CN102426866A - 核电站一回路压力边界泄漏监测方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及核电站一回路压力边界泄漏监测方法和系统，所述系统中包括样品控制装置、氟18检测装置、第一压力表、温度计、第一处理器和第一取样泵，所述系统从一回路压力边界区域获取大气样品以对样品中的气溶胶形式的氟18进行比活度测量，并与预设阀值比较来判断一回路压力边界是否发生泄漏。本发明还公开了核电站一回路压力边界泄漏监测方法，通过对在一回路压力边界区域获取的大气样品中的氟18进行比活度测量，并与预设阀值比较来判断一回路压力边界是否发生泄漏。本发明的系统和方法，在满足美国核管委相关要求下，能够准确、可靠地监测一回路压力边界的泄漏。

Description

核电站一回路压力边界泄漏监测方法和系统

技术领域

本发明涉及核电站辐射泄漏监测，更具体地说，涉及一种核电站一回路压力边界泄漏监测方法和系统。

背景技术

核电站依靠放射性物质裂变释放的裂变能发电。核燃料在反应堆压力容器内不断的发生链式裂变反应，放出大量的热能。这些热能由一回路中循环的冷却剂带到蒸汽发生器，使得二回路的循环水汽化，从而推动汽轮机做功。核电站正常运行时，一回路冷却剂通常处于高温高压状态，一旦一回路压力边界发生泄漏，会造成冷却剂的大量汽化和外泄，如果不及时采取措施，甚至可能引发失水事故(LOCA，Lost of coolant accident)。因此，对一回路压力边界完整性的监测十分重要。

失水事故(LOCA)即失去一回路冷却剂，主要由以下原因引起：一回路一根管道或辅助系统的管道破裂；一回路或辅助系统管道上的阀门意外打开或不能关闭；输送一回路介质的泵的轴封或阀杆泄漏。失水事故的后果随着破口的大小、位置和装置的初始状态的不同而不同，大体可分为：微小破口，能通过化学和容积控制系统得到补偿；小破口，能通过高压安注系统得到补偿；中破口，导致一回路压力大幅下降的，但在很长一段时间内一会仍然保持有压状态，该压力不由安全壳内压力决定；大破口，引起一回路压力迅速下降至等于安全壳内的压力。

一回路为反应堆冷却剂系统的一部分，包括反应堆压力容器、蒸汽发生器的主冷却剂侧、主泵和稳压器，其中反应堆压力容器包括控制棒驱动机械套管，稳压器上接有卸压阀、安全阀、喷淋阀和波动管。

监测一回路压力边界完整性的方法很多，其中放射性监测法是最为灵敏的方法之一，往往可以在泄漏事故发生的早期给出报警。该方法是对安全壳大气的放射性进行监测：当一回路压力边界无破损时，安全壳大气的放射性较低；一旦发生破损，带有大量放射性物质的一回路冷却剂会从破口泄漏，并迅速汽化，使得安全壳大气中的放射性明显升高。所以，辐射探测器监测到安全壳大气放射性的明显升高，意味着一回路压力边界可能发生破损。

安全壳是包容反应堆冷却剂系统和一些重要的安全系统、防止在反应堆失水事故和严重事故下放射性物质向环境释放、并保护反应堆冷却剂承压边界和安全系统抗御外部事件的构筑物。用来控制和限制放射性物质从反应堆扩散出去，以保护公众免遭放射性物质的伤害。万一发生罕见的反应堆一回路水外逸的失水事故时，安全壳是防止裂变产物释放到周围的最后一道屏障。安全壳一般是内衬钢板的预应力混凝土厚壁容器，顶部呈半球形。安全壳强度是按抗震I类设计。

图1为现有核电站安全壳大气辐射监测系统的结构图，系统采用对安全壳大气样品中气溶胶、碘和惰性气体进行活度检测的技术方案，已经被广泛应用于我国现有的核电站中。系统包括气溶胶的过滤和收集装置101、碘的过滤和收集装置102、惰性气体收集装置103以及分别设置在上述三个装置上的第一辐射监测探头104、第二辐射监测探头105、第三辐射监测探头106；系统还包括对上述三个辐射监测探头测量的活度进行处理并将结果输出的信号处理装置107、取样泵108和止回阀109。其中101-108设置在安全壳200外辅助厂房内，统称为取样装置；止回阀109设置在安全壳200内。该方案具体流程如下：

(1)大气样品在安全壳200内获得；

(2)大气样品经过至辅助厂房内的取样装置；取样装置安装在整体设备支架上；样品首先分别通过气溶胶和碘的过滤和收集装置101和102，分别通过第一和第二辐射监测探头104和105探测气溶胶和碘因衰变而释放出的能量以转换成电信号输出到信号处理装置107，同时过滤掉样品中的灰尘、气溶胶和碘，以免对之后惰性气体活度的监测造成影响；信号处理装置107根据接收到上述电信号，计算出气溶胶和碘相应的活度；

3)之后样品被引入惰性气体收集装置103中，第三辐射监测探头106探测惰性气体因衰变而释放出的能量以转换成电信号输出到信号处理装置107，信号处理装置107根据接收到的上述电信号生成惰性气体的活度；

4)样品经由取样泵108和一个止回阀109后抽回安全壳200内。

上述现有技术的缺陷：

由于核电技术发展迅速，核燃料的制造工艺也得到了很大的提高。正常情况下，在核电站一回路发生泄漏时，一回路冷却剂含有的燃料元件的裂变产物几乎没有。这就使得用气溶胶、碘、惰性气体的辐射监测方法很难快速、准确地监测一回路压力边界的泄漏。

发明内容

针对现有核电站安全壳大气辐射监测系统对气溶胶、碘和惰性气体的监测未能快速、准确地监测一回路压力边界泄漏的缺陷，提供一种核电站一回路压力边界泄漏监测方法和系统。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：提供一种核电站一回路压力边界泄漏监测系统，包括：

设置在安全壳内的样品控制装置，用于获取一回路压力边界区域的大气样品；

所述系统还包括设置在安全壳外的以下装置：

通过管道和样品控制装置连接的氟18检测装置，用于接收样品控制装置获取的大气样品，对所述大气样品中气溶胶进行过滤和辐射测量，以测出气溶胶总辐射的计数率并输出；

设置在安全壳外、样品控制装置和氟18检测装置之间管道上的第一压力表和温度计；

设置在安全壳外且与氟18检测装置、第一压力表和温度计电连接的第一处理器，用于接收氟18检测装置输出的气溶胶总辐射的计数率、第一压力表输出的大气样品第一压力值、温度计输出的大气样品温度值和反应堆功率信号，并结合氟18检测装置的容积计算出气溶胶形式的氟18的比活度，并将计算出的气溶胶形式的氟18比活度与预先设定的阀值进行比较以判断一回路压力边界是否发生泄漏；

通过管道连接在氟18检测装置与安全壳之间的第一取样泵。

本发明的核电站一回路压力边界泄漏监测系统还包括设置在安全壳外的以下装置：

氟18检测装置和第一取样泵之间管道上的碘过滤器，用于过滤从氟18检测装置输出的大气样品中的碘；

设置在碘过滤器和第一取样泵之间管道上的惰性气体检测装置，用于对从碘过滤器输出的大气样品中惰性气体进行辐射测量，以测出惰性气体总辐射的计数率并输出；

设置在安全壳外、碘过滤器和惰性气体检测装置之间管道上的第二压力表；

与温度计、第二压力表和惰性气体检测装置电连接的第二处理器，用于接收惰性气体检测装置输出的惰性气体总辐射计数率、第二压力表输出的大气样品第二压力值和温度计输出的大气样品温度值，并结合惰性气体检测装置的容积计算出惰性气体的比活度，并与预先设定的阀值进行比较以判断一回路压力边界是否发生泄漏。

本发明的核电站一回路压力边界泄漏监测系统，氟18检测装置四周包有铅屏、中心设置有玻璃纤维过滤器、与第一处理器连接一端设置有第一闪烁体探测器；惰性气体监测装置四周包有铅屏、与第二处理器电连接一端设置有第二闪烁体探测器。

本发明的核电站一回路压力边界泄漏监测系统，在安全壳外、惰性气体检测装置与第一取样泵连接的管道上设置有与第二处理器电连接的流量计；在流量计与第一取样泵连接的管道上设置有第一调节阀；

在安全壳内、样品控制装置与氟18检测装置之间的管道上设置有电动截止阀；在第一取样泵连入安全壳的管道上设置有逆止阀；电动截止阀与第一压力表连接的管道和逆止阀与第一取样泵连接的管道分别通过安全壳贯穿件穿过安全壳。

本发明的核电站一回路压力边界泄漏监测系统，在安全壳外、电动截止阀和第一压力表之间的管道上设置有第二调节阀；在安全壳外、逆止阀和第一取样泵之间连接的管道上设置有第三调节阀。

本发明的核电站一回路压力边界泄漏监测系统，还包括设置在安全壳外的压缩空气装置和自然空气入口，并分别通过管道经第四调节阀和第五调节阀连入第二调节阀与第一压力表之间的管道。

本发明的核电站一回路压力边界泄漏监测系统还包括：设置在安全壳外的旁路过滤器，旁路过滤器的两端分别通过管道经第六调节阀和第七调节阀连入温度计与氟18检测装置之间的管道和碘过滤器与第二压力表之间的管道。

优选地，所述系统还包括通过管道与第一取样泵并联的第二取样泵。

提供一种核电站一回路压力边界泄漏监测方法，包括以下步骤：

A、样品控制装置与第一取样泵协同工作，从安全壳内一回路压力边界区域获取大气样品，进入步骤B；

B、获取的大气样品经第一压力表和温度计测量后通过氟18检测装置，氟18检测装置过滤大气样品中气溶胶，并对气溶胶进行辐射测量以得到气溶胶总辐射的计数率并输出，进入步骤C；

C、第一处理器根据氟18接收氟18检测装置输出的气溶胶总辐射的计数率、第一压力表输出的大气样品第一压力值、温度计输出的大气样品温度值和反应堆功率信号，并结合氟18检测装置的容积计算出气溶胶形式的氟18的比活度，并将计算出的气溶胶形式的氟18比活度与预先设定的阀值进行比较以判断一回路压力边界是否发生泄漏，进入步骤D；

D、大气样品被第一取样泵抽回安全壳。

本发明的核电站一回路压力边界泄漏监测方法，在所述步骤C和D之间还包括步骤：

C1、通过氟18检测装置的大气样品通过碘过滤器以过滤大气样品中的碘，进入步骤C2；

C2、通过碘过滤器的大气样品经第二压力表测量后通过惰性气体检测装置，惰性气体检测装置对大气样品中的惰性气体进行辐射测量以测出惰性气体总辐射的计数率并输出，进入步骤C3；

C3、第二处理器接收惰性气体检测装置输出的惰性气体总辐射计数率、第二压力表输出的大气样品第二压力值和温度计输出的大气样品温度值，并结合惰性气体检测装置的容积计算出惰性气体的比活度，并与预先设定的阀值进行比较以判断一回路压力边界是否发生泄漏，进入步骤D。

本发明的核电站一回路压力边界泄漏监测系统具有以下有益效果：通过对核电站一回路压力边界区域采集大气样品，并对大气样品中气溶胶形成的氟18进行辐射监测以计算出气溶胶形成的氟18的比活度，再通过与预设的阀值进行比较，即可准确、快速地检查出一回路压力边界区域是否发生泄漏。由于氟18衰变具有特殊的能量窗，因此在一回路压力边界发生泄露时，通过本发明的系统对氟18比活度进行测量计算，能够准确地反映一回路压力边界是否发生泄漏，即达到了美国核管委(NRC)要求核电站一回路压力边界泄漏系统需要在一小时之内测出一加仑每分钟的泄漏率的要求，又解决了现有技术中没有一个完整的辐射监测方案实现快速、准确地监测一回路压力边界的泄漏的问题。

另外，由于核电站燃料元件包壳破损后，一回路压力边界泄漏时，在安全壳大气中将会有大量的惰性气体，本发明的系统还能够对大气样品中惰性气体的比活度进行测算，结合了对气溶胶形式的氟18的比活度和惰性气体的比活度的监测，使得本发明的系统能够准确、快速且可靠地监测一回路压力边界泄漏问题，保证了核电站的安全运行。

本发明的核电站一回路压力边界泄漏监测方法具有以下有益效果：通过对核电站一回路压力边界区域采集大气样品，并对大气样品中气溶胶形成的氟18进行辐射监测以计算出气溶胶形成的氟18的比活度，再通过与预设的阀值进行比较，即可准确、快速地检查出一回路压力边界区域是否发生泄漏。由于氟18衰变具有特殊的能量窗，因此在一回路压力边界发生泄露时，本发明的方法对氟18比活度进行监测，能够准确地反映一回路压力边界是否发生泄漏，即达到了美国核管委(NRC)要求核电站一回路压力边界泄漏系统需要在一小时之内测出一加仑每分钟的泄漏率的要求，又解决了现有技术中没有一个完整的辐射监测方案实现快速、准确地监测一回路压力边界泄漏问题。

附图说明

图1为现有核心站大气辐射监测系统的结构图；

图2为本发明系统第一实施例的结构图；

图3为本发明系统的第二实施例的结构图；

图4为本发明系统的第七实施例的结构图；

图5为本发明系统的第八实施例的结构图；

图6为本发明方法的第一实施例的执行流程图；

图7为本发明方法的第二实施例的执行流程图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明的核心站一回路压力边界泄漏监测方法和系统做进一步的解释和说明。

图2为本发明系统第一实施例的结构图，如图2所示，在第一实施例中，本发明系统包括：

样品控制装置301，其设置在安全壳200内，用于获取一回路压力边界区域的大气样品；

氟18检测装置302，其设置在安全壳200外，通过管道和样品控制装置301连接，用于接收样品控制装置301获取的大气样品，对大气样品中气溶胶进行过滤和辐射测量，以测出气溶胶总辐射的计数率并输出；

第一压力表303和温度计304，均设置在安全壳200外、样品控制装置301和氟18检测装置302之间管道上的，用于对大气样品进行压力和温度的测量；

第一处理器305，其设置在安全壳200外且与氟18检测装置302、第一压力表303和温度计304电连接，用于接收氟18检测装置302输出的气溶胶总辐射的计数率以计算出气溶胶形式的氟18的活度，根据接收到的第一压力表303输出的大气样品第一压力值、温度计304输出的大气样品温度值和反应堆功率信号，结合氟18检测装置302的容积计算出标准状态下气溶胶的体积，再用计算出的气溶胶形式的氟18的活度和标准状态下气溶胶的体积计算出气溶胶形式的氟18的比活度，并将计算出的气溶胶形式的氟18比活度与预先设定的阀值进行比较以判断一回路是否发生泄漏，在本实施例中，如果第一处理器判断出一回路压力边界发生泄漏，会发出警报；

第一取样泵309，其设置在安全壳200外、通过管道连接在氟18检测装置302与安全壳200之间，为样品控制装置301从安全壳中采集大气样品和采集到的大气样品在系统中移动提供了动力。

在本实施例中，样品控制装置301可从一回路压力边界容易发生泄漏的区域采集大气样品，例如控制棒驱动机构顶端区域，从而增加本发明系统对泄漏监测的灵敏度。当需要从若干个的敏感区域获取大气样品时，样品控制装置301对若干个敏感区域采集的大气样品进行陆续选择，使得采集到的若干个大气样品有序地进入系统进行检测。样品控制装置301还可以实现从不同的敏感区域循环扫描取样。在样品控制装置301完成对取样区域的选择后，由第一取样泵309为取样过程提供动力，让被选择区域的大气样品进入本发明系统之中，第一取样泵309也为大气样品在系统中的移动提供了动力并最终把大气样品送回安全壳200中。

在本实施例中，氟18检测装置302四周包有铅屏以降低其内的本底辐射、中心设置有玻璃纤维过滤器3021、与第一处理器303连接一端设置有第一闪烁体探测器3022。其中的玻璃纤维过滤器3021用于过滤掉进入氟18检测装置302大气样品中的气溶胶，第一闪烁体探测器3022测量出过滤沉淀下的气溶胶总辐射的计数率并传送到第一处理器305，从而获得4π的探测角度安全壳200内大气样品中包含多种成分，成分之一是气溶胶形式的多种核素，由于现有技术只对整体气溶胶的辐射进行测量，无法准确及快速地反映一回路压力边界泄漏情况。本发明采用对气溶胶形式的氟18作为测量对象，是因为氟18衰变会产生正电子，由于正电子不稳定，非常容易与介质中的电子发生作用产生湮没效应，生成两个能量均为0.511MeV且方向相反的γ光子。因此，第一处理器305根据接收到的气溶胶总辐射的计数率信息就可分析出能量范围为0.460～0.560Mev气溶胶辐射的计数率，进而得出氟18的活度。第一处理器305再结合根据接收到的第一压力表303输出的大气样品第一压力值、温度计304输出的大气样品温度值、反应堆功率信号和氟18检测装置302的容积计算出的标准状态下气溶胶的体积，计算出气溶胶形式的氟18的比活度(单位为Bq/cm³)。

在本实施例中，第一处理器305将计算出的气溶胶形式的氟18的比活度与预设的阀值比较来判断一回路压力边界是否泄露。预设的阀值根据不同的核电站而给出，可以通过实验法来确定。

在本实施例中，第一处理器305不仅在计算出的气溶胶形式的氟18的比活度超过预设的阀值时向主控室发出警报，提醒操作员一回路压力边界的某处可能有泄漏，在其接收的任何一种信号失去或者异常或者第一取样泵停止工作时，第一处理器305也会向主控室发出警报并说明出错原因。

图3为本发明系统的第二实施例的结构图，如图3所示，在第二实施例中，本发明的系统还包括：

设置在安全壳200外、氟18检测装置302和第一取样泵309之间管道上的碘过滤器306，用于过滤从氟18检测装置302输出的大气样品中的碘；

设置在安全壳200外、碘过滤器306和第一取样泵309之间管道上的惰性气体检测装置307，用于对从碘过滤器306输出的大气样品中惰性气体进行辐射测量，以测出惰性气体总辐射的计数率并输出；

设置在安全壳200外、碘过滤器306和惰性气体检测装置307之间管道上的第二压力表320；

设置在安全壳200外、与温度计304、第二压力表320和惰性气体检测装置307电连接的第二处理器308，用于接收所述惰性气体检测装置307输出的惰性气体总辐射计数率以计算出惰性气体的活度；用于接收第二压力表320输出的大气样品第二压力值、温度计304输出的大气样品温度值并结合惰性气体检测装置307的容积计算出标准状态下惰性气体的体积；再用计算出的惰性气体的活度和标准状态下惰性气体的体积计算出惰性气体的比活度，并与预先设定的阀值进行比较以判断一回路是否发生泄漏。

在本实施例中，惰性气体监测装置307四周包有铅屏以降低本底辐射、与第二处理器308电连接一端设置有第二闪烁体探测器3071。第二闪烁体探测器3071设置在惰性气体监测装置307内的中心位置，从而获得4π的探测角度。

在本实施例中，其余情况和第一实施例相同，在此不再赘述。

在本实施例中，碘过滤器306过滤了通过氟18检测装置302的大气样品中的碘以避免碘对惰性气体测量的影响。

在本实施例中，在第二处理器308计算出惰性气体的活度是通过测量贝塔射线的计数率得出的。由于大气样品中的气溶胶和碘分别在氟18检测装置302中的玻璃纤维过滤器3021和碘过滤器306中过滤了，必须重新测量此时大气样品的压力。但大气样品的温度几乎没有变化，因此仍然可以使用温度计304用测出的温度。因此，第二处理器308根据第二压力表320输出的大气样品第二压力值、温度计304输出的大气样品温度值并结合惰性气体检测装置307的容积计算出标准状态下惰性气体的体积；再用计算出的惰性气体的活度和标准状态下惰性气体的体积计算出惰性气体的比活度，并与预先设定的阀值进行比较以判断一回路是否发生泄漏，并向主控室发出警报，提醒操作员一回路压力边界的某处可能有泄漏。

在本实施例中，第二处理器308还会在其接收的任何一种信号失去或者异常或者碘过滤器306差压信号异常时，向主控室发出警报并说明出错原因。

在本发明系统的第三实施例中，本发明的系统在安全壳200外、惰性气体检测装置307与第一取样泵309连接的管道上设置有流量计310，流量计310与第二处理器308电连接；在所述流量计310与第一取样泵309连接的管道上设置有第一调节阀311，通过流量计310和第一调节阀311的控制，使得大气样品的流量处于一定范围内，保证了对氟18和惰性气体的比活度测量的精确；

在安全壳200内、样品控制装置301与氟18检测装置302之间的管道上设置有电动截止阀312；在第一取样泵309连入安全壳200的管道上设置有逆止阀313；电动截止阀312与第一压力表303连接的管道和逆止阀313与第一取样泵309连接的管道分别通过安全壳200贯穿件穿过安全壳200。在本实施例中，其余情况和第二实施例相同，在此不再赘述。

在本发明系统的第四实施例中，本发明的系统在安全壳200外、所述电动截止阀312和第一压力表303之间的管道上设置有第二调节阀314；在安全壳200外、逆止阀311和第一取样泵302之间连接的管道上设置有第三调节阀315。电动截止阀312和逆止阀311均处于安全壳200中，而工作人员不会进入安全壳200中，为了在电动截止阀313和逆止阀311出现损坏时能够封堵住管道，因此在安全壳外设置了第二调节阀314和第三调节阀315。在本实施例中，其余情况和第三实施例相同，在此不再赘述。

在本发明系统的第五实施例中，本发明的系统还包括设置在安全壳200外的压缩空气装置316和自然空气入口317，并分别通过管道经第四调节阀318和第五调节阀319连入第二调节阀314与第一压力表303之间的管道。在本实施例中，自然空气入口317提供自然空气，由第一取样泵提供自然空气移动的动力，对系统中各装置及连接管道进行清洗。在本实施例中，其余情况第四实施例相同，在此不再赘述。

在本发明的第六实施例中，本发明的系统还包括：设置在安全壳200外的旁路过滤器321，旁路过滤器的两端分别通过管道经第六调节阀322和第七调节阀323连入温度计304与氟18检测装置302之间的管道和所述碘过滤器306与第二压力表320之间的管道。在本实施例中，旁路过滤器321在氟18检测装置302处于检修时使用，用于过滤掉大气样品中的气溶胶和碘，以使得后面的惰性气体检测装置307能继续进行检测。

图4为本发明系统第七实施例的结构图，如图4所示，本发明的系统还包括通过管道与第一取样泵309并联的第二取样泵324。第二取样泵324为备用的泵，若第一取样泵309故障停用，其将代替第一取样泵309进行工作。

在本发明系统第七实施例的基础上，可以在管道上设置阀门以加强整体系统的控制性，也便于工程安装和修理。例如，图5为本发明系统第八实施例的结构图，如图5所示，本发明系统还包括设置在第二调节阀314和第一压力表303之间管道上的第八调节阀325。在本实施例中，在本发明的系统停运状态下，可利用压缩空气装置316提供压缩空气清理供气点上游管道里的灰尘沉积。此时，打开电动截止阀312、第二调节阀314和第四调节阀318，关闭第八调节阀325和第五调节阀319。利用自然空气入口317提供自然空气，由第一取样泵提供自然空气移动的动力，对系统中各装置及连接管道进行清洗。

在本发明系统的第一至第八实施例中，均会出现因为气溶胶附着在管道、阀门等内测，从而发生损失的现象。在实际计算过程中，需要对该损失率进行评估。一般根据管道大小、内壁光滑度等估算出，也可以根据实施系统的情况，采用实验法得出。在第一处理器305的计算中，将计算出的损失值补充到其运算中。另外，第一压力表303和温度计304可以用来补偿计算标准状态下气溶胶形式的核素的浓度。因为这次不为本发明的重点，故不再进行更多的解释，本领域的技术人员能够根据本发明中的提示，实现上述操作。

在本发明系统第七实施例中，系统中的第一取样泵309、第二取样泵324、电动截止阀312和第一调节阀311可由第一处理器305控制并在它们发生故障的时候发出报警，也可以由第二处理器308控制并在它们发生故障的时候发出报警，具体情况可以根据工程设计的需要选择。

在本发明的系统中，未说明是何驱动方式的阀门的具体驱动类型也根据工程设计的需要选择。

本发明的一种核电站一回路压力边界泄漏监测方法，所述方法在核电站一回路压力边界泄漏辐射测量系统中的应用为第一实施例。本发明方法第一实施例的执行流程图如图6所示，在本实施例中，所述方法包括以下步骤：

A、样品控制装置301与第一取样泵309协同工作，从安全壳200内一回路压力边界区域获取大气样品，进入步骤B；

B、获取的大气样品经第一压力表303和温度计304的测量后通过氟18检测装置302，氟18检测装置302过滤大气样品中气溶胶，并对气溶胶进行辐射测量以得到气溶胶总辐射的计数率，进入步骤C；

C、第一处理器305收所述氟18检测装置(302)输出的气溶胶总辐射的计数率、所述第一压力表(303)输出的大气样品第一压力值、所述温度计(304)输出的大气样品温度值和反应堆功率信号，并结合氟18检测装置(302)的容积计算出气溶胶形式的氟18的比活度，并将计算出的气溶胶形式的氟18比活度与预先设定的阀值进行比较以判断一回路压力边界是否发生泄漏，进入步骤D；根据氟18检测装置302测出的气溶胶总辐射的计数率计算出气溶胶形式的氟18的活度；根据第一压力表303测量的大气样品第一压力值、温度计304测量的大气样品温度值和反应堆功率信号，结合氟18检测装置302的容积计算出标准状态下气溶胶的体积；再用计算出的气溶胶形式的氟18的活度和标准状态下气溶胶的体积计算出气溶胶形式的氟18的比活度，并将计算出的气溶胶形式的氟18比活度与预先设定的阀值进行比较以判断一回路是否发生泄漏，进入步骤D；

D、大气样品被第一取样泵309抽回安全壳200。

本发明方法第二实施例的执行流程图如图7所示，在本发明方法的第二实施例中，其余情况和本发明方法第一实施例相同，在第一实施例的步骤C和D之间还包括步骤：

C1、通过氟18检测装置302的大气样品通过碘过滤器306以过滤大气样品中的碘，进入步骤C2；

C2、通过碘过滤器306的大气样品经第二压力表320测量后通过惰性气体检测装置307，惰性气体检测装置307对大气样品中的惰性气体进行辐射测量以测出惰性气体总辐射的计数率并输出，进入步骤C3；

C3、第二处理器308接收所述惰性气体检测装置(307)输出的惰性气体总辐射计数率、所述第二压力表(320)输出的大气样品第二压力值和所述温度计(304)输出的大气样品温度值，并结合惰性气体检测装置(307)的容积计算出惰性气体的比活度，并与预先设定的阀值进行比较以判断一回路压力边界是否发生泄漏，进入步骤D。

在步骤C中，第一处理器305计算出氟18比活度的具体步骤包括：第一处理器305根据氟18检测装置302测出的气溶胶总辐射的计数率计算出气溶胶形式的氟18的活度；根据第一压力表303测量的大气样品第一压力值、温度计304测量的大气样品温度值和反应堆功率信号，结合氟18检测装置302的容积计算出标准状态下气溶胶的体积；再用计算出的气溶胶形式的氟18的活度和标准状态下气溶胶的体积计算出气溶胶形式的氟18的比活度。

在步骤C3中，第二处理器308计算出惰性气体的比活度的具体步骤包括：第二处理器308根据惰性气体检测装置307测出的惰性气体总辐射的计数率计算出惰性气体的活度；根据第二压力表320测量的大气样品第二压力值和温度计304测量的大气样品温度值，结合惰性气体检测装置307的容积计算出标准状态下惰性气体的体积；再用计算出的惰性气体的活度和标准状态下惰性气体的体积计算出惰性气体的比活度。

在具体的实施过程中可对根据本发明的系统和方法进行适当的改进，以适应具体情况的要求。因此可以理解，根据本发明的具体实施方式只是起示范作用，并不用以限制本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种核电站一回路压力边界泄漏监测系统，其特征在于，所述系统包括：

设置在安全壳（200）内的样品控制装置（301），用于获取一回路压力边界区域的大气样品；

所述系统还包括设置在安全壳（200）外的以下装置：

通过管道和所述样品控制装置（301）连接的氟18检测装置(302)，用于接收所述样品控制装置（301）获取的大气样品，对所述大气样品中气溶胶进行过滤和辐射测量，以测出气溶胶总辐射的计数率并输出；

设置在所述样品控制装置（301）和所述氟18检测装置(302)之间管道上的第一压力表（303）和温度计（304）；

与所述氟18检测装置(302)、第一压力表（303）和温度计（304）电连接的第一处理器（305），用于接收所述氟18检测装置(302)输出的气溶胶总辐射的计数率、所述第一压力表（303）输出的大气样品第一压力值、所述温度计（304）输出的大气样品温度值和反应堆功率信号，并结合氟18检测装置(302)的容积计算出气溶胶形式的氟18的比活度，并将计算出的气溶胶形式的氟18比活度与预先设定的阀值进行比较以判断一回路压力边界是否发生泄漏；

通过管道连接在所述氟18检测装置(302)与安全壳（200）之间的第一取样泵（309）。

2.根据权利要求1所述的核电站一回路压力边界泄漏监测系统，其特征在于，所述系统还包括设置在安全壳（200）外的以下装置：

设置在所述氟18检测装置(302)和所述第一取样泵（309）之间管道上的碘过滤器（306），用于过滤从所述氟18检测装置(302)输出的大气样品中的碘；

设置在所述碘过滤器（306）和所述第一取样泵（309）之间管道上的惰性气体检测装置（307），用于对从所述碘过滤器（306）输出的大气样品中惰性气体进行辐射测量，以测出惰性气体总辐射的计数率并输出；

设置在所述碘过滤器（306）和惰性气体检测装置（307）之间管道上的第二压力表（320）；

与所述温度计（304）、第二压力表（320）和惰性气体检测装置（307）电连接的第二处理器（308），用于接收所述惰性气体检测装置（307）输出的惰性气体总辐射计数率、所述第二压力表（320）输出的大气样品第二压力值和所述温度计（304）输出的大气样品温度值，并结合惰性气体检测装置（307）的容积计算出惰性气体的比活度，并与预先设定的阀值进行比较以判断一回路压力边界是否发生泄漏。

3.根据权利要求2所述的核电站一回路压力边界泄漏监测系统，其特征在于，所述氟18检测装置(302)四周包有铅屏、中心设置有玻璃纤维过滤器（3021）、与所述第一处理器（303）连接一端设置有第一闪烁体探测器（3022）；所述惰性气体监测装置（307）四周包有铅屏、与所述第二处理器（308）电连接一端设置有第二闪烁体探测器（3071）。

4.根据权利要求3所述的核电站一回路压力边界泄漏监测系统，其特征在于，在安全壳（200）外、所述惰性气体检测装置（307）与所述第一取样泵（309）连接的管道上设置有与所述第二处理器（308）电连接的流量计（310）；在所述流量计（310）与所述第一取样泵（309）连接的管道上设置有第一调节阀（311）；

在安全壳（200）内、所述样品控制装置（301）与所述氟18检测装置（302）之间的管道上设置有电动截止阀（312）；在所述第一取样泵（309）连入安全壳（200）的管道上设置有逆止阀（313）；所述电动截止阀（312）与所述第一压力表（303）连接的管道和所述逆止阀（313）与所述第一取样泵（309）连接的管道分别通过安全壳贯穿件穿过安全壳（200）。

5.根据权利要求4所述的核电站一回路压力边界泄漏监测系统，其特征在于，在安全壳（200）外、所述电动截止阀（313）和所述第一压力表（303）之间的管道上设置有第二调节阀（314）；在安全壳（200）外、所述逆止阀（311）和第一取样泵（302）之间连接的管道上设置有第三调节阀（315）。

6.根据权利要求5所述的核电站一回路压力边界泄漏监测系统，其特征在于，所述系统还包括设置在安全壳（200）外的压缩空气装置（316）和自然空气入口（317），并分别通过管道经第四调节阀（318）和第五调节阀（319）连入所述第二调节阀（314）与所述第一压力表（303）之间的管道。

7.根据权利要求5所述的核电站一回路压力边界泄漏监测系统，其特征在于，所述系统还包括：设置在安全壳（200）外的旁路过滤器（321），所述旁路过滤器的两端分别通过管道经第六调节阀（322）和第七调节阀（323）连入所述温度计（304）与所述氟18检测装置（302）之间的管道和所述碘过滤器（306）与所述第二压力表（320）之间的管道。

8.根据权利要求3或7所述的核电站一回路压力边界泄漏监测系统，其特征在于，所述系统还包括通过管道与所述第一取样泵（309）并联的第二取样泵(324)。

9.一种核电站一回路压力边界泄漏监测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

A、样品控制装置（301）与第一取样泵（309）协同工作，从安全壳（200）内一回路压力边界区域获取大气样品，进入步骤B；

B、获取的大气样品经第一压力表（303）和温度计（304）测量后通过氟18检测装置（302），所述氟18检测装置（302）过滤大气样品中气溶胶，并对气溶胶进行辐射测量以得到气溶胶总辐射的计数率并输出，进入步骤C;

C、第一处理器（305）接收所述氟18检测装置(302)输出的气溶胶总辐射的计数率、所述第一压力表（303）输出的大气样品第一压力值、所述温度计（304）输出的大气样品温度值和反应堆功率信号，并结合氟18检测装置(302)的容积计算出气溶胶形式的氟18的比活度，并将计算出的气溶胶形式的氟18比活度与预先设定的阀值进行比较以判断一回路压力边界是否发生泄漏，进入步骤D；

D、大气样品被第一取样泵（309）抽回安全壳（200）。

10.根据权利要求9所述核电站一回路压力边界泄漏监测方法，其特征在于，在所述步骤C和D之间还包括步骤：

C1、通过所述氟18检测装置（302）的大气样品通过碘过滤器（306）以过滤大气样品中的碘，进入步骤C2；

C2、通过所述碘过滤器（306）的大气样品经第二压力表（320）测量后通过惰性气体检测装置（307），所述惰性气体检测装置（307）对大气样品中的惰性气体进行辐射测量以测出惰性气体总辐射的计数率并输出，进入步骤C3;

C3、第二处理器（308）接收所述惰性气体检测装置（307）输出的惰性气体总辐射计数率、所述第二压力表（320）输出的大气样品第二压力值和所述温度计（304）输出的大气样品温度值，并结合惰性气体检测装置（307）的容积计算出惰性气体的比活度，并与预先设定的阀值进行比较以判断一回路压力边界是否发生泄漏，进入步骤D。

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