[發明專利]一種用于核電廠主蒸汽管道的聲光結合泄漏監測系統

在審

• 申請號: 201811062972.8
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN109087720A
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 牛婷婷;江浩;劉春麗;施偉;夏栓;蔡友強;詹敏明;李飛;張明旭
• 申請（專利權）人: 上海核工程研究設計院有限公司
• 主分類號: G21C17/00
• 分類號: G21C17/00;G21C17/017
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

本發明的目的在于公開一種用于核電廠主蒸汽管道的聲光結合泄漏監測系統，它包括聲發射泄漏監測回路和光譜泄漏監測回路，所述聲發射泄漏監測回路的信號輸入端和所述光譜泄漏監測回路的信號輸入端分別設置在所述主蒸汽管道的探測點，所述聲發射泄漏監測回路的信號輸出端和所述光譜泄漏監測回路的信號輸出端通過網絡交換機互相通訊連接，所述網絡交換機依次連接有控制單元和顯示單元；與現有技術相比，通過聲發射與光譜法的結合，在主蒸汽管道泄漏前作出預警，實現主蒸汽管道泄漏監測方法的多樣性及冗余性，使監測結果更為可信；監測靈敏度更高、響應時間更快，顯著地提升發現泄漏后的反應速度，提供更大的安全裕量。

技術領域

本發明涉及一種泄漏監測系統，特別涉及一種基于聲光結合的主蒸汽管道泄漏監測系統。

背景技術

核電廠設計中關于主蒸汽管道LBB(破前先漏)準則的應用，要求核電廠具備較高管道泄漏監測能力。利用泄漏監測系統，能夠及時有效地發現管道的泄漏，并有足夠的時間采取相應的處理措施，從而避免管道裂紋進一步擴展導致大破口，主蒸汽管道泄漏監測要求具有定位及定量能力。

目前，核電廠設計中普遍應用的主蒸汽管道泄漏監測技術，如安全殼地坑液位測量等響應時間較長，定位及定量精度較差，因此需要在使用LBB技術的主蒸汽管道上增加泄漏監測系統，以滿足LBB的要求，實現監測方法多樣性。

因此，需要一種用于核電廠主蒸汽管道的聲光結合泄漏監測系統，以解決上述現有存在的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于核電廠主蒸汽管道的聲光結合泄漏監測系統，針對現有技術的不足，實時監測主蒸汽管道的應力變化，并在管道發生泄漏后準確快速找出泄漏點并確定泄漏量，從而保障核電廠的安全運行。

本發明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現：

一種用于核電廠主蒸汽管道的聲光結合泄漏監測系統，其特征在于，它包括聲發射泄漏監測回路和光譜泄漏監測回路，所述聲發射泄漏監測回路的信號輸入端和所述光譜泄漏監測回路的信號輸入端分別設置在所述主蒸汽管道的探測點，所述聲發射泄漏監測回路的信號輸出端和所述光譜泄漏監測回路的信號輸出端通過網絡交換機互相通訊連接，所述網絡交換機依次連接有控制單元和顯示單元。

在本發明的一個實施例中，所述聲發射泄漏監測回路包括若干個安裝在保溫層內主蒸汽管道焊縫周圍的聲發射傳感器、信號放大器和數據采集單元，所述聲發射傳感器通過信號放大器與數據采集單元互相通訊連接。

進一步，所述聲發射傳感器、信號放大器和數據采集單元之間通過鎧裝光纖互相通訊連接。

進一步，所述聲發射傳感器包括波導桿、壓電晶體、信號發射器件、耦合器、信號線和包殼；所述聲發射傳感器安裝在保溫層內主蒸汽管道的焊縫周圍，通過鎧裝光纖及信號放大器，將采集聲信號送至數據采集單元。

進一步，所述信號放大器位于所述聲發射傳感器與數據采集單元之間，用于將聲發射傳感器監測的信號放大后傳輸到數據采集單元。

進一步，所述數據采集單元由機箱、采集卡和I/O卡組成，根據測點區域，采用獨立的采集卡完成信號采集，提高系統運行的安全性。

在本發明的一個實施例中，所述光譜泄漏監測回路包括若干個在保溫層內主蒸汽管道焊縫周圍的微型光纖探頭、激光發射器和光譜分析儀，所述微型光纖探頭通過激光發射器與光譜分析儀互相通訊連接。

進一步，所述微型光纖探頭、激光發射器和光譜分析儀之間通過鎧裝光纖互相通訊連接。

進一步，所述微型光纖探頭兩端為光纖接口，中間為鏤空氣室，周圍氣體可自由通過鏤空氣室，鏤空氣室兩端是準直透鏡。

進一步，所述鎧裝光纖為耐高溫耐輻照不銹鋼鎧裝光纖，可在400℃下長久使用，滿足安全殼內工作環境要求。