CN113836709B - 堆芯指套管磨损速率的评估方法 - Google Patents

堆芯指套管磨损速率的评估方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113836709B
CN113836709B CN202111077888.5A CN202111077888A CN113836709B CN 113836709 B CN113836709 B CN 113836709B CN 202111077888 A CN202111077888 A CN 202111077888A CN 113836709 B CN113836709 B CN 113836709B
Authority
CN
China
Prior art keywords
wear rate
distribution
eddy current
current detection
empirical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111077888.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113836709A (zh
Inventor
梅金娜
张树林
王光阳
李江华
王鹏
张昕彤
韩姚磊
蔡振
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China General Nuclear Power Corp
CGN Power Co Ltd
Lingao Nuclear Power Co Ltd
Suzhou Nuclear Power Research Institute Co Ltd
Original Assignee
China General Nuclear Power Corp
CGN Power Co Ltd
Lingao Nuclear Power Co Ltd
Suzhou Nuclear Power Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China General Nuclear Power Corp, CGN Power Co Ltd, Lingao Nuclear Power Co Ltd, Suzhou Nuclear Power Research Institute Co Ltd filed Critical China General Nuclear Power Corp
Priority to CN202111077888.5A priority Critical patent/CN113836709B/zh
Publication of CN113836709A publication Critical patent/CN113836709A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113836709B publication Critical patent/CN113836709B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10—Complex mathematical operations
    • G06F17/18—Complex mathematical operations for evaluating statistical data, e.g. average values, frequency distributions, probability functions, regression analysis
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
    • G21C17/10—Structural combination of fuel element, control rod, reactor core, or moderator structure with sensitive instruments, e.g. for measuring radioactivity, strain
    • G21C17/108—Measuring reactor flux
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Evolutionary Biology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

本发明公开了一种堆芯指套管磨损速率的评估方法，包括如下步骤：通过涡流检测获取指套管的磨损缺陷深度数据；根据所述磨损缺陷深度数据计算得到磨损速率数据；根据所述磨损速率数据分别得到涡流检测磨损速率的经验分布函数以及实际磨损速率的分布；根据涡流检测误差得到涡流检测误差的分布；根据所述实际磨损速率的分布和涡流检测误差的分布计算得到涡流检测磨损速率模拟值的经验分布函数；将两个经验分布函数进行对比，通过迭代计算直至两个经验分布函数吻合，得到修正后的实际磨损速率的分布。按照本发明中的评估方法对指套管磨损速率进行评价，可以更准确的掌握指套管的磨损趋势和服役状态，有利于核电站的安全可靠运行。

Description

堆芯指套管磨损速率的评估方法
技术领域
本发明涉及指套管磨损缺陷评价技术领域，具体涉及一种CRP1000机组堆芯中子通量测量指套管磨损速率的评估方法。
背景技术
指套管是移动式微型裂变室的通道，是核电站反应堆堆芯中子通量测量系统的重要组成部分。指套管外壁与反应堆冷却剂直接接触，属于一回路压力边界。指套管直径小且尺寸较长，导致刚度较低。在服役过程中由于冷却剂诱发振动导致与导向管管口之间产生摩擦，进而发生磨损乃至破损，带来一回路冷却剂泄漏的风险，影响核电站安全运行。
目前，业界主要通过Bobbin探头涡流检测方法定期跟踪检查指套管磨损缺陷，但是在指套管磨损评估技术领域存在技术空白。
发明内容
有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种CRP1000机组堆芯中子通量测量指套管磨损速率的评估方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下的技术方案：
一种堆芯指套管磨损速率的评估方法，包括如下步骤：
通过涡流检测获取指套管的磨损缺陷深度数据；
根据所述磨损缺陷深度数据计算得到磨损速率数据；
根据所述磨损速率数据分别得到涡流检测磨损速率的经验分布函数以及实际磨损速率的分布；
根据涡流检测误差得到涡流检测误差的分布；
根据所述实际磨损速率的分布和涡流检测误差的分布计算得到涡流检测磨损速率模拟值的经验分布函数；
将两个经验分布函数进行对比，通过迭代计算直至两个经验分布函数吻合，得到修正后的实际磨损速率的分布；
对修正后的实际磨损速率的分布进行升序排列，得到实际磨损速率的经验分布函数。
根据本发明的一些优选实施方面，所述磨损速率数据根据如下公式计算得到：
Figure BDA0003262834920000021
式(1)中：
WRET为磨损速率；
hn为本次涡流检测检出的磨损缺陷深度；
hn-1为上次涡流检测检出的磨损缺陷深度；
Δt为两次涡流检测之间的等效满功率年。即磨损缺陷深度包括了两次涡流检测中检测得到的磨损缺陷深度。
根据本发明的一些优选实施方面，所述涡流检测磨损速率的经验分布函数为将所有的磨损速率数据WRET进行升序排列后得到。
根据本发明的一些优选实施方面，所述实际磨损速率的分布为通过取所有磨损速率数据的均值的对数值作为实际磨损速率对数正态分布的均值后使用软件如Matlab生成得到。
根据本发明的一些优选实施方面，所述实际磨损速率对数正态分布的初始标准差设为0.1，以缩短迭代次数和迭代时间。
根据本发明的一些优选实施方面，所述涡流检测误差的分布为通过取涡流检测误差正态分布的均值为0，标准差为涡流检测设备的误差值后使用软件如Matlab生成得到。由于进行了两次涡流检测，所以涡流检测误差的分布也为两组。涡流检测误差的分布为两组，抵消两次涡流检测产生的误差。
根据本发明的一些优选实施方面，所述涡流检测磨损速率模拟值的经验分布函数为将涡流检测磨损速率的模拟分布进行升序排列后得到；所述涡流检测磨损速率的模拟分布为将实际磨损速率的分布和两组涡流检测误差的分布对应相加后得到。
根据本发明的一些优选实施方面，所述修正后的实际磨损速率的分布通过如下步骤得到：
将所述涡流检测磨损速率模拟值的经验分布函数与涡流检测磨损速率的经验分布函数进行对比，通过迭代计算修改实际磨损速率对数正态分布中的标准差，直至两个经验分布函数吻合，将此时的实际磨损速率对数正态分布中的标准差作为实际磨损速率对数正态分布的修正标准差；
根据实际磨损速率对数正态分布的均值和实际磨损速率对数正态分布的修正标准差，得到修正后的实际磨损速率的分布。
根据本发明的一些优选实施方面，所述吻合为两个经验分布函数的差值小于或等于10％。差值越小，精度越高，但迭代时间相应越长，平衡精度和迭代时间，差值设定≤10％。
根据本发明的一些优选实施方面，所述评估方法还包括步骤：从实际磨损速率的经验分布函数中取值，得到实际磨损速率的数值。
由于采用了以上的技术方案，相较于现有技术，本发明的有益之处在于：本发明的堆芯指套管磨损速率的评估方法，基于涡流检测数据评估指套管的磨损趋势，得到指套管在磨损缺陷处磨损速率概率分布，从而依据概率要求对指套管磨损速率进行取值。按照本发明中的评估方法对指套管磨损速率进行评价，可以更准确的掌握指套管的磨损趋势和服役状态，有利于核电站的安全可靠运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明优选实施例中堆芯指套管磨损速率的评估方法的流程示意图；
图2为根据本发明优选实施例中堆芯指套管磨损速率的评估方法得到的三种经验分布函数图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
本发明的目的为提供一种CRP1000机组堆芯中子通量测量指套管磨损速率方法，为指套管磨损处理提供技术手段，保障机组安全可靠运行。
如图1-2所示，本实施例中的堆芯指套管磨损速率的评估方法，具体包括以下步骤：
Step1.评估数据的准备，包括通过涡流检测获取指套管的磨损缺陷深度数据等。
Step2.假设①：指套管的磨损速率必然是正数，且当一台反应堆压力容器中有多根指套管存在磨损时，通常存在3种类型磨损状态：磨损异常迅速(占少数)、磨损速度一般(占多数)和磨损速度较慢(占少数)；因此假设指套管的实际磨损速率服从典型的对数正态分布。
假设②：指套管的涡流检测误差具有完全随机性，服从正态分布。
Step3.根据下方的公式(1)处理Step1中获得的所有指套管的涡流检测磨损缺陷深度数据：
Figure BDA0003262834920000041
式中：
WRET——根据涡流检测值计算的磨损速率；
hn——本次涡流检测检出的磨损缺陷深度；
hn-1——上次涡流检测检出的磨损缺陷深度；
Δt——两次涡流检测之间的等效满功率年。
Step4.将Step3中所有的WRET升序排列，生成涡流检测磨损速率的经验分布函数。
Step5.取Step3中所有WRET的均值的对数值作为实际磨损速率对数正态分布的均值，实际磨损速率对数正态分布的初始标准差假设为0.1，使用Matlab生成实际磨损速率的分布。
Step6.取涡流检测误差正态分布的均值为0，标准差为涡流检测设备的误差值。使用Matlab生成两组涡流检测误差的分布。由于进行了两次涡流检测，所以涡流检测误差的分布也为两组。
Step7.将Step5中的实际磨损速率的分布和Step6中的两组涡流检测误差的分布对应相加，得到涡流检测磨损速率的模拟分布。
Step8.将Step7中的涡流检测磨损速率的模拟分布升序排列，生成涡流检测磨损速率模拟值的经验分布函数。
Step9.将Step8中的涡流检测磨损速率模拟值的经验分布函数与Step4中的涡流检测磨损速率的经验分布函数进行对比，通过迭代计算修改Step5中的标准差，直至该两个经验分布函数吻合良好时，将此时的Step5中的标准差作为实际磨损速率对数正态分布的修正标准差。
两个经验分布函数吻合良好定义为两个经验分布函数的差值|F(x1)-F(x2)|≤10％。
Step10.根据Step5获得的均值和Sept9获得的修正标准差，得到修正后的实际磨损速率的分布。
Step11.将Step10中修正后的实际磨损速率的分布进行升序排列，得到实际磨损速率的经验分布函数。
Step12.按照一定的概率要求(通常取值范围：90％-95％)，从实际磨损速率的经验分布函数中取值，得到对应的实际磨损速率的数值。
图2为根据本发明的上述方法得到的三种经验分布函数图(横坐标为磨损速率)，其中点线型对应的是Step4中的涡流检测磨损速率的经验分布函数，点划线型对应的是Step8中的涡流检测磨损速率模拟值的经验分布函数，实线型对应的是Step11中得到的实际磨损速率的经验分布函数。
本本发明的堆芯指套管磨损速率的评估方法，基于涡流检测数据评估指套管的磨损趋势，得到指套管在磨损缺陷处磨损速率概率分布，从而依据特定的概率要求(通常取值范围：90％-95％)对指套管磨损速率进行取值。按照本发明中的评估方法对指套管磨损速率进行评价，可以更准确的掌握指套管的磨损趋势和服役状态，有利于核电站的安全可靠运行。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种堆芯指套管磨损速率的评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
通过涡流检测获取指套管的磨损缺陷深度数据；
根据所述磨损缺陷深度数据计算得到磨损速率数据；
根据所述磨损速率数据分别得到涡流检测磨损速率的经验分布函数以及实际磨损速率的分布；
根据涡流检测误差得到涡流检测误差的分布；
根据所述实际磨损速率的分布和涡流检测误差的分布计算得到涡流检测磨损速率模拟值的经验分布函数；
将两个经验分布函数进行对比，通过迭代计算直至两个经验分布函数吻合，得到修正后的实际磨损速率的分布；
对修正后的实际磨损速率的分布进行升序排列，得到实际磨损速率的经验分布函数；
所述实际磨损速率的分布为通过取所有磨损速率数据的均值的对数值作为实际磨损速率对数正态分布的均值后得到；所述实际磨损速率对数正态分布的初始标准差设为0.1；
所述涡流检测误差的分布为通过取涡流检测误差正态分布的均值为0，标准差为涡流检测设备的误差值后得到；所述涡流检测磨损速率的模拟分布为将实际磨损速率的分布和涡流检测误差的分布相加后得到；
所述修正后的实际磨损速率的分布通过如下步骤得到：
将所述涡流检测磨损速率模拟值的经验分布函数与涡流检测磨损速率的经验分布函数进行对比，通过迭代计算修改实际磨损速率对数正态分布中的标准差，直至两个经验分布函数吻合，将此时的实际磨损速率对数正态分布中的标准差作为实际磨损速率对数正态分布的修正标准差；
根据实际磨损速率对数正态分布的均值和实际磨损速率对数正态分布的修正标准差，得到修正后的实际磨损速率的分布。
2.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述磨损速率数据根据如下公式计算得到：
Figure FDA0004156469170000011
式(1)中：
WRET为磨损速率；
hn为本次涡流检测检出的磨损缺陷深度；
hn-1为上次涡流检测检出的磨损缺陷深度；
Δt为两次涡流检测之间的等效满功率年。
3.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述涡流检测磨损速率的经验分布函数为将所有的磨损速率数据进行升序排列后得到。
4.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述涡流检测磨损速率模拟值的经验分布函数为将涡流检测磨损速率的模拟分布进行升序排列后得到。
5.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述吻合为两个经验分布函数的差值小于或等于10％。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的评估方法，其特征在于，所述评估方法还包括步骤：从实际磨损速率的经验分布函数中取值，得到对应的实际磨损速率的数值。
CN202111077888.5A 2021-09-15 2021-09-15 堆芯指套管磨损速率的评估方法 Active CN113836709B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111077888.5A CN113836709B (zh) 2021-09-15 2021-09-15 堆芯指套管磨损速率的评估方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111077888.5A CN113836709B (zh) 2021-09-15 2021-09-15 堆芯指套管磨损速率的评估方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113836709A CN113836709A (zh) 2021-12-24
CN113836709B true CN113836709B (zh) 2023-05-30

Family

ID=78959320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111077888.5A Active CN113836709B (zh) 2021-09-15 2021-09-15 堆芯指套管磨损速率的评估方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113836709B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109443964A (zh) * 2018-10-23 2019-03-08 岭东核电有限公司 蒸汽发生器管束磨损评估方法
CN110210086A (zh) * 2019-05-20 2019-09-06 上海电机系统节能工程技术研究中心有限公司 一种基于概率分析的电机电磁设计方法
CN110968957A (zh) * 2019-12-11 2020-04-07 苏州热工研究院有限公司 核电机组堆芯中子通量测量指套管磨损缺陷评价方法
CN112284897A (zh) * 2020-09-30 2021-01-29 苏州热工研究院有限公司 核电机组蒸汽发生器传热管微振磨损损伤处理方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109443964A (zh) * 2018-10-23 2019-03-08 岭东核电有限公司 蒸汽发生器管束磨损评估方法
CN110210086A (zh) * 2019-05-20 2019-09-06 上海电机系统节能工程技术研究中心有限公司 一种基于概率分析的电机电磁设计方法
CN110968957A (zh) * 2019-12-11 2020-04-07 苏州热工研究院有限公司 核电机组堆芯中子通量测量指套管磨损缺陷评价方法
CN112284897A (zh) * 2020-09-30 2021-01-29 苏州热工研究院有限公司 核电机组蒸汽发生器传热管微振磨损损伤处理方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
天然气发电机组耐磨可靠性研究;张玉斌;李波;;石油工业技术监督(10);全文 *
推 力滑动轴承的加速磨损试验和可靠性研究;张祖明;应用科学学报;14(2);第191-198页 *
核电厂指套管磨损涡流检查深度定量的影响因素研究;马强;陈骋;李平仁;孔玉莹;丁伯愿;赵宏强;杨宏博;;核动力工程(05);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113836709A (zh) 2021-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101105986A (zh) 反应堆反应性测量方法
CN105425174B (zh) 一种获取心式变压器漏磁场的方法及装置
CN104091416A (zh) 一种监测电力变压器异常状态的报警系统
CN107478715B (zh) 核电站热交换器传热管的无损检测分析方法、装置及系统
CN109855583B (zh) 三坐标测量机测量不确定度的确定方法
CN104062618A (zh) 一种双信号源的容性设备在线监测装置校验方法
CN104089760B (zh) 内燃机零部件的疲劳试验方法
CN109273119B (zh) 在临界装置上测量大反应性时优化中子探测器位置的方法
CN113836709B (zh) 堆芯指套管磨损速率的评估方法
CN203350248U (zh) 绝缘油含气量测试仪
JP2020531820A (ja) 絶縁分離された核計装出力信号のスケーリング方法および当該方法を用いたシステム
CN113125046B (zh) 一种基于交叉校准技术的热电阻降级检测的方法
CN113936823B (zh) 获取堆外探测器刻度系数的方法、系统、装置及存储介质
CN112964923B (zh) 基于磁传感器阵列的非环绕式电流测量方法
CN104062619A (zh) 一种双信号源的容性设备在线监测装置校验系统
CN115497647A (zh) 一种六边形堆芯功率分布对称性检查方法及装置
CN111157938B (zh) 一种评价自动化检定系统计量过程能力的方法和系统
CN204902694U (zh) 一种孔径测量装置
CN204666065U (zh) 纺织设备齿轮的检验装置
CN102353467B (zh) 芯片内核温度检测准确度的验证系统及方法
JP2022534959A (ja) 反応度を決定するためのシステム及び方法
CN108375336B (zh) 车轮踏面参数智能检测仪校准方法及装置
CN109192337A (zh) 压水反应堆堆外核测量系统的Gk参数校验方法及装置
Guangcheng et al. Research and application of verification error data processing of electricity meter based on Grubbs criterion
CN206788230U (zh) 一种高速can总线物理层指标的测试系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant