Graftel prüft die Funktion von Sensoren in nuklearen Lecküberwachungsanlagen

Das Unternehmen wurde 1991 gegründet und hat seinen Hauptsitz in Roselle, Illinois, Graftel hat sich in den USA als Branchenführer für die Überwachung der Leckagerate von Kernkraftwerken etabliert. Die regelmäßige Überwachung erfüllt sowohl die NRC-Bundesvorschriften als auch eine Präventivmaßnahme, die dazu beiträgt, die Arbeitsumgebung für Kraftwerksmitarbeiter sicher zu halten. Von tragbaren lokalen Leckraten-Tests (LLRTs) bis hin zu integrierten Leckraten-Tests (ILRTs) im Gebäudemaßstab ist Graftel der bevorzugte Partner bei der Prüfung von Leckagen in mehr als 90% der amerikanischen Kernkraftwerke sowie in vielen anderen auf der ganzen Welt.

Die Nukleare Aufsichtsbehörde (NRC) verlangt, dass alle Kernkraftwerke regelmäßig geprüft werden, um sicherzustellen, dass sie die Anforderungen an die Dichtheit des Sicherheitsbehälters gemäß den folgenden Bestimmungen erfüllen NRC 10 CFR 50 Anhang J. Die Anforderungen umfassen drei Arten von Tests:

• Bei den Prüfungen des Typs A wird die integrierte Gesamtleckagerate des primären Reaktorsicherheitsbehälters gemessen.
• Bei den Prüfungen des Typs B wird die lokale Leckage bei Durchdringungen des primären Reaktorsicherheitsbehälters, einschließlich Schleusen und elektrischen Durchdringungen, gemessen.
• Typ-C-Tests messen die Leckraten von Containment-Absperrventilen.

Graftel erfand seine intelligente Sensortechnologie für Typ A ILRTs im Jahr 1993. Seitdem hat sich das ILRT von Graftel zum wichtigsten System in den USA entwickelt. Intelligente Sensoren haben die ILRTs effizienter gemacht, indem sie sowohl den Zeitaufwand als auch die Anzahl der für die Einrichtung und Durchführung der Tests erforderlichen Penetrationen reduziert haben. Graftel entwickelt und fertigt nicht nur die im ILRT verwendeten intelligenten Sensoren, sondern kalibriert sie auch. Nach jahrelanger Erfahrung mit der Kalibrierung seiner eigenen Instrumente hat Graftel ein erstklassiges Kalibrierungslabor eingerichtet, das nach ISO 17025 zertifiziert ist und nun Durchfluss-, Druck-, Temperatur- und Feuchtigkeitsmessgeräte betreut.

Während eines ILRT setzen die Graftel-Ingenieure das Reaktorgebäude für einen Zeitraum von 8 Stunden auf 46 PSIG unter Druck. Mehr als 50 intelligente Sensoren von Graftel, die im Inneren des Reaktors angebracht sind, liefern kontinuierlich Temperatur- und Feuchtigkeitsdaten zur Berechnung des Druckabfalls während der gesamten Testdauer.

Nach Abschluss des Primärtests führt das Graftel-Team einen Verifizierungstest durch. Mit Hilfe von Druckhähnen im Gebäude erzeugt das Team eine konstante Leckage von etwa 50 SLPM. Während dieses Tests, Alicat Massendurchflussmesser die tatsächliche Leckagerate überwachen, während die intelligenten Sensoren weiterhin ihre Daten melden.

Die beiden Datensätze werden verglichen, um zu überprüfen, ob die intelligenten Sensoren innerhalb der erforderlichen Genauigkeitsspezifikationen arbeiten. Graftel verlässt sich auf die Alicat-Massedurchflussmesser wegen ihrer Messgenauigkeit und ihrer Unempfindlichkeit gegenüber Druck- und Temperaturschwankungen während des 5-stündigen Verifizierungstests.

Manchmal werden die verheerendsten Ausfälle durch die kleinsten Komponenten verursacht: Ventile, Flansche oder elektrische Durchdringungen. Nachdem Graftel seine Position bei Typ-A-Prüfungen gesichert hatte, begann das Unternehmen mit der Entwicklung eines tragbaren Leckratenmonitors, der für Typ-B- und Typ-C-Prüfungen in kerntechnischen Anlagen geeignet sein sollte. Heute ist Graftel's Überwachung der lokalen Leckagerate (LLRT) (Modell 9623) ist ein robustes, hochpräzises Gerät zur Durchführung von B- und C-Prüfungen mittels Durchflussaufbau- oder Druckabfallverfahren.

Bei einer typischen Typ-B-Prüfung an einer Containment-Schleuse wird die Schleuse versiegelt und mit einem Druck von 50 PSIG beaufschlagt. Luft oder Stickstoff wird dem LLRT-Druckregler zugeführt, der den vorgesehenen Prüfdruck in der Schleuse aufrechterhält. Lässt der Regler einen zusätzlichen Durchfluss in die Schleuse zu, um den Prüfdruck aufrechtzuerhalten, ist dies ein Anzeichen dafür, dass Lecks vorhanden sind. Die Durchflussmenge in der Schleuse gibt Aufschluss über den Grad der Leckage in der Schleuse. Jeder LLRT ist mit drei Alicat-Massendurchflussmessern ausgestattet, die je nach den Erfordernissen des jeweiligen Tests einen hohen, mittleren und niedrigen Durchflussbereich überwachen.

Während für eine Schleusenprüfung des Typs B ein hoher oder mittlerer Bereich benötigt wird, kann für eine Prüfung des Typs C an einem Absperrventil der niedrigste Durchflussbereich erforderlich sein. Kundenspezifische Durchflussbereiche können bei Graftel bestellt werden, wenn die individuellen Bedürfnisse der Kernkraftwerke dies erfordern. Graftel bietet auch eine LLRT-Version (9623 Modell S) an, die als Leckratenüberwachungsstandard mit vier Alicat-Massendurchflussmessern im Inneren dient.

Als OEM-Komponenten für den LLRT waren die Massedurchflussmesser von Alicat eine leichte Wahl für Graftel. Das RS-232-Kommunikationsprotokoll von Alicat ist bei allen Massendurchflussmessern Standard und unterstützt von Haus aus Multi-Drop. Dies ermöglicht die einfache Integration von drei Alicats mit einer einzigen, von Graftel entwickelten Benutzeroberfläche. Der LLRT-Touchscreen und die Graftel-Programmierung ermöglichen dem Benutzer den direkten Zugriff auf Zählerfunktionen wie Tara und Gasauswahl über eine zentrale Schnittstelle. Da der LLRT ein robustes, tragbares Gerät sein soll, müssen auch die Massedurchflussmesser in seinem Inneren diese Bedingungen erfüllen. Ohne bewegliche Teile oder stromverbrauchende Heizelemente sind die Massedurchflussmesser von Alicat energieeffizient und unempfindlich gegenüber Stößen, Vibrationen oder Ausrichtungsänderungen.

Einige der ersten LLRTs von Graftel sind zur Wartung zurückgekommen und haben auch nach 11 Jahren Einsatz im Feld noch ihre ursprüngliche Kalibriergenauigkeit. Wenn radioaktive Verseuchung oder andere örtliche Anlagenbedingungen eine jährliche Rekalibrierung im Werk unmöglich machen, müssen die Ingenieure von Kernkraftwerken wissen, dass sie ihren Leckratenmonitoren immer noch vertrauen können. Gemeinsam machen Graftel und Alicat dies möglich.