[發明專利]一種主回路冷卻劑壓力波動實時監測的方法

有效

• 申請號: 201611013659.6
• 申請日: 2016-11-15
• 公開（公告）號: CN106409364B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 劉才學;楊泰波;何攀;宋健;胡建榮
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G21C17/022
• 分類號: G21C17/022;G21C17/10
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙)51220
• 代理人: 郭受剛

技術領域

本發明涉及核電設備研究領域，具體地，涉及一種主回路冷卻劑壓力波動實時監測的方法。

背景技術

壓水堆核電廠由壓水反應堆、反應堆冷卻劑系統、循環水系統、發電機和輸配電系統及其輔助系統組成。壓水反應堆堆芯裂變釋放的熱量由反應堆冷卻劑系統循環帶出，并傳遞給循環水系統用于發電。反應堆冷卻劑系統的工作介質是水，當核電機組(目前國內在役核電廠)滿功率運行時，主回路內冷卻劑壓力一般為15.5MPa。

核電廠主回路系統冷卻劑的壓力由穩壓器進行調節，一般情況下，壓水堆核電廠主回路冷卻劑的壓力保持在15.5MPa，以確保核電廠穩定安全的運行。當主回路系統設備(如主泵、壓力容器、堆內構件、燃料組件、蒸汽發生器)出現異常振動或故障，或主系統設備支撐劣化，均將引起回路冷卻劑壓力的波動，研究表明可通過分析冷卻劑的壓力波動間接對主回路系統設備的異常狀態或設備支撐劣化情況進行分析。

我國田灣核電站和臺山核電站均配置了振動噪聲監測系統，我國目前發展的三代核電系統也將配置振動噪聲監測系統，其目的是對主系統主循環回路、蒸汽發生器、反應堆及其堆內構件和管道進行振動監測，利用反應堆設備的異常振動狀態的檢測結果進行綜合診斷，以盡早發現設備由于固定狀況、設備嚴密性能改變或在冷卻劑側液壓動態負荷的增加引起的異常振動狀況。反應堆主回路冷卻劑壓力波動的監測是振動噪聲監測系統的關鍵技術。

而在現有技術中，國內反應堆主回路冷卻劑壓力波動的監測技術的研究和成果幾乎為空白。

綜上所述，本申請發明人在實現本申請實施例中發明技術方案的過程中，發現上述技術至少存在如下技術問題：

在現有技術中，現有技術存在不能有效的對主回路冷卻劑壓力波動進行實時監測的技術問題。

發明內容

本發明提供了一種主回路冷卻劑壓力波動實時監測的方法，解決了現有技術存在不能有效的對主回路冷卻劑壓力波動進行實時監測的技術問題，實現了能夠有效的對主回路冷卻劑壓力波動進行實時監測，且能夠對監測數據進行分析和計算，便于對監測數據進行管理的技術效果。

為解決上述技術問題，本申請實施例提供了一種主回路冷卻劑壓力波動實時監測的方法，所述方法包括：

步驟1：利用傳感器探測反應堆主管道內冷卻劑的壓力波動，產生表征壓力波動的電荷信號；

步驟2：電荷信號傳輸至電荷轉換器放大，并轉換為低阻抗的電壓信號；

步驟3：電源適配器為電荷轉換器提供工作電流，將壓力波動電壓信號傳輸至壓力波動調理模塊；

步驟4：壓力波動調理模塊對信號進行電氣隔離、程控放大、直流補償和低通濾波，調理后信號由同步采集卡實時采集，由PXI總線實現與分析處理器的數據傳輸；

步驟5：分析處理器將采集的數據進行分析，分析出異常的壓力波動，并實現壓力波動數據庫的管理。

優選的，所述傳感器具體為型號為522M17壓力脈動傳感器。

優選的，所述傳感器具體安裝在反應堆主管道壁上。

優選的，所述反應堆主管道壁上開設有安裝孔，第一探針夾具一端插入所述安裝孔內并與所述反應堆主管道壁焊接，第二探針夾具通過螺栓與第一探針夾具固定連接，傳感器安裝在第一探針夾具和第二探針夾具形成的空間內，傳感器由密封環進行密封，傳感器的感應面與主管道的內表面平齊，并直接與冷卻劑接觸。

優選的，所述密封環具體為金屬O型密封環，保障壓力脈動傳感器在主管道上的密封，確保主管道壓力邊界的完整性。

優選的，所述分析處理器將采集的數據進行分析，分析出異常的壓力波動，具體包括：利用處理器實時分析主回路冷卻劑的壓力波動，提取冷卻劑特征量，建立異常區別模型，判斷主回路冷卻劑波動狀態。

優選的，所述實時分析主回路冷卻劑的壓力波動，提取冷卻劑特征量，建立異常區別模型，判斷主回路冷卻劑波動狀態，具體包括：

利用傳感器探測主管道內冷卻劑壓力波動，輸出電荷信號，經電荷轉換器處理后輸入信號調理模塊進行調理處理，得到電壓信號Up(t)，冷卻劑壓力波動ΔP(t)：

其中，ΔP(t)為冷卻劑壓力波動(kPa)，q為傳感器靈敏度(pC/kPa)，C為電荷轉換器轉換系數(mV/pC)，A₂為調理放大器倍數，Up(t)為壓力脈動輸出電壓(V)；