[發(fā)明專利]燃料組件包殼完整性分析及預(yù)測方法、系統(tǒng)及存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910940605.1
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110729062B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁杉;張大勇;李貴杰;李一鳴;何歡
• 申請（專利權(quán)）人: 陽江核電有限公司;中國廣核集團(tuán)有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: G21C17/10
• 分類號: G21C17/10
• 代理公司: 深圳市順天達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛

本發(fā)明公開了一種燃料組件包殼完整性分析及預(yù)測方法、系統(tǒng)及存儲介質(zhì)，方法包括：確定目標(biāo)元素X的多種同位素Xsubgt;i/subgt;的裂變產(chǎn)物的衰變常量λsubgt;i/subgt;；基于采樣得到的各種裂變產(chǎn)物的冷卻劑活度Asubgt;i/subgt;，計算各種裂變產(chǎn)物的釋放率Rsubgt;i/subgt;與產(chǎn)生率Bsubgt;i/subgt;的比值Rsubgt;i/subgt;/Bsubgt;i/subgt;；由所述比值Rsubgt;i/subgt;/Bsubgt;i/subgt;的對數(shù)F(Rsubgt;i/subgt;/Bsubgt;i/subgt;)和衰變常量λsubgt;i/subgt;的對數(shù)F(λsubgt;i/subgt;)確定目標(biāo)曲線；根據(jù)所述目標(biāo)曲線的斜率確定是否出現(xiàn)包殼是否破損以及對破口的大小進(jìn)行定性分析，本發(fā)明的方法可以降低其他因素對燃料完整性判斷的影響，能有效準(zhǔn)確的判斷堆芯燃料組件的完整性，并預(yù)測燃料破口的大小，從而診斷機(jī)組狀態(tài)，便于電廠提前制定有效干預(yù)措施，將燃料破損對機(jī)組運行的影響降至最低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及核電領(lǐng)域，尤其涉及一種燃料組件包殼完整性分析及預(yù)測方法、系統(tǒng)及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

核燃料組件是反應(yīng)堆設(shè)計的重要組成部分，燃料包殼是構(gòu)成反應(yīng)堆安全的重要屏障，正常運行期間燃料所產(chǎn)生裂變產(chǎn)物包容在燃料組件包殼中。反應(yīng)堆運行過程中燃料包殼如果發(fā)生破損，則包容在包殼中的裂變產(chǎn)物會釋放到主回路中，影響核電站安全運營。因此電廠必須有明確的監(jiān)測和評估手段，對燃料組件是否發(fā)生破損進(jìn)行監(jiān)測，能夠準(zhǔn)確的判斷燃料組件是否發(fā)生破損，以確保運行期間采取有效控制措施，保障機(jī)組安全運行，并在大修期間及時采取有效檢查策略，定位破損組件并確保其不再入堆使用。

國內(nèi)外目前普遍采用WANO開發(fā)的燃料可靠性指標(biāo)(FRI)對核燃料組件包殼破損進(jìn)行監(jiān)測和評估，但該指標(biāo)使用的是I-131與I-134進(jìn)行計算，而I-131和I-134從包殼內(nèi)向主回路的釋放，受破口大小、破損組件功率、堆芯裝載方案等因素影響較大，對于很多情況并不能準(zhǔn)確的給出判斷結(jié)果。而由于粘附鈾、凈化樹脂效率下降等原因，也會引起I-131和I-134的異常變化，可能造成對燃料完整性的誤判。另外，F(xiàn)RI指標(biāo)僅能分析燃料是否破損，無法進(jìn)一步判斷燃料破口的大小。

若誤判燃料組件完整性，將影響堆芯控制策略，以及大修期間相關(guān)行動。若燃料未破損而誤判為破損，將導(dǎo)致堆芯控制策略過于保守，并使得大修采取不必要行動，影響大修關(guān)鍵路徑，增加電廠投入。若燃料破損而誤判為未破損，則可能因未及時采取有效和必要的干預(yù)措施，導(dǎo)致燃料破損惡化(如二次氫化)，而大修期間未采取合理的行動，可能導(dǎo)致大修人員集體劑量增加，并可能導(dǎo)致破損組件在下循環(huán)再次入堆，對后續(xù)循環(huán)和大修產(chǎn)生影響。因此對裂變產(chǎn)物產(chǎn)生-遷移-釋放過程進(jìn)行建模分析，有效而精準(zhǔn)的判斷堆芯的燃料完整性，是非常有必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述需求，提供一種燃料組件包殼完整性分析及預(yù)測方法、系統(tǒng)及存儲介質(zhì)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種燃料組件包殼完整性分析及預(yù)測方法，用于核電站，所述方法包括：

確定目標(biāo)元素X的多種同位素X_i的裂變產(chǎn)物的衰變常量λ_i；

基于采樣得到的各種裂變產(chǎn)物的冷卻劑活度A_i，計算各種裂變產(chǎn)物的釋放率R_i與產(chǎn)生率B_i的比值R_i/B_i；

由所述比值R_i/B_i的對數(shù)F(R_i/B_i)和衰變常量λ_i的對數(shù)F(λ_i)確定目標(biāo)曲線；

根據(jù)所述目標(biāo)曲線的斜率確定是否出現(xiàn)包殼是否破損以及對破口的大小進(jìn)行定性分析。