CN110749642A - 用于蒸汽发生器湿度测量试验的示踪剂元素浓度检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于蒸汽发生器湿度测量试验的示踪剂元素浓度检测方法，其在示踪剂注入前对各取样点进行本底样品的取样操作，并且将本底样品作为样品空白加入检测流程，有效避免了示踪剂元素本底残留对最终代表性样品中的示踪剂元素浓度的影响。因此，本发明能够提高蒸汽发生器湿度测量试验数据的准确性，并解决了蒸汽发生器湿度测量试验难以在短期内重复执行的技术难题。
Description
技术领域
本发明属于核电站性能试验领域，更具体地说，本发明涉及一种用于蒸汽发生器湿度测量试验的示踪剂元素浓度检测方法。
背景技术
核电站主要由反应堆、一回路系统和二回路系统等三个部分组成。核裂变在由核燃料组成的反应堆堆芯内发生，核裂变放出的热量由流经堆芯的一回路系统的高压水带出堆外并在蒸器发生器里将热量传递给二回路的水。水受热后产生的蒸汽推动蒸汽轮机，蒸汽轮机则带动发电机发电。
蒸汽发生器湿度测量试验是关键的机组性能考核试验，其试验结果将直接反映出蒸汽发生器出口的蒸汽品质。试验原理在于引入非放射性示踪剂，利用示踪剂平衡技术检测并计算蒸汽发生器出口处的蒸汽湿度。
在完成蒸汽发生器湿度测量试验期间的示踪剂注入操作后，需在汽水分离再热器、凝汽器、蒸汽发生器给水、蒸汽发生器排污、蒸汽发生器上段的汽水分界面等取样点处获取代表性样品，并检测代表性样品中的示踪剂元素浓度用于示踪剂平衡判断及蒸汽发生器内部湿度的计算，因此代表性样品的取样方案设置、示踪剂元素浓度的检测方法设置成为本试验的关键技术点。
目前核电厂蒸汽发生器湿度测量试验期间，通常使用ICP-MS电感耦合等离子体质谱仪对代表性样品中示踪剂元素浓度进行检测，检测方法为：以实验室高纯水作为标样空白，使用待测元素标液及实验室高纯水配制多个标准样品形成标准样品曲线，按照“标样空白→标准样品→待测样品”的顺序进样，得到待测样品中示踪剂元素的浓度检测结果。
但是，蒸汽发生器湿度测量试验期间注入的示踪剂会在机组二回路内残留，而上述检测方法并未考虑试验前示踪剂本底在核电机组二回路内残留的分布情况。因此，蒸汽发生器湿度测量试验一般被安排在新机组的首次性能试验或机组十年大修期间执行，此时不采集示踪剂的本底样品，也不考虑示踪剂本底残留对本次试验数据造成的影响。
历史经验反馈，由于试验后本底残留产生的不确定性，蒸汽发生器湿度测量试验执行前需经过精心准备，确保试验一次成功。若首次试验失败，则短期内难以再次开展重复性试验工作，将视机组的清洗情况最快于下一个燃料周期(一般为18个月后)待示踪剂本底已经被稀释至可忽略程度后再执行重复性试验。但是，蒸汽发生器出口蒸汽湿度数值的缺失将对机组整体性能考核产生不可避免地连锁影响。
有鉴于此，确有必要提供一种能够在短期内重复进行蒸汽发生器湿度测量试验的示踪剂元素浓度检测方法。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种能够在短期内重复进行蒸汽发生器湿度测量试验的示踪剂元素浓度检测方法。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种用于蒸汽发生器湿度测量试验的示踪剂元素浓度检测方法，其包括以下步骤：
1)分别在各取样点处取样，作为示踪剂元素本底样品并保存；所述取样点包括观察用取样点和计算用取样点；
2)向核电机组二回路系统注入示踪剂元素；
3)在注入操作完成预定时间后，在观察用取样点取样作为代表性样品，并且每隔固定间隔再次在观察用取样点获取代表性样品；
4)结合观察用取样点处取得的示踪剂元素本底样品，检测观察用取样点处取得的代表性样品中的示踪剂元素浓度和示踪剂元素浓度变化趋势；
5)当观察用取样点处取得的代表性样品中的示踪剂元素浓度检测数值保持相对稳定之后，开始在计算用取样点处取样作为代表性样品；
6)结合计算用取样点处取得的示踪剂元素本底样品，检测计算用取样点处取得的代表性样品中的示踪剂元素浓度，并将检测结果用于蒸汽发生器湿度数值的计算。
作为本发明用于蒸汽发生器湿度测量试验的示踪剂元素浓度检测方法的一种改进，所述观察用取样点为汽水分离再热器、凝汽器处的取样点。
作为本发明用于蒸汽发生器湿度测量试验的示踪剂元素浓度检测方法的一种改进，所述计算用取样点为蒸汽发生器给水、蒸汽发生器上段的汽水分界面或蒸汽发生器排污处的取样点。
作为本发明用于蒸汽发生器湿度测量试验的示踪剂元素浓度检测方法的一种改进，所述步骤4)和步骤6)中，结合示踪剂元素本底样品，检测代表性样品中的示踪剂元素浓度所使用的检测仪器为电感耦合等离子体质谱仪。
作为本发明用于蒸汽发生器湿度测量试验的示踪剂元素浓度检测方法的一种改进，所述代表性样品中的示踪剂元素浓度的检测步骤为：
将实验室高纯水作为标样空白，使用待测元素标液及实验室高纯水配制多个标准样品，形成标准样品曲线；
以获取的示踪剂本底样品作为样品空白，以获取的代表性样品作为待测样品，按照“标样空白→标准样品→样品空白→待测样品”的顺序进样，得到待测样品中示踪剂元素的浓度检测结果。
作为本发明用于蒸汽发生器湿度测量试验的示踪剂元素浓度检测方法的一种改进，在开始检测前，需要先使用调谐液对电感耦合等离子体质谱仪进行调谐，确认仪器状态正常。
作为本发明用于蒸汽发生器湿度测量试验的示踪剂元素浓度检测方法的一种改进，所述示踪剂元素为Cs133。
作为本发明用于蒸汽发生器湿度测量试验的示踪剂元素浓度检测方法的一种改进，所述步骤3)中的预定时间为105～135分钟。
作为本发明用于蒸汽发生器湿度测量试验的示踪剂元素浓度检测方法的一种改进，所述步骤3)中的固定时间间隔为15～45分钟。
作为本发明用于蒸汽发生器湿度测量试验的示踪剂元素浓度检测方法的一种改进，所述步骤3)中的预定时间为120分钟，固定时间间隔为30分钟。
与现有技术相比，本发明用于蒸汽发生器湿度测量试验的示踪剂元素浓度检测方法在示踪剂注入前对各取样点进行本底样品的取样操作，并且将本底样品作为样品空白加入检测流程，有效避免了示踪剂元素本底残留对最终代表性样品中的示踪剂元素浓度的影响。因此，能够提高蒸汽发生器湿度测量试验数据的准确性，并解决了蒸汽发生器湿度测量试验难以在短期内重复执行的技术难题。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本发明用于蒸汽发生器湿度测量试验的示踪剂元素浓度检测方法及其有益效果进行详细说明。
图1为本发明用于蒸汽发生器湿度测量试验的示踪剂元素浓度检测方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。
请参阅图1，本发明用于蒸汽发生器湿度测量试验的示踪剂元素浓度检测方法包括以下步骤：
S1，分别在各取样点处取样，作为示踪剂元素本底样品并保存；取样点包括观察用取样点和计算用取样点；
S2，向核电机组二回路系统注入示踪剂元素；可用的示踪剂元素有多种，如Cs133等，因为本领域技术人员可以根据经验从常用示踪剂中选择，此处不再赘述；
S3，在注入操作完成预定时间后，在观察用取样点取样作为代表性样品，并且每隔固定时间间隔再次在观察用取样点获取代表性样品；预定时间和固定时间间隔根据实际机组实际情况进行选择，预定时间为105～135分钟，优选为120分钟；固定时间间隔为15～45分钟，优选为30分钟；
S4，结合观察用取样点处取得的示踪剂元素本底样品，检测观察用取样点处取得的代表性样品中的示踪剂元素浓度和示踪剂元素浓度变化趋势；
S5，当观察用取样点处取得的代表性样品中的示踪剂元素浓度检测数值保持相对稳定之后，开始在计算用取样点处取样作为代表性样品；
S6，结合计算用取样点处取得的示踪剂元素本底样品，检测计算用取样点处取得的代表性样品中的示踪剂元素浓度，并将检测结果用于蒸汽发生器湿度数值的计算。
在本发明的较佳实施方式中，以汽水分离再热器、凝汽器处的取样点作为观察用取样点，以蒸汽发生器给水、蒸汽发生器上段的汽水分界面(或蒸汽发生器排污)处的取样点作为计算用取样点。
步骤S4、S6中，结合示踪剂元素本底样品、检测代表性样品中的示踪剂元素浓度所使用的检测仪器为电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)，检测步骤为：
S01，将实验室高纯水作为标样空白(CalBlk)，使用待测元素标液及实验室高纯水配制多个标准样品(CalStd)，形成标准样品曲线；
S02，以获取的示踪剂本底样品作为样品空白(FQBlk)，以获取的代表性样品作为待测样品(Sample)，按照“标样空白(CalBlk)→标准样品(CalStd)→样品空白(FQBlk)→待测样品(Sample)”的顺序进样，得到待测样品中示踪剂元素的浓度检测结果。
易于理解的是，在步骤S01检测开始前，需要先使用调谐液对电感耦合等离子体质谱仪进行调谐，确认仪器状态正常。
通过以上描述可知，本发明用于蒸汽发生器湿度测量试验的示踪剂元素浓度检测方法在示踪剂注入前对各取样点进行本底样品的取样操作，并且将本底样品作为样品空白加入检测流程，有效避免了示踪剂元素本底残留对最终代表性样品中的示踪剂元素浓度的影响。因此，能够提高蒸汽发生器湿度测量试验数据的准确性，并解决了蒸汽发生器湿度测量试验难以在短期内重复执行的技术难题。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (10)
1.一种用于蒸汽发生器湿度测量试验的示踪剂元素浓度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)分别在各取样点处取样，作为示踪剂元素本底样品并保存；所述取样点包括观察用取样点和计算用取样点；
2)向核电机组二回路系统注入示踪剂元素；
3)在注入操作完成预定时间后，在观察用取样点取样作为代表性样品，并且每隔固定间隔再次在观察用取样点获取代表性样品；
4)结合观察用取样点处取得的示踪剂元素本底样品，检测观察用取样点处取得的代表性样品中的示踪剂元素浓度和示踪剂元素浓度变化趋势；
5)当观察用取样点处取得的代表性样品中的示踪剂元素浓度检测数值保持相对稳定之后，开始在计算用取样点处取样作为代表性样品；
6)结合计算用取样点处取得的示踪剂元素本底样品，检测计算用取样点处取得的代表性样品中的示踪剂元素浓度，并将检测结果用于蒸汽发生器湿度数值的计算。
2.根据权利要求1所述的用于蒸汽发生器湿度测量试验的示踪剂元素浓度检测方法，其特征在于：所述观察用取样点为汽水分离再热器、凝汽器处的取样点。
3.根据权利要求1所述的用于蒸汽发生器湿度测量试验的示踪剂元素浓度检测方法，其特征在于：所述计算用取样点为蒸汽发生器给水、蒸汽发生器上段的汽水分界面或蒸汽发生器排污处的取样点。
4.根据权利要求1所述的用于蒸汽发生器湿度测量试验的示踪剂元素浓度检测方法，其特征在于：所述步骤4)和步骤6)中，结合示踪剂元素本底样品，检测代表性样品中的示踪剂元素浓度所使用的检测仪器为电感耦合等离子体质谱仪。
5.根据权利要求4所述的用于蒸汽发生器湿度测量试验的示踪剂元素浓度检测方法，其特征在于：代表性样品中的示踪剂元素浓度的检测步骤为：
将实验室高纯水作为标样空白，使用待测元素标液及实验室高纯水配制多个标准样品，形成标准样品曲线；
以获取的示踪剂本底样品作为样品空白，以获取的代表性样品作为待测样品，按照“标样空白→标准样品→样品空白→待测样品”的顺序进样，得到待测样品中示踪剂元素的浓度检测结果。
6.根据权利要求5所述的用于蒸汽发生器湿度测量试验的示踪剂元素浓度检测方法，其特征在于：在开始检测前，需要先使用调谐液对电感耦合等离子体质谱仪进行调谐，确认仪器状态正常。
7.根据权利要求1所述的用于蒸汽发生器湿度测量试验的示踪剂元素浓度检测方法，其特征在于：所述示踪剂元素为Cs133。
8.根据权利要求1所述的用于蒸汽发生器湿度测量试验的示踪剂元素浓度检测方法，其特征在于：所述步骤3)中的预定时间为105～135分钟。
9.根据权利要求1所述的用于蒸汽发生器湿度测量试验的示踪剂元素浓度检测方法，其特征在于：所述步骤3)中的固定时间间隔为15～45分钟。
10.根据权利要求1所述的用于蒸汽发生器湿度测量试验的示踪剂元素浓度检测方法，其特征在于：所述步骤3)中的预定时间为120分钟，固定时间间隔为30分钟。
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