH-N023A/B/C/D).

10.15 kg/cm² / 11.54 kg/cm²

Aislamiento del RHR en modo enfriamiento en parada.

31.4944 kg/cm² / 35.0094 kg/cm²

Permisivo de apertura de las válvulas de los sistemas de emergencia a Baja Presión.

73.682 kg/cm²

Disparo de Bombas de RRC e iniciación del ARI en caso de ATWS.

75.65 – 78.463 kg/cm²

Actuación de las válvulas de alivio.

62.995 – 73.54 kg/cm²

Actuación de las válvulas de alivio del ADS con función LLS (con lógica Activada).

Instrumentación de Temperatura

TE-N050 A/B
Brida de la vasija
TE-N028 A/B/C/D
Cabeza de la vasija y Brida
TE-N029 A/B
Pernos de la vasija
TE-N030 P/R/S
Parte inferior de la vasija
TE-N021
Dren de la vasija
TE-N040
Vapor Principal
TE-N041 A/B/C/D
Agua de Alimentación
TE-N035 A/B
Succión de Recirculación
TE-N028 A/B
Succión de Recirculación

Flujo de Bombas de Chorro y Flujo Total a Través del Núcleo

La instrumentación de las bombas de chorro está diseñada para monitorear y registrar la razón de flujo másico a través de las bombas de chorro.

Puesto que el flujo total del refrigerante debe pasar a través de las bombas de chorro para entrar en el núcleo, el flujo se mide en cada bomba de chorro y se suma para obtener el flujo total. Cada bomba de chorro tiene una toma de presión en la sección de mezcla (estrangulamiento). Esta presión se compara con la existente en la parte inferior del núcleo para generar la señal de presión diferencial proporcional al flujo.

  • Los transmisores envían las señales del flujo de las 10 bombas de chorro correspondientes a cada lazo de recirculación a tres sumadores para el lazo A: K601A/C [VB-23], K607A [VB-28]; y a otros tres para el lazo B: K601B/D [VB-23], K607B [VB-28]. (Los dos primeros reciben cuatro señales y el tercero dos).
  • Las tres señales resultantes de los tres sumadores son enviadas a otro sumador (K602A) del cual sale la señal del flujo total de las 10 bombas de chorro de un lazo de Recirculación (el otro lazo es idéntico).
  • El flujo de cada lazo es desplegado en indicadores de flujo en el panel BB-10 del CCP, R611A y R611B respectivamente.
  • Las señales resultantes de los dos sumadores (K602A y K602B) son enviadas a los sumadores K606 (con dos bombas operando) y K608 (una bomba operando), del cual sale la señal de flujo total de las 20 bombas de chorro hacia el registrador B22-R613 en el panel BB-11.
  • El circuito sumador K606 es utilizado cuando se encuentran ambas bombas RRC operando, sumando la señal de ambos sumadores (K602A & B) para obtener el flujo total a través del núcleo.
  • Cuando solo una bomba está operando, la señal de ambos sumadores es enviada al sumador K608. Como solo hay una bomba de Recirculación en marcha, parte del flujo de las bombas de chorro operativas se desvía hacia las que no lo están, disminuyendo el flujo del núcleo.
  • Como los transmisores de presión no distinguen el sentido del flujo, el flujo registrado por las bombas de chorro inoperantes debe restarse del medido por las que están en marcha, para obtener el flujo real del núcleo.
  • Este proceso de obtener el flujo real del núcleo cuando una o ambas bombas están operando se determina por medio de una lógica que dirige las señales de entrada y salida de los sumadores K606 y K608 dependiendo del estado operativo de las bombas.