CN1137678A - 探测与监测核反应堆压力壳下部封头穿孔的方法与装置 - Google Patents
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Abstract
反应堆压力壳置于反应堆坑之内;该坑具有垂直的轴线,且包括一个置于压力壳下部封头下面且与之对准的底部(5)。万一堆芯熔化,可能导致压力壳下部封头被穿孔,在根据压力壳下部封头分布于反应堆坑底部(5)表面(8)范围内的多个测温点(14),连续地测量温度。对反应堆坑度部(5)上的温度,最好用多个布置在坑底部(5)上的光导纤维(10),进行光学测量;沿纤维长度分布一些布喇格光栅(14),每个光栅都能够反射有一特定波长的光信号。
Description
本发明涉及在由于核反应堆事故运行而发生堆芯熔化和压力壳内所布置内部零件熔化的情况下,用来探测和监测核反应堆压力壳下部封头穿孔的一种方法和一种装置。
压水核反应堆包括一个大体上圆柱体形状的压力壳,该压力壳装有核反应堆堆芯,并且以它的轴线垂直于圆柱形反应堆坑而安置,该坑的底端是根据该压力壳定位的。通过压力水在反应堆一回路中和压力壳内流动,与燃料组件接触,将核反应堆堆芯冷却。
如果反应堆内发生某些事故,并且丧失堆芯冷却运行,则鉴于会由此而产生很严重的后果,即使这样一种事件出现的几率是极小的,并且实际上趋于零,也必须考虑到一种情况:在这种情况下,反应堆的安全注入器可能不投入运行。其后,可能发生一个事故序列:因缺乏冷却水而导致堆芯熔化和反应堆内部零件熔化,这能够使压力壳下部封头由于穿孔而遭破坏,并且使堆芯物质和在堆芯周围的物质流入容纳反应堆压力壳的混凝土坑。
熔化后的燃料物质和在燃料周围的物质接触,形成所谓的堆芯熔化物,其温度在缺乏冷却时可达大约2500℃的值,从而可能引起反应堆坑底完全破坏。
在反应堆正常运行而没有事故时,反应堆坑内的环境状况是很恶劣的。事实上,有持久性辐照发生,它在反应堆寿期期间与时俱增。累积剂量率在反应堆预期40年寿期期间可达280Mrad。
在上述的冷却剂丧失事故情况下,重要的是要监测现象的发展过程,尤其是压力壳下部封头状况的发展过程,以便确定是否后者被部分地或完全地熔化,和是否堆芯熔化物正在下部封头的局部几个点或整个表面流过压力壳。
反应堆坑在压力壳穿孔时的环境状况,使人们难以把摄象机置于该坑内而在屏幕上显示现象的发展过程。事实上,熔化物质的蒸气,加上冷却蒸汽,将使探测装置填塞。
至今尚不知有有效的方法,去在堆芯熔化时探测核反应堆压力壳下部封头的穿孔,和监测压力壳下部封头状况的发展过程。
本发明之目的在于提供一种方法,以便在由于核反应堆事故工况而使堆芯熔化和使安置于压力壳内的内部零件熔化的情况下,探测和监测核反应堆压力壳下部封头的穿孔。压力壳装在反应堆坑内;该坑有一个垂直轴线,由反应堆厂房的混凝土结构形成,并且包括一个在压力壳下部封头下面安置并与该下部封头对中的坑底。该方法使人们有可能对由于堆芯和压力壳内部构件熔化事故而引起的核反应堆下部封头穿孔的发展过程,进行探测和监测。
为此目的,要连续地测量分布于反应堆坑底表面范围内的多个点的温度。
为了实施本发明,最好用光学方法(装置)进行温度测量。
为此目的,要通过置于反应堆坑底部的多个光导纤维,传送一个具有宽频谱的光信号。这些纤维分布于反应堆坑底部的整个横截面上,并且其中每个纤维都有多个沿其长度分布的布喇格光栅。每个布喇格光栅都用来反向地散射一个特定的波长。目的在于回收由布喇格光栅逆散射的信号,和在于由逆散射信号的波长确定压力壳下部封头中的温度分布。
为了更好地说明本发明,现在参照附图,通过未限制的实例,描述根据本发明的方法实施情况,和用光学方法实现这一实施的装置情况。
图1是一个由压力水冷却的反应堆的厂房垂直截面的示意图。
图2是一个说明一个包括一个布喇格光栅的光导纤维的一部分的示意图。
图3A与3B是说明通过一个光导纤维传送的光信号的形状,和通过一个刻在该纤维上的布喇格光栅而逆散射的信号的形状的曲线图。
图4是一个说明核反应堆坑底部的温度测量光导纤维布置的示意性顶视图。
图5是一个探测与监测装置图,该装置使人们有可能通过核反应堆坑底部的光学温度测量来实施根据本发明的方法。
图6是一个根据另一实施例的探测与监测装置的示意图。
图7是一个核反应堆坑底部的平面图,如果反应堆压力壳下部封头发生局部穿孔,就在该底部用一个根据本发明的装置测量温度。
图8是一个反应堆坑底部的一部分的放大图,堆芯与压力壳内部零件的熔化物质已在压力壳下部封头穿孔以后流出来,进入该底部。
图1示出压水核反应堆的厂房,用参考号1表示其轮廓。反应堆厂房1由一个大的混凝土结构组成。在该结构内,制成一个有垂直轴线的坑3。在该坑内,装有核反应堆的压力壳2。在该壳内,装有由燃料组件组成的反应堆堆芯。构成反应堆坑的坑3包括一个平的底端5,该底端位于压力壳2的半球形下封头2a的下面,并且与该下封头对中。
举例来说,用管4表示的多个测量仪表导管,穿过半圆形压力壳封头2a。每个仪表导管都有可能把一个压力壳下部封头穿孔套管连接于一个位于反应堆厂房内反应堆坑3的侧面的测量室。如果一个核反应堆具有1000MW的电功率,就有50个套管穿过核反应堆压力壳下部封头2a;其中每个套管都连接一个仪表管。堆芯仪表组装件有可能在反应堆运行期间,测量堆芯内的中子通量和温度。
在通常具有圆形横截面的反应堆厂房1内,建有一个环形间隔6,它布置成基本上与反应堆坑同轴。环形空间6能够用来安置流体线路或电线路,其中包括置于环形间隔内的控制箱或连接箱。一些密封贯穿,例如在安全建筑物外墙内的贯穿7,分布于反应堆厂房的外围,容许穿过用于反应堆各种流体线路的电缆和连接管,但不许穿过与压力壳2有关的反应堆所产生蒸汽的出口管和蒸汽发生器给水入口管。密封贯穿通道,例如贯穿7,能够用来通过任何测量导管,这些导管可以由电测量电缆或光导纤维组成。
压力壳2内装有反应堆堆芯,堆芯由燃料组件组成。这些组件由于在反应堆堆芯内发生核反应而产生热量,这热量通过一回路冷却水而从堆芯取出。这些冷却水本身对在反应堆厂房内安装的核反应堆的蒸汽发生器(未示出)中的供水进行加热并使之蒸发。反应堆厂房1内还装有一些用于核反应堆的安全冷却回路,如果一回路带毛病运行或恶化,它们就投入运行。
因此,在所有的情况下,都可充分冷却堆芯,以避免燃料物质过度受热,过热能导致燃料组件恶化。
因此,对于堆芯经受过热,从而导致上述恶化,如果不是不可能的,也是非常不大可能的;而对于在导致堆芯周围的压力壳内结构熔化的同时,又导致堆芯完全熔化一事,就更不可能了。
尽管如此,然而必须考虑到上述那种非常不大可能的事故,因此必须提供对由核反应堆压力壳之内的和在堆芯周围安置的燃料元件芯体物质、燃料元件包壳物质和某些结构物质组成的熔化物质流所造成的压力壳下部封头穿孔进行探测和监测的装置。
当压力壳在一处或多处穿孔以后,源自反应堆压力壳中的熔化物质就下落到反应堆坑3的底部5。当熔化物质接触到组成反应堆坑3的底部5的混凝土时,在正常工况下接近100℃的反应堆坑底部的温度,可能上升到一个高得多的温度,并且可能高达1500℃。
根据本发明,通过对在反应堆坑底部5上按照压力壳2的下部封头2a安排的多个点的温度,进行测量和记录,可探测压力壳下部封头穿孔,并且可监测现象的发展过程。由此进行反应堆坑3的底部5的热分布图的绘制,这就有可能显示堆芯熔化物流到的反应堆坑底部的区域,并且因此而显示那些已发生穿孔的压力壳下部封头区域,例如仪表导管的贯穿套管区域。
为了得到反应堆坑底部整个表面的温度梯度的准确分布图,必须提供数量相当多的测量点,例如大约100个测量点,大约相当于每0.3至0.5m2的面积上一个测量点。
当然,有可能在反应堆坑3的底部5的表面上的各种点,通过按照压力壳下部封头2a安置一些温度探测器,例如热电偶或电阻探头,对反应堆坑底部进行热分布图绘制。然而,使用探测器需要用至少两个电线把每个探测器在电气上连接于一个最好是位于反应堆厂房外面的电源与测量装置上。因此,使用隔离的探测器需要很大数量的电缆,这可能是很昂贵的。另一方面,为数众多的电缆线,在压力壳下部封头穿孔的情况下,有被迅速毁坏的危险。此外,电测量可能受到反应堆厂房内许多因素的干扰。
因此,最好采用光学测量方法,它有可能避免使用大量的电缆,和避免在核反应堆的环境状况下干扰测量。
EP-A-0,213,872透露一种基于光反射测量的光学测量方法,有可能在沿一根纤维的不同部位探测一个参数的不同值,例如温度的不同值。通过该纤维传送一个光信号,该信号的一部分逆向散射到一个测量系统,其原因是局部折射率由于该纤维中局部温度不同而不同。然而,当使用这方法时,该纤维中总衰减是大的,这就有必要发射一种大振幅信号。此外,为了有可能把纤维中各个信号传输时间区分开,以便按照可变的温度找出相应的部位,就必须分析高频下的反射信号,从而增加所用设备的成本。
还知道一种用于一根光导纤维内逆散射光学系统的方法,该方法使用一种光栅,该光栅叫作布喇格光栅,能够在任何一个部位刻在纤维上。
图2示出一个光导纤维10的一段,其上有一个在图2中象征地表示的布喇格光栅11,它是用照相制版法制作的。如果一个具有宽频谱的光束12,通过其上已刻有布喇格光栅11的纤维而传送,入射光束12的频谱很示意地示于图3A中,则由布喇格光栅11反射的并且返回到纤维10输入端的、波长为λ0的信号13,具有精确的波长λ0,其波长视布喇格光栅11的具体情况而定。由布喇格光栅11反射的光信号13示于图3B中。
事实上,由光栅11反射的信号的波长λ0是完全按照规定的一些力学应变状况和在其上已刻有光栅11的区域中的纤维温度来确定的。
如果更改这些状况之一,并且尤其是,如果更改纤维10上刻有光栅11的区域中的温度,则所反射的信号具有一个不同于λ0的新波长λ′0;在λ′0与λ0之间的差别,随着其中有光栅的纤维区域的扰动的加大而增加。特别是,在温度上升的情况下,反射信号的频率偏移人们能够确定温度上升。
如图3B所示,反射信号稍有衰减,举例来说,其振幅为入射光束振幅的80%。
在使用光导纤维的情况下,沿其长度分布一些包含具有不同特征的布喇格光栅的连续区域,每个光栅都反射一个有着确定得很好的波长的信号;所反射的信号具有多个波长,每个波长都相当于由沿纤维长度安排的一个特定布喇格光栅所反射的波长。
这样,就能够制成包含一些相继的布喇格光栅的光导纤维,这些光栅沿纤维长度每隔一定间距进行配置,并且反射具有不同波长,λ1,λ2,…,λi,…,λn的信号。这样的光导纤维,示于图4和5中,能够便利地用来根据本发明执行一种探测与监测方法。
图4示出在核反应堆坑底部5上的压力壳下部封头2a的垂直投影8。
为了提供一种用于探测和监测压力壳下部封头穿孔的根据本发明的方法,在坑的底部5上安装两组光导纤维9a和9b,它们组成一个复盖相应于压力壳下部封头投影区的区域8的网络,并且有可能在分布于区域8内的很大数目的点进行反应堆坑底部5的温度测量。
构成组9a和组9b的光导纤维10包括一个直线部分,沿该部分相继地安排一些测量区14,各区按一定距离有规律地配置;该直线部分由一些相继的光导纤维区组成,其中刻有布喇格光栅。
刻在一个给定光导纤维9上的一些相继的布喇格光栅被制作,使得反射具有不同波长λ1,λ2,…,λi,…,λn的信号。
组9a和组9b的光导纤维10的直线部分全剖是互相平行的,并且按照大约0.30m的固定距离布置。构成组9a的纤维10的直线部分是,在相反的方向指向构成组9b的纤维10的,并且其每个直线部分都是插在组9b的两个相继的纤维之间的,因此组9a和9b的纤维具有梳子状排列,其间隔约为0.30m。
在反应堆坑底部5具有大约6m的直径的情况下,设置约20根相继的纤维,其中每根纤维都包含一组由布喇格光栅组成的测量点。这样得到约100个测量点,它们分布于反应堆坑底部5的整个范围内,处在根据核反应堆压力壳下部封头定位的区域8中。
每个测量点都用两个坐标确定,其中一个坐标相应于一个光导纤维顺序号,它是能够容易地确定的,因为正如下面将解释的那样,这些纤维连接于一个光学开关,并且是相继地设置的;其中另一个坐标相应于所反射的波长,这就是说相应于布喇格光栅,它在光导纤维上的位置是完全确定的。
因此,能够把所进行的每个温度测量,同作出这一测量的点的精确位置联系起来。
这样,能够通过分析由组9a和9b的光导纤维反射的信号,确定与压力壳下部封头一致的反应堆坑底部的热分布图。
测量光导纤维能够直接安置在反应堆坑底部上,或者安排在机械上保护安们的金属外套内。整个光导纤维网络,也可以用一个轻质混凝土层,例如耐火混凝土层来安装和保护;混凝土铺在温度测量纤维网络上,该网络放在反应堆坑底部上。在这种情况下,这些纤维嵌入一薄层混凝土内;如果压力壳穿孔,则堆芯熔化物流到该层混凝土上。
图5示出一个温度测量装置,它能够用来提供根据本发明的方法,以便探测与监测核反应堆压力壳下部封头的穿孔。
图5示意地表示核反应堆厂房的截面15,其中装有温度测量装置的一部分。装在反应堆厂房15内的这部分装置包括,按梳状排列组成两组纤维9a和9b的光导纤维10a,10b,…,10p,它们都置于按压力壳下部封头定位的反应堆坑底部5的区域。组9a和9b的每个纤维10都包括,在它的按照压力壳安置的部分中的n个由布喇格光栅组成的测量区;每个光栅都反射一个波长λ1,λ2,…,λi,…,λn的信号。
位于核反应堆安全壳15内的该装置部分还包括一个光学开关16,举例来说,它可以是一个由Hewlett Packard公司销售的“光波开关”式的开关。
纤维组9a和9b的每根纤维10都以它的两端之一连接于光学开关16的一个输出端。
开关16包括一个连接于一根光导纤维18的输入端,这根纤维把一个具有宽谱带的光束传送到光学开关。开关16把有宽谱带的光束依次分配到每根测量光学纤维10中。
布置在反应堆厂房15外面的测量装置部分包括一个中央数据采集装置19,它一般装在临近于反应堆厂房的一个电气设备室内;它一方面连接于一个位于核电厂控制室内的控制与显示台20,另一方面连接于布置在反应堆厂房15内的光学开关16。中央数据采集装置19包括一个用于发射、接收和处理该测量信号的部件21。部件21包括一个发射组件22,它发射具有宽频带的光束;该光束通过一个第一光导纤维23、一个耦合器24和一个连接于耦合器24输出端的馈电光导纤维18,被传送到反应堆厂房15内的光学开关16。发射组件22包括一个宽谱发光二极管,或者是一个可调谐的二极管;它发射一个接一个的信号,每个信号都相当于宽谱范围内的一个不同的波长。
光导纤维18经过一个密封贯穿25而穿过反应堆厂房的墙。
发射与接收部件21还包括一个接收组件26,它对由划在光导纤维上的光栅所反射的光信号进行接收;和一个传输、控制和处理装置27。
接收组件26的输入端由一个光导纤维28连接于耦合器24的一个输出通道,因此,在各个纤维中由光栅反射的光信号到达接收组件26,该组件把那些代表纤维内反射的光信号的电信号传送到装置27。
把由接收组件26转换成电信号的光信号,传送到处理与控制装置21。装置21把按照反应堆坑底部热分布图图象形式记录或显示的数据,传送到控制与显示台20。
处理与控制装置21,对发射组件22进行供电和控制;对接收组件26中产生的测量信号进行处理;和对光学开关16,通过一个在处理与控制装置21和置于反应堆厂房15内的光学开关16之间,用一个密封贯穿30提供连接的电连接线29,而进行操作。
控制与处理装置21还通过一个连接线31,连接于一个位于控制室的显示台20。
此外,还能够把信息传送到一个在控制室外面的、或甚至在核电厂外面的监测站,以便能够在发生严重事故时,监测压力壳下部封头穿孔的发展过程。
光学开关16依次传送每个光导纤维10,使所反射的信号依次被接收组件26所接收。每个由接收组件接收的信号都与一个从其中产生反射信号的传送纤维的标号相联。所接收的各个频率确定各个温度测量点,各点相应于各个沿纤维长度分布的光栅。
作为一种变型,光学开关16可以装在反应堆厂房15的外面。
在这种情况下,密封贯穿25是用来穿过光导纤维10的,该纤维包括一个根据压力壳下部封头安置在反应堆坑底部5的端部。这些布喇格光栅,其中每个光栅都反射一个确定波长的信号,刻在光导纤维的这个端部;这些纤维互相平行地安置在压力壳下部封头的下面。如果光学开关16放在反应堆厂房15的外面,则电控制线29连接于反应堆厂房外面的光学开关16,而不必用一个密封贯穿,例如贯穿30,穿过反应堆厂房的墙。
一个布喇格光栅32被刻在一个用于供给光学开关的光导纤维18的分段上,并且位于反应堆厂房15之内,处在一个其温度比较稳定和能够用已知手段容易测量的区域之中。相应于这个已知温度的信号值被用作一个基准值,并能够校准与波长有关的系统。
图6对用来测量核反应堆坑底部温度的装置示意地示出另一实施例。
图5与6中的相应部件都标有参考号。
在图5与6中示出的测量装置,在有可能确定压力壳下部封头的热分布图方面是相同的,其不同只是在图6所示装置情况下新出现了一个装置,该装置能够测试和监测所用测量线路特性的连续性,并且检查纤维的完好性和测量线路光学部件的完好性。
这种测试与监测装置由一个已知类型的激光反射计33组成,举例来说,可由激光精密集团公司(Laser Precision Corporation)所销售的一个OTDR反射计(光学时域反射计)组成。反射计33发射一个以某一波长为中心的激光束,该波长位于由发射组件22发射的光束波谱的外面。这激光束由光导纤维34,通过一个耦合器35传送到传输纤维18。反射计33的光束,由光学开关16传送到每个测量光导纤维10。该光束通过每个纤维10的自由端,返回到开关16;并且通过纤维18和耦合器35,返回到反射计33。
反射计33能够监测返回光束相对于发射光束的特性,从而监测光学线路中各个部件在全部时间的特性。在其上刻有布喇格光栅的纤维10的分段,显著地受到一种高的辐照剂量率的照射,因为纤维10被置于反应堆坑内。在全部时间观察纤维在辐照下的不透光现象。这一现象使光导纤维内的信号发生衰减。反射计能够在全部时间监测该现象,并且给出显示,这就能够在反应堆正常停运期间的有利时机更换这些测量光导纤维。
图7示出反应堆坑度部热分布图的一个实例,这时反应堆压力壳下部封头开始穿孔,有接触到反应堆坑底部一个区域的堆芯熔化物的流动。正如已发描述过的,还描述过两组光导纤维9a与9b,它们是以相反的方向按一种梳子状布置进行安放的。
在每个测量点表示的数值相当于,由刻在光导纤维10上的布喇格光栅所测量的温度。这些数值用摄氏温度度数表示。这些数值能够绘制一个反应堆坑底部区域36的包迹线,区域36相应于流过压力壳下部封头一个局部开口的堆芯熔化物扩展区域。举例来说,这个开口可以相应于一个已脱焊分离的压力壳下部封头贯穿套管。
在堆芯熔化物与反应堆坑底部接触的每一点,反应堆坑底部的温度值作为堆芯熔化物的流动速度的函数而增加。
图8示出反应堆坑底部的一部分,其上已有熔化的堆芯熔化物流到,并且已扩展到一个区域37;该区具有不规则的外形,并且复盖第一组测量光导纤维9a的一个第一光导纤维10a的一部分长度,和第二组测量光导纤维9b的一个第二光导纤维10b的一部分长度。在堆芯熔化物扩展区37的中心部分38,这部分相应于堆芯熔化物已下落到反应堆坑底部的区域,在其上或其内装有光导纤维的反应堆坑底部的温度,容易急剧上升,并且举例来说,超过1000℃温度。这温度是这样高,以致于能够恶化混凝土反应堆坑底部,结果,这些光导纤维直接与堆芯熔化物接触。在堆芯熔化物已流到的区域38,破坏和切断光导纤维。
从中心部分38扩展的堆芯熔化物,在区域37冷却,于是纤维的破坏限于通过中心区域38的两个纤维。
虽然光导纤维10a与10b在中心区域38被切断,但这些纤维仍在它们在其中被切断的中心区域38的上游保有一个有效的分段。
在图8中,对已变成不可用的纤维10a与10b的分段,已涂成阴影色;而对仍然可用于测量的纤维10a与10b的分段,则留下未着色。反向地布置纤维组9a与9b的纤维10a与10b,使人们有可能在整个堆芯熔化物的扩展区继续进行温度测量,因为纤维10a与10b的测量分段是相邻地布置的。
因此,能够在一切情况下监测,熔化的堆芯熔化物在反应堆坑底上的扩展演变过程。记录所测的温度值,使人们能够重建现象的演变过程,并且分析其后果。
因此,根据本发明的方法与装置,使人们能够在一切情况下对核反应堆压力壳由于熔化堆芯熔化物而引起的穿孔进行探测和有效的监测。尤其是,能够按照一股或多股堆芯熔化物流体流到反应堆坑底部的显示,监测核反应堆压力壳下部封头的恶化演变过程。
本发明不限于已描述过的实施例。
这样,为了在核反应堆压力壳下部封头上的多个点进行温度测量,可以设想光导纤维的其他布置。
除了涉及刻在光导纤维上的布喇格光栅的测量方法之外,还可以使用以光导纤维为基础的其他测量方法。更一般地说,还可以使用光学手段之外的其他测量手段,在反应堆坑底部上的多个点进行温度测量,以确定反应堆坑底部的热分布图。使用在反应堆压力壳下部封头范围内分布的隔离探测器,例如热电偶,能够进行这些测量,虽然使用这样的隔离探测器不能提供与使用光导纤维网络相同的优点。
本发明不仅用来在堆芯发生事故熔化后,对压水核反应堆压力壳穿孔,进行探测与监测;而且对不同类型的核反应堆压力壳穿孔,例如沸水或重水核反应堆压力壳穿孔,进行探测与监测。
Claims (12)
1.用来对由于核反应堆事故运行造成的核反应堆压力壳(2)下部封头(2a)穿孔进行探测与监测的方法,适用于反应堆堆芯熔化和在压力壳(2)内安置的内部零件熔化的情况;压力壳(2)置于反应堆坑(3)之内,该坑具有垂直的轴线,由反应堆厂房(1)的混凝土结构形成,并且包括一个坑底部(5);该底部置于压力壳(2)下部封头的下面,并且与该封头对准;该方法之特征在于,在分布于反应堆坑底部(5)表面上的多个点,连续地测量其温度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于通过多个光导纤维(10)传送一个具有宽频谱的光信号,该纤维置于反应堆坑底部(5)上,分布于反应堆坑底部(5)的整个截面范围内。并且每个纤维都包括多个在其长度范围内分布的布喇格光栅(14),每个布喇格光栅(14)都用来逆向地散射一个特定波长的信号;在于回收由布喇格光栅(14)逆散射的信号;和在于由逆散射信号的波长确定反应堆坑底部(5)中的温度分布。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于通过在反应堆坑底部(5)上安置的多个纤维中的每个(10)纤维(10a,10b,…,10n),依次传送宽谱的光信号;在于回收由沿光导纤维(10)长度分布的各个布喇格光栅(14)反射的各个信号;在于将所反射的光信号转换成电信号;和在于处理电信号,以确定在沿光导纤维(10)长度分布的各个布喇格光栅(14)处的温度。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于用一个标号确定各个相继的纤维,通过这些纤维传送宽谱信号,并且从这些纤维回收所反射的信号,以便通过光导纤维(10)的标号和通过相应于纤维(10)的光栅(14)的反射频率的频率,在进行温度测量的反应堆坑底部(5)上确定各个测温点的位置。
5.根据权利要求2到4中任何一项所述的方法,其特征在于通过光导纤维(10a,10b,…,10n)传送一个光信号,该信号的频率是越出宽谱光信号的频谱范围的;和在于回收所反射的信号,以监测光导纤维(10a,10b,…,10n)的状况,和整个光学测量线路的状况。
6.用来对由于核反应堆事故运行造成的核反应堆压力壳(2)下部封头穿孔进行探测与监测的装置,适用于反应堆堆芯熔化和在压力壳(2)内安置的内部零件熔化的情况;压力壳(2)置于反应堆坑(3)之内,该坑具有垂直的轴线,由反应堆厂房(1)的混凝土结构形成,并且包括一个坑底部(5);该底部置于压力壳(2)下部封头(2a)的下面,并且与该封头对准;该装置之特征在于它包括多个光导纤维(10),它们安置于反应堆坑底部(5)上,在根据核反应堆压力壳(2)下部封头(2a)定位的区域(8)的全部范围内分布;每个纤维,都在一个位于对准压力壳(2)下部封头(2a)的区域(8)中的分段上包括一些布喇格光栅;这些光栅分布于这些分段的长度范围内,并且其中每个光栅都能够反射一个信号;该信号的波长是被确定的,并且不同于在同一光导纤维(10)上安排的其他布喇格光栅(14)的波长。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于它还包括一个光学开关(16);该开关包括一个输入通道,它连接于一个用于提供一个具有宽频带的光信号的光导纤维(18),和多个输出通道,其中每个通道都连接于一个测量光导纤维(10a,10b,…,10n)的一端。
8.根据权利要求6和7之中任何一项所述的装置,其特征在于,测量光导纤维(10a,10b,…,10n)组成两组光导纤维(9a,9b),这些纤维都有一个直线分段;这些分段根据压力壳下部封头(2a)布置在反应堆坑底部(5)上,全部是互相平行地布置的,并且按相反的方向取向;第一组光导纤维(9a)的各个直线分段都插在第二组光导纤维(9b)的各个直线分段之间。
9.根据权利要求7和8之中任何一项所述的装置,其特征在于它还包括一个模件(22),用于发射一个宽谱光信号,通过一个传输光导纤维(18)和光学开关(16)连接于测量光导纤维(10);一个接收模件(26),通过一个耦合器(24)连接于传输纤维(18);和一个控制与处理设备(27),在电气上连接于发射模件(22)和连接于接收模件(26)。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于处理与控制设备(21)连接于一个控制与显示台(20),从而有可能显示反应堆坑底部(5)的温度分布。
11.根据权利要求9和10之中任何一项所述的装置,其特征在于发射模件(22)、接收模件(26)和处理与控制设备(27)都布置在反应堆厂房(15)的外面,和在于光学开关(16)布置在反应堆厂房(15)的里面。
12.根据权利要求9和10之中任何一项所述的装置,其特征在于发射模件(22)、接收模件(26)、处理与控制设备(27)和光学开关(16)都布置在反应堆厂房(15)的外面。
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