Füllstandswächter zur diversitären Grenzwertmeldung an Siedewasserreaktoren - Entwicklung und Erprobung

Das Standardverfahren für die Füllstandsmessung von Flüssigkeiten in druckführenden Anlagenkomponenten von Kraftwerksanlagen basiert seit vielen Jahrzehnten auf einer Differenzdruckmessung. Am Siedewasserreaktor hat die Füllstandsmessung eine besonders hohe sicherheitstechnische Relevanz. Daher empfiehlt die Reaktorsicherheitskommission, eine diversitären Füllstandsmessung vorzusehen. Diversität bedeutet, dass das angewandte Verfahren nach einem andersartigen physikalischen Wirkprinzip funktionieren muss. Als diversitäres Messprinzip wurde die lokale Leitfähigkeitsmessung gewählt, mit der eine binär arbeitende Füllstandsdetektion zu realisieren war. Der Messwertgeber des vorgestellten Füllstandswächters ist für den Einbau in ein Standrohr vorgesehen. Der Nachweis der Flüssigphase geschieht durch Detektion deren elektrischer Leitfähigkeit. Der Füllstandswächter wurde entsprechend den Anforderungen an störfallfeste Instrumentierung für die Einbindung in den Reaktorsicherheitskreis entsprechend KTA 3505 ausgelegt. Weiterhin wurde er mit einem Selbsttest ausgestattet, die den Ausfall infolge Isolationsabfall oder Leitungsbruch signalisiert. Wesentliches Element des Messwertgebers ist eine isolierte Durchführung aus Aluminiumoxid-Sinterkeramik. Der Füllstandswächter wurde an einem Teststand der Hochschule Zittau/Görlitz unter Einsatznahen Bedingungen erprobt. Bei diesen und weiteren Tests wurde eine Standzeit von mindestens 5 Jahren bereits jetzt experimentell nachgewiesen. Die Qualifizierung des Füllstandswächters für den Einsatz im Kernkraftwerk ist im Gange. Sie umfasst hauptsächlich abschließende Entwicklungsschritte, die Durchführung der theoretischen und praktischen Prüfungen zur Bauartzulassung gem. KTA 3505 /3507 sowie die Untersuchung des Zusammenhangs von Füllstand im Standrohr und Füllstand im Reaktor zur Erarbeitung einer Konzeption zur Einbindung der Signale. Die Arbeiten zur Qualifizierung werden von Framatome ANP durchgeführt.