[發明專利]壓水堆核電站管道腐蝕產物檢測裝置及檢測方法

無效

• 申請號: 201210074001.1
• 申請日: 2012-03-20
• 公開（公告）號: CN102608142A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 程曉磊;陸道綱;馬忠英;王藝萍;余謙
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G01N23/083
• 分類號: G01N23/083
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

技術領域

本發明屬于核電能源技術領域，特別涉及一種能夠用于壓水堆核電站管道腐蝕產物檢測裝置及檢測方法。

背景技術

在國家“大型先進壓水堆核電站重大專項”的任務中，需要研究一回路水介質中腐蝕產物的遷移機理，建立腐蝕產物運移過程動態研究的數值模擬方法體系，揭示腐蝕產物在復雜介質環境中的分布規律，評估腐蝕產物在一回路區域殘留及環境效應，建立相應的設計準則，為一回路水質管理提供決策支持。因而需要一種新的方法對核電站模型以及現場實物中的腐蝕產物沉積情況進行測量。

發明內容

本發明針對現在核電站檢測設施中尚不能檢測管路中腐蝕產物沉積情況的現狀，提供一種壓水堆核電站管道腐蝕產物檢測裝置及檢測方法。

本發明的主要原理是利用不同厚度的沉積物對X射線的衰減程度不同，從而根據X射線再通過管道后的衰減情況，反推某一角度上的沉積物的厚度，經旋轉測量后，得到某一單位長度的管道中各個角度上沉積物的厚度，從而得到管道在這一徑向切面上沉積物的分布情況。

本發明所述的檢測裝置采用的技術方案為：

該裝置由獲取與處理系統、旋轉式測量夾具及安裝了配套軟件的計算機組成；所述獲取與處理系統由移動監測平臺、分別與移動監測平臺連接的x射線發生裝置和x射線探測裝置、以及電源組成，用來測量x射線透過管道后的注量率及其衰減系數；所述旋轉式測量夾具，包括一對夾環以及連接兩個夾環的兩根橫梁，橫梁與夾環間為滑動連接，x射線發生裝置和x射線探測裝置分別安裝于兩根橫梁上；計算機與移動檢測平臺連接。

所述旋轉式測量夾具的夾環上設有以角度為單位的刻度和每個刻度對應的凹槽，以保證x射線源和探測器能固定在對應的位置上進行衰減系數的測量。

所述旋轉式測量夾具上設置彈簧式插鎖，用來控制旋轉式測量夾具的移動和固定，并配有集線環，以保證在夾具滑動時連線的穩定性。

所述旋轉式測量夾具配置有多個不同厚度的墊圈。

所述旋轉式測量夾具可根據實際情況再設計成在夾環上只能沿圓周滑動，改變測量徑向切面要移動夾環；或是夾環自身具有一定的橫向長度，夾具也可在夾環上橫向移動，以測量連續的徑向切面沉積物的分布情況。

本發明提供的壓水堆核電站管道腐蝕產物的監測方法，包括以下步驟：

(1)對待測管道內的水和沉積物進行標定：制作一個可在兩端分別固定x射線發生裝置和x射線探測裝置的方形容器，并在容器內注滿與待測管道內來源一致的水，然后在容器底部均勻沉積一層從待測管道內取出的沉積物；

x射線通過水層的注量率I_標水為：

x射線通過沉積物層的注量率I_標沉為：

則計算可得：

其中，μ_有機為x射線在有機玻璃中的衰減系數，μ_沉為x射線在沉積物中的衰減系數，μ_水為x射線在水中的衰減系數，I₀為x射線的初始注量率，d為方形容器的壁厚，Z為方形容器內空間沿x射線方向的長度；

(2)對管道待測位置的進行垂直測量，x射線先通過厚度為的有機玻璃管壁，然后穿過水層和沉積物層，最后再經過有機玻璃管壁后，被x射線探測裝置接收；則x射線的注量率I₄為：其中，a為管道的外徑，b為管道的內徑，c為沉積物的厚度；

則得到沉積物的厚度c為：

(3)對管道待測位置的進行水平測量，此位置僅存在微量的沉積物，則此處的沉積物的厚度可以忽略不計，測量得到x射線通過管道水平位置的注量率為I₄₀，則將其代入步驟(2)的公式內，可得：

將步驟(1)最終得到的式子代入上式，可得：

本發明的有益效果為：所述裝置結構結構簡單，裝卸方便；所述方法精確度高，測量過程簡單，能夠有效并準確的測量核電站檢測設施管路中的腐蝕產物沉積情況。

附圖說明

圖1是本發明所述檢測裝置的結構及安裝示意圖。

圖2是本發明三維測量示意圖。

圖3是本發明檢測時理想檢測方法原理圖。

圖4是可在兩端固定x射線源和探測器滑軌的方形容器的結構示意圖。

圖中標號：

1-移動監測平臺；2-旋轉式測量夾具；3-x射線發生裝置；4-x射線探測裝置；5-管道；6-水層；7-沉積物層。

具體實施方式