[发明专利]一种核电厂控制棒组件包壳剩余壁厚预测方法

说明书

本发明的目的在于提供一种核电厂控制棒组件包壳剩余壁厚预测方法，能够快速、高效率、全面量化的获取所有控制棒的磨损程度，无玷污风险。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案实现的：包含以下步骤：S01、包壳壁厚数据获取步骤：获取堆芯位置L处已结束的几次循环中已记录的每次循环前、后控制棒包壳的壁厚数据；S02、堆芯位置L处磨损速率确定步骤：将控制棒在堆芯位置L处一次循环前、后的包壳壁厚差值ΔX作为该堆芯位置的磨损速率Csubgt;L/subgt;；S03、初始包壳壁厚获取步骤：获取控制棒在堆芯位置L处进入循环前的包壳初始壁厚值Xsubgt;1/subgt;；S04、剩余包壳壁厚计算步骤：插配在堆芯位置L处的控制棒在经过循环后的包壳剩余壁厚Xsubgt;2/subgt;＝X1‑Csubgt;L/subgt;*循环次数。

技术领域

本发明涉及核电站控制棒组件技术领域，具体涉及一种核电厂控制棒组件包壳剩余壁厚预测方法

背景技术

在核电站中，控制棒组件的主要功能是为堆芯提供反应性控制。为由功率、冷却剂温度或硼浓度变化引起的堆芯反应性变化提供补偿，并提供正常和快速停堆功能，是保证反应堆安全运行的重要部件。核电站运行期间，控制棒与导向管等部件摩擦后会造成控制棒包壳磨损，若磨损严重会出现控制棒破损甚至断裂的极端情况。控制棒破损断裂会对反应堆的安全运行造成极大隐患，严重时会引起核安全事故。

堆芯内多个位置均设有控制棒，控制棒的包壳磨损是核电站普遍存在、无法避免的现象，只能通过定期检查控制棒包壳的磨损程度判断是否需要更换或重新布局位置。申请号为CN201910665024.1的中国专利文件公开了一种基于图像识别技术测量控制棒导向卡磨损量的方法，包括以下步骤：标定检测范围、图像采集、图像处理，测量计算及结果显示。标定检测范围后，进入图像采集，摄像设备进入至控制棒所在的水池中，对控制棒进行摄像。获取控制棒的图像后进行图像处理，图像处理包括图像滤波、图像模板识别定位、轮廓拟合。处理后得到更加清晰的图像，在图像上进行测量计算，将测量结果直接绘制到图像上，直观显示磨损位置与量值，从而得出控制棒的磨损程度。但该方法存在以下缺陷：控制棒磨损量测量过程繁复，检测效率低，无法快速、量化的掌握各个控制棒的磨损情况，无法及时的调整控制棒的位置布局，从而造成控制棒破损。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核电厂控制棒组件包壳剩余壁厚预测方法，能够快速、高效率、全面量化的获取所有控制棒的磨损程度。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案实现的：

一种核电厂控制棒组件包壳剩余壁厚预测方法，包含以下步骤：S01、包壳壁厚数据获取步骤：获取堆芯位置L处已结束的几次循环中已记录的每次循环前、后控制棒包壳的壁厚数据；S02、堆芯位置L处磨损速率确定步骤：将控制棒在堆芯位置L处一次循环前、后的包壳壁厚差值ΔX作为该堆芯位置的磨损速率C_L；S03、初始包壳壁厚获取步骤：获取控制棒在堆芯位置L处进入循环前的包壳初始壁厚值X₁；S04、剩余包壳壁厚计算步骤：插配在堆芯位置L处的控制棒在经过循环后的包壳剩余壁厚X₂＝X₁-C_L*循环次数。

由此，通过已有的控制棒循环前后的包壳壁厚数据，得出一次循环前后的包壳壁厚差值ΔX作为堆芯位置L处的磨损速率C_L，再通过利用包壳初始壁厚X₁-C_L*循环次数，得出在堆芯位置L处经历几次循环后，控制棒的包壳剩余壁厚X₂。工作人员即可通过包壳剩余壁厚X₂判断控制棒的磨损程度，决定是否需要更换控制棒的插配位置或者更换新的控制棒。以上获取包壳剩余壁厚X₂无需直接测量，只需利用已建立的公式简单换算即可，能够快速、高效率、全面量化的获取所有控制棒的磨损程度，无玷污风险。