[发明专利]反应堆压力容器的中子辐照监测系统及方法

说明书

本发明涉及了一种反应堆压力容器的中子辐照监测系统及方法，该中子辐照监测系统包括：设置在反应堆压力容器内的辐照监督管，辐照监督管内装有材料试样及第一剂量探测元件；设置在反应堆压力容器外壁与堆坑混凝土之间的堆外探测盒，堆外探测盒内装有第二剂量探测元件；模型建立模块，用于根据第一剂量探测元件和第二剂量探测元件的检测数据，以及，第二剂量探测元件的安装位置，建立反应堆压力容器材料的中子注量模型；模型应用模块，用于将第一剂量探测元件和/或第二剂量探测元件的检测数据送入中子注量模型，以获取反应堆压力容器材料的中子注量数据。实施本发明的技术方案，实现了对反应堆压力容器中子注量的全周期监测。

技术领域

本发明涉及核电领域，尤其涉及一种反应堆压力容器的中子辐照监测系统及方法。

背景技术

反应堆压力容器是核电站不可更换的设备之一，其服役寿命决定了核电站的运行寿命。反应堆压力容器筒体及焊缝材料为铁素体低合金钢，在长期快中子辐照下，会对材料造成辐照脆化损伤，引起材料的脆断。因此，在反应堆压力容器的设计中，应对反应堆的中子进行检测，根据测量的中子注量数据对反应堆压力容器的材料进行辐照脆化评估。

目前压水堆的反应堆压力容器材料的辐照监测一般是在反应堆压力容器内设置一定数量的辐照监督管，管内装有反应堆压力容器材料试样、剂量探测器和温度探测器等，用于监测反应堆辐照监督管处的环境温度、中子辐照剂量以及堆芯区的筒体及焊缝材料受中子辐照和热环境所造成的材质性能的变化，从而为制定反应堆运行限制曲线、确保反应堆压力容器在设计寿期内的安全提供必要的依据。

辐照监督管通常安装在堆芯吊篮的外壁，根据设计标准要求，超前因子应保持在3～5，这意味着对于设计寿命60年的反应堆压力容器来说，辐照监督管将在20年内全部取出，在之后的40年运行期间无辐照监督管进行中子数据监测，因此，具有以下缺陷：

1.根据审评要求，辐照监督管要在一定年限内取出，导致较长时间内无法继续监测反应堆压力容器的中子注量；

2.辐照监督管一次只能提供一个数据点；

3.再次安装辐照监督管的费用昂贵，操作复杂，且试样的代表性不足以说明累计注量的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种反应堆压力容器的中子辐照监测系统及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种反应堆压力容器的中子辐照监测系统，包括：

设置在反应堆压力容器内的辐照监督管，所述辐照监督管内装有反应堆压力容器的材料试样及用于检测材料试样处的中子注量的第一剂量探测元件；

设置在反应堆压力容器外壁与堆坑混凝土之间的堆外探测盒，所述堆外探测盒内装有用于对测量位置处的中子注量进行检测的第二剂量探测元件；

模型建立模块，用于根据所述第一剂量探测元件的检测数据和所述第二剂量探测元件的检测数据，以及，所述第二剂量探测元件的安装位置，建立反应堆压力容器材料的中子注量模型；

模型应用模块，用于将所述第一剂量探测元件的检测数据和/或所述第二剂量探测元件的检测数据送入所述中子注量模型，以获取反应堆压力容器材料的中子注量数据。

优选地，所述辐照监督管内还装有温度探测元件，所述温度探测元件用于检测相应辐照监督管内的温度。

优选地，所述堆外探测盒的安装高度与所述辐照监督管的安装高度大致相同。

优选地，所述堆外探测盒内设置多个第二剂量探测元件，且所述多个第二剂量探测元件阵列排布。

优选地，还包括：垂挂在所述反应堆压力容器外壁与堆坑混凝土之间的链条、用于固定所述链条的下端的下固定件、以及用于固定所述链条上端的上固定件，而且，所述链条的中部嵌入有所述堆外探测盒。