[发明专利]一种主回路冷却剂压力波动实时监测的方法

说明书

技术领域

本发明涉及核电设备研究领域，具体地，涉及一种主回路冷却剂压力波动实时监测的方法。

背景技术

压水堆核电厂由压水反应堆、反应堆冷却剂系统、循环水系统、发电机和输配电系统及其辅助系统组成。压水反应堆堆芯裂变释放的热量由反应堆冷却剂系统循环带出，并传递给循环水系统用于发电。反应堆冷却剂系统的工作介质是水，当核电机组(目前国内在役核电厂)满功率运行时，主回路内冷却剂压力一般为15.5MPa。

核电厂主回路系统冷却剂的压力由稳压器进行调节，一般情况下，压水堆核电厂主回路冷却剂的压力保持在15.5MPa，以确保核电厂稳定安全的运行。当主回路系统设备(如主泵、压力容器、堆内构件、燃料组件、蒸汽发生器)出现异常振动或故障，或主系统设备支撑劣化，均将引起回路冷却剂压力的波动，研究表明可通过分析冷却剂的压力波动间接对主回路系统设备的异常状态或设备支撑劣化情况进行分析。

我国田湾核电站和台山核电站均配置了振动噪声监测系统，我国目前发展的三代核电系统也将配置振动噪声监测系统，其目的是对主系统主循环回路、蒸汽发生器、反应堆及其堆内构件和管道进行振动监测，利用反应堆设备的异常振动状态的检测结果进行综合诊断，以尽早发现设备由于固定状况、设备严密性能改变或在冷却剂侧液压动态负荷的增加引起的异常振动状况。反应堆主回路冷却剂压力波动的监测是振动噪声监测系统的关键技术。

而在现有技术中，国内反应堆主回路冷却剂压力波动的监测技术的研究和成果几乎为空白。

综上所述，本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

在现有技术中，现有技术存在不能有效的对主回路冷却剂压力波动进行实时监测的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种主回路冷却剂压力波动实时监测的方法，解决了现有技术存在不能有效的对主回路冷却剂压力波动进行实时监测的技术问题，实现了能够有效的对主回路冷却剂压力波动进行实时监测，且能够对监测数据进行分析和计算，便于对监测数据进行管理的技术效果。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种主回路冷却剂压力波动实时监测的方法，所述方法包括：

步骤1：利用传感器探测反应堆主管道内冷却剂的压力波动，产生表征压力波动的电荷信号；

步骤2：电荷信号传输至电荷转换器放大，并转换为低阻抗的电压信号；

步骤3：电源适配器为电荷转换器提供工作电流，将压力波动电压信号传输至压力波动调理模块；

步骤4：压力波动调理模块对信号进行电气隔离、程控放大、直流补偿和低通滤波，调理后信号由同步采集卡实时采集，由PXI总线实现与分析处理器的数据传输；

步骤5：分析处理器将采集的数据进行分析，分析出异常的压力波动，并实现压力波动数据库的管理。

优选的，所述传感器具体为型号为522M17压力脉动传感器。

优选的，所述传感器具体安装在反应堆主管道壁上。

优选的，所述反应堆主管道壁上开设有安装孔，第一探针夹具一端插入所述安装孔内并与所述反应堆主管道壁焊接，第二探针夹具通过螺栓与第一探针夹具固定连接，传感器安装在第一探针夹具和第二探针夹具形成的空间内，传感器由密封环进行密封，传感器的感应面与主管道的内表面平齐，并直接与冷却剂接触。

优选的，所述密封环具体为金属O型密封环，保障压力脉动传感器在主管道上的密封，确保主管道压力边界的完整性。

优选的，所述分析处理器将采集的数据进行分析，分析出异常的压力波动，具体包括：利用处理器实时分析主回路冷却剂的压力波动，提取冷却剂特征量，建立异常区别模型，判断主回路冷却剂波动状态。

优选的，所述实时分析主回路冷却剂的压力波动，提取冷却剂特征量，建立异常区别模型，判断主回路冷却剂波动状态，具体包括：

利用传感器探测主管道内冷却剂压力波动，输出电荷信号，经电荷转换器处理后输入信号调理模块进行调理处理，得到电压信号Up(t)，冷却剂压力波动ΔP(t)：

其中，ΔP(t)为冷却剂压力波动(kPa)，q为传感器灵敏度(pC/kPa)，C为电荷转换器转换系数(mV/pC)，A₂为调理放大器倍数，Up(t)为压力脉动输出电压(V)；