Комиссия ядерного регулирования (NRC) лицензировала первую полностью цифровую систему контрольно-измерительных приборов и автоматики (КИПиА) на исследовательском реакторе, построенном в Университете Пёрдью в 1962 г. Лицензия комиссии NRC также впервые распространяется на сертифицированные детали в соответствии со стандартами, установленными неамериканским регулирующим органом.
Реактор номер один Университета Пёрдью (Purdue University Reactor Number One – PUR-1) и связанная с ним исследовательская установка подверглись цифровому преобразованию, которое началось в 2012 г., когда Министерство энергетики предоставило университету грант в рамках Программы университета по ядерной энергии для замены реакторного оборудования и контрольно-измерительной системы. Полностью цифровая система была разработана университетом в сотрудничестве с компаниями «Mirion Technologies» и «Curtiss-Wright Corp.». По сообщению университета, эта работа открывает путь для широкого внедрения этой технологии, как в исследовательских, так и в промышленных реакторах.
Современные технологии управления в ядерном секторе позволят использовать большие данные и повысить надежность. От вакуумных трубок и припаянных проводов 60-х годов перешли к светодиодам, сетевым кабелям и современной электронике. Цифровая система позволит постоянно измерять данные исследований и обрабатывать и анализировать больше данных, потенциально предоставляя возможности для новых возможностей, таких, как прогнозная аналитика, машинное обучение и искусственный интеллект. Цифровые технологии обеспечивают лучшее профилактическое обслуживание, что приводит к увеличению срока службы и более безопасной эксплуатации, а цифровые компоненты также дешевле и более коммерчески доступны, чем аналоговые детали, сообщили в университете.
Цифровой реактор будет полезен как отраслевым, так и академическим исследователям, предоставляя испытательный стенд для оценки моделирования реактора. Модернизированные объекты включают видеостену площадью 14 м2 для улучшенного отображения данных, и объект также сможет отправлять данные в удаленные места для образовательных и исследовательских целей.
Перед обновлением использование реактора перешло от фундаментальных исследований по физике реакторов к работе в основном в качестве учебного центра. Теперь в университете могут вернуться к этим исследованиям, в то же время значительно расширив возможности реактора для обучения.
Американские операторы АЭС могут уже рассмотреть возможность модернизации цифровых систем контроля и управления, которые были одобрены комиссией NRC, и, согласно информации комиссии NRC, все новые АЭС в США проектируются с интегрированными цифровыми системами контроля и управления. На АЭС «Окони» компании «Duke Energy» впервые в США в 2011–2013 гг. заменили аналоговую систему защиты реакторов и инженерную систему защитных мер цифровыми версиями. На нескольких установках топливного цикла также используют системы управления, основанные на технологии цифрового проектирования, как в обычных системах управления процессом, так и в системах управления безопасностью.
Использование цифровых КИПиА на АЭС является одной из областей, выделенных в инициативе комиссии NRC, начатой в 2018 г. в целях преобразования ее нормативной базы для лучшего соответствия потребностям современной атомной отрасли.
По сообщению представителей университета, лицензирование комиссией NRC реактора PUR-1 также беспрецедентно, поскольку в него включены детали, сертифицированные по немецким, а не американским стандартам. Комиссия NRC приняла детали, сертифицированные Комиссией по стандартам ядерной безопасности Германии (Kerntechnischer Ausschuss – KTA) в рамках своей инициативы по процессу регулирования, основанного на оценке риска и эффективности. Тот факт, что комиссия NRC принимает цифровой пульт для небольшого исследовательского реактора с деталями, сертифицированными в соответствии со стандартами комиссии KTA, сигнализирует регулирующему органу о переходе к утверждению большого промышленного реактора.
В настоящее время комиссия NRC проводит регулирование 31 действующего исследовательского и испытательного реактора (их иногда называют неэнергетическими реакторами), большинство из которых расположены в университетах или колледжах. Комиссия не регулирует исследовательские и испытательные реакторы Министерства энергетики.
Реактор PUR-1 в Западном Лафайете является единственным ядерным реактором, работающим в штате Индиана. Реактор для испытания материалов может производить до 1 кВт тепловой энергии и использует уран/алюминиевое топливо. Университет Пёрдью намерен провести церемонию открытия нового лицензированного реактора в сентябре.
Источник: World Nuclear News 10.7.2019