CN114038592B - 一种核电厂一回路泄漏率监测方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种核电厂一回路泄漏率监测方法和装置，包括S1、在核电厂反应堆已启动时，监测核电厂一回路的补给系统的输出，确认补给系统是否有流量输出，若是，则执行S4，若否，则执行S2；S2、监测一回路的稳压器液位以获取稳压器液位的变化率；S3、判定稳压器液位的变化率是否大于第一预设值，若是，则执行步骤S8、否则执行S2；S4、监测一回路的稳压器液位；S5、判断稳压器液位是否稳定；若是，则执行S6；若否，则执行S4；S6、获取补给系统的输出流量值；S7、判定输出流量值是否大于第二预设值，若是，则执行S8，否则，执行S6；S8、判定一回路的泄露率大于预设目标值。实施本发明能够有效的监测核电厂一回路泄漏率，保证核电厂安全。
Description
技术领域
本发明涉及核电厂安全技术领域，更具体地说，涉及一种核电厂一回路泄漏率监测方法和装置。
背景技术
AP1000电厂一回路即反应堆冷却剂回路的工作过程为：在铀-235反应堆内发生核裂变产生大量热量时，反应堆冷却剂在一回路内循环流动，吸收反应堆生成的热量，参数提高到309摄氏度、155个大气压。蒸汽发生器二次侧的水通过换热器吸收一回路的热量，而后变为蒸汽，推动汽轮发电机转动，进而产生电能。
由此可以看出一回路中水的温度和压力非常高，并且含有大量放射性物质，保证一回路的密封性十分重要，但不是绝对密封，总会有不可确定的泄漏。并且一回路水起到带走反应堆热量的作用，因此泄漏速度也不能太大。
电厂会根据条件设置泄漏率的门限值，核电厂正常工作时，其泄漏率小于该门限值，当实际泄漏率大于该门限值时通常认为核电厂为带风险状态，必须采取紧急措施，通常电厂操纵员会立即关停反应堆，而当前对该操作主要依赖人为监控并进行人为风险控制操作，其可靠性很难保证。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种核电厂一回路泄漏率监测方法和装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电厂一回路泄漏率监测方法，包括：
S1、在核电厂反应堆已启动时，监测核电厂一回路的补给系统的输出，确认所述补给系统是否有流量输出，若是，则执行步骤S4，若否，则执行步骤S2；
S2、监测所述一回路的稳压器液位以获取所述稳压器液位的变化率；
S3、判定所述稳压器液位的变化率是否大于第一预设值，若是，则执行步骤S8、否则执行所述步骤S2；
S4、监测所述一回路的稳压器液位；
S5、判断所述稳压器液位是否稳定；若是，则执行步骤S6；若否，则执行所述步骤S4；
S6、获取所述补给系统的输出流量值；
S7、判定所述输出流量值是否大于第二预设值，若是，则执行步骤S8，否则，执行所述步骤S6；
S8、判定所述一回路的泄露率大于预设目标值。
优选地，在本发明的核电厂一回路泄漏率监测方法中，所述第一预设值大于或等于1％*a/min，其中a为所述稳压器的总液位。
优选地，在本发明的核电厂一回路泄漏率监测方法中，所述第二预设值大于或等于19.3m3/h。
优选地，在本发明的核电厂一回路泄漏率监测方法中，所述预设目标值大于或等于22.7m3/h。
优选地，在本发明的核电厂一回路泄漏率监测方法中，还包括：
在判定所述一回路的泄露率大于所述预设目标值时，关停所述核电厂的反应堆。
优选地，在本发明的核电厂一回路泄漏率监测方法中，还包括：
在判定所述一回路的泄露率大于预设目标值时，生成提示信息。
本发明还构造一种核电厂一回路泄漏率监测装置，包括：
第一监测单元，用于在核电厂反应堆已启动时，监测核电厂一回路的补给系统的输出；
第一判断单元，用于判断所述补给系统是否有流量输出，若是则输出肯定结果，否则在输出否定结果；
第二监测单元，用于在所述第一判断单元输出否定结果时，监测所述一回路的稳压器液位以获取所述稳压器液位的变化率；
第二判断单元，用于判定所述稳压器液位的变化率是否大于第一预设值，若是则输出肯定结果，否则在输出否定结果；
第三监测单元，用于在所述第一判断单元输出肯定结果时，监测所述一回路的稳压器液位；
第三判断单元，用于判断所述稳压器液位是否稳定，若是则输出肯定结果，否则在输出否定结果；
第四监测单元，用于在所述第三判断单元输出肯定结果时，获取所述补给系统的输出流量值；
第四判断单元，用于判定所述输出流量值是否大于第二预设值，若是则输出肯定结果，否则在输出否定结果；
结果输出单元，用于在所述第二判断单元输出肯定结果时或所述第四判断单元输出肯定结果时，判定所述一回路的泄露率大于预设目标值。
优选地，在本发明的核电厂一回路泄漏率监测装置中，还包括执行单元，
所述执行单元用于在判定所述一回路的泄露率大于预设目标值时关停所述核电厂的反应堆。
优选地，在本发明的核电厂一回路泄漏率监测装置中，还包括提示单元，
所述提示单元用于在判定所述一回路的泄露率大于预设目标值生成提示信息。
优选地，在本发明的核电厂一回路泄漏率监测装置中，所述第一预设值大于或等于1％*a/min，其中a为所述稳压器的总液位；和/或
所述第二预设值大于或等于19.3m3/h；和/或
所述预设目标值大于或等于22.7m3/h。
实施本发明的一种核电厂一回路泄漏率监测方法和装置，具有以下有益效果：能够有效的监测核电厂一回路泄漏率，保证核电厂安全。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明核电厂一回路泄漏率监测方法一实施例的程序流程图；
图2是本发明核电厂一回路泄漏率监测装置一实施例的逻辑框图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，在本发明的核电厂一回路泄漏率监测方法第一实施例中，包括：S1、在核电厂反应堆已启动时，监测核电厂一回路的补给系统的输出，确认所述补给系统是否有流量输出，若是，则执行步骤S4，若否，则执行步骤S2；S2、监测所述一回路的稳压器液位以获取所述稳压器液位的变化率；S3、判定所述稳压器液位的变化率是否大于第一预设值，若是，则执行步骤S8、否则执行所述步骤S2；S4、监测所述一回路的稳压器液位；S5、判断所述稳压器液位是否稳定；若是，则执行步骤S6；若否，则执行所述步骤S4；S6、获取所述补给系统的输出流量值；S7、判定所述输出流量值是否大于第二预设值，若是，则执行步骤S8，否则，执行所述步骤S6；S8、判定所述一回路的泄露率大于预设目标值。
其具体过程为，当核电厂反应堆已经启动工资时，通过流量计等流量监测单元监测核电厂一回路对应补给系统的流量输出。其中补给系统用于对泄露造成的一回路的液位变化。当补给系统没有进行流量补充，即其流量输出为零时，此时也可以理解补给系统处于不工作状态。此时，一回路的泄露量会造成一回路的液位发生变化，通过监测一回路对应的稳压器的液位得到稳压器液位变化率，其中监测过程可以通过液压计监测液位并通过微分计算得到该变化率。对该变化率进行判定，确认其是否过大，当其变化率过大，则说明一回路的泄漏率过大。而当其大到超过第一预设值时，则可以判定一回路的泄漏率已经超过了目标预设值，此时可以对核电厂进行对应的防护措施了。而在判定一回路的泄漏率没有超标时，其可以持续的对一回路的稳压器液位变化率进行监测。
在步骤S2中，当补给系统参与工作，即其有流量输出时，此时在监测一回路的稳压器液位过程中，对稳压器液压的稳定状态进行判定。即当一回路出现泄漏时，其通过补给系统输出流量的时候，在最终的工作状态中，可以通过补给系统的输出流量维持一回路内平衡状态，此时液压器液位应该会慢慢趋于稳定状态。在监测到液压器的液位稳定后，即其不再变化时，相应的获取补给系统此时的输出流量值，并对该输出流量值进行判定，当该输出流量值比较大时，则可以判定一回路的泄露量比较大，需要补给系统提供大的流量输出才能维持稳压器液位平衡。在补给系统的流量值大于第二预设值时，则可以判定一回路的泄漏率已经超过了目标预设值，此时可以对核电厂进行对应的防护措施了。而在判定一回路的泄漏率没有超标时，其可以持续的对一回路的稳压器液位和补给系统的输出流量值进行监测。其中，一回路的泄漏率的目标预设值根据核电厂的安全规范要求进行设置。
可选的，所述第一预设值大于或等于1％*a/min，其中a为所述稳压器的总液位。具体的，根据核电厂的实际应用场景，其对补给系统不参与工作时，稳压器液位的变化率的上限值设置的大于或等于1％*a/min。例如，在一实施例中，其稳压器的液位每分钟下降的值不能超过其总液位的1％。当每分钟下降的值超过总液位的1％时，则认为当前一回路的泄漏率过大，超过了其设定的目标预设值。
可选的，所述第二预设值大于或等于19.3m3/h。具体的，在一实施例中，在补给系统的流量输出监测过程中，获取一回路内部稳定后对应的输出流量值，设置该输出流量值的上限为19.3m3/h。即当补给系统用来维持一回路内部稳定的输出流量值小于每小时19.3立方米时，则可以判定此时一回路内部的泄漏量并没有超出预设目标值，而当该输出留来内购会超出每小时19.3立方米时，则可以判定此时一回路内部的泄漏量超出了预设目标值。其中一回路内部稳定可以通过稳压器的液位判定。
可选的，所述预设目标值大于或等于22.7m3/h。具体的，核电厂设定的可允许的泄漏率可以根据相对应的安全规范设置合理的值。基于当前核电厂的设计和使用规范，其对一回路的泄漏率的上限值设置为每小时22.7立方米，即，其一旦判定其泄漏率超过每小时22.7立方米，则可以判定此时一回路内部的泄漏量超出了预设目标值。
可选的，在一实施例中，本发明的一种核电厂一回路泄漏率监测方法中，还包括：在判定一回路的泄漏率大于预设目标值时，关停核电厂的反应堆。即，在判定一回路的泄漏率超标时，其可以直接关停核电厂，以保证核电厂的使用安全。
可选的，在一实施例中，本发明的一种核电厂一回路泄漏率监测方法中，还包括：在判定所述一回路的泄露率大于预设目标值时，生成提示信息。即，在判定一回路的泄漏率超标时，其可以生成对应的泄漏超标提示信息。例如可以进行超标提示，也可以通过显示单元直接显示当前的泄漏值或者泄漏门限值。其还可以配合其他的声音、光学、电学等提示信息。
可选的，在一实施例中，该上述过程可以在电厂DCS控制系统中实现。
另，如图2所示，本发明的一种核电厂一回路泄漏率监测装置中，包括：
第一监测单元110，用于在核电厂反应堆已启动时，监测核电厂一回路的补给系统的输出；
第一判断单元210，用于判断所述补给系统是否有流量输出，若是则输出肯定结果，否则在输出否定结果；
第二监测单元120，用于在所述第一判断单元210输出否定结果时，监测所述一回路的稳压器液位以获取所述稳压器液位的变化率；
第二判断单元220，用于判定所述稳压器液位的变化率是否大于第一预设值，若是则输出肯定结果，否则在输出否定结果；
第三监测单元130，用于在所述第一判断单元210输出肯定结果时，监测所述一回路的稳压器液位；
第三判断单元230，用于判断所述稳压器液位是否稳定，若是则输出肯定结果，否则在输出否定结果；
第四监测单元140，用于在所述第三判断单元230输出肯定结果时，获取所述补给系统的输出流量值；
第四判断单元240，用于判定所述输出流量值是否大于第二预设值，若是则输出肯定结果，否则在输出否定结果；
结果输出单元，用于在所述第二判断单元220输出肯定结果时或所述第四判断单元240输出肯定结果时，判定所述一回路的泄露率大于预设目标值。
其具体过程为，当核电厂反应堆已经启动工资时，通过第一流量监测单元监测核电厂一回路对应补给系统的流量输出。其中补给系统用于对泄露造成的一回路的液位变化。并通过第一判断单元210对补给系统的当前流量输出状态进行判定。当补给系统没有进行流量补充，即其流量输出为零时，此时也可以理解补给系统处于不工作状态，第一判断单元210输出否定结果。此时，一回路的泄露量会造成一回路的液位发生变化，通过第二监测单元120监测一回路对应的稳压器的液位得到稳压器液位变化率，其中监测过程可以通过液压计监测液位并通过微分计算得到该变化率。并通过第二判断单元220对该变化率进行判定，确认其是否过大，当其变化率过大，则说明一回路的泄漏率过大。而当其大到超过第一预设值时，即第二判断单元220输出肯定结果时，则可以判定一回路的泄漏率已经超过了目标预设值，此时可以对核电厂进行对应的防护措施了。而在第二判断单元220输出否定结果时即在判定一回路的泄漏率没有超标时，其可以持续的对一回路的稳压器液位变化率进行监测。
通过第一判断单元210判定补给系统参与工作，即其有流量输出时，此时在第二监测单元120监测一回路的稳压器液位过程中，通过第三判断单元230对稳压器液压的稳定状态进行判定。即当一回路出现泄漏时，其通过补给系统输出流量的时候，在最终的工作状态中，可以通过补给系统的输出流量维持一回路内平衡状态，此时液压器液位应该会慢慢趋于稳定状态。在监测到液压器的液位稳定后，即其不再变化时，相应的获取补给系统此时的输出流量值，并对该输出流量值进行判定，当该输出流量值比较大时，则可以判定一回路的泄露量比较大，需要补给系统提供大的流量输出才能维持稳压器液位平衡。在补给系统的流量值大于第二预设值时，即第四判断单元240输出肯定结果时，则可以判定一回路的泄漏率已经超过了目标预设值，此时可以对核电厂进行对应的防护措施了。而在第四判断单元240输出否定结果时，即判定一回路的泄漏率没有超标时，其可以持续的对一回路的稳压器液位和补给系统的输出流量值进行监测。其中，一回路的泄漏率的目标预设值根据核电厂的安全规范要求进行设置。
可选的，本发明的一种核电厂一回路泄漏率监测装置中，还包括执行单元，所述执行单元用于在判定所述一回路的泄露率大于预设目标值时关停所述核电厂的反应堆。即在判定一回路的泄漏率超标时，其可以通过执行单元直接关停核电厂，以保证核电厂的使用安全。
可选的，本发明的一种核电厂一回路泄漏率监测装置中，还包括提示单元，所述提示单元用于在判定所述一回路的泄露率大于预设目标值生成提示信息。即在判定一回路的泄漏率超标时，其可以通过提示单元生成对应的泄漏超标提示信息。例如可以进行超标提示，提示单元可以包括显示单元，通过显示单元直接显示当前的泄漏值或者泄漏门限值。其还可以为配合输出其他的声音、光学、电学等提示信息的告警单元。
可选的，本发明的一种核电厂一回路泄漏率监测装置中所述第一预设值大于或等于1％*a/min，其中a为所述稳压器的总液位；和/或所述第二预设值大于或等于19.3m3/h；和/或所述预设目标值大于或等于22.7m3/h。具体的，根据核电厂的实际应用场景，其对补给系统不参与工作时，稳压器液位的变化率的上限值设置的大于或等于1％*a/min。例如，在一实施例中，其稳压器的液位每分钟下降的值不能超过其总液位的1％。当每分钟下降的值超过总液位的1％时，则认为当前一回路的泄漏率过大，超过了其设定的目标预设值。在一实施例中，在补给系统的流量输出监测过程中，获取一回路内部稳定后对应的输出流量值，设置该输出流量值的上限为19.3m3/h。即当补给系统用来维持一回路内部稳定的输出流量值小于每小时19.3立方米时，则可以判定此时一回路内部的泄漏量并没有超出预设目标值，而当该输出留来内购会超出每小时19.3立方米时，则可以判定此时一回路内部的泄漏量超出了预设目标值。其中一回路内部稳定可以通过稳压器的液位判定。核电厂设定的可允许的泄漏率可以根据相对应的安全规范设置合理的值。基于当前核电厂的设计和使用规范，其对一回路的泄漏率的上限值设置为每小时22.7立方米，即，其一旦判定其泄漏率超过每小时22.7立方米，则可以判定此时一回路内部的泄漏量超出了预设目标值。
可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种核电厂一回路泄漏率监测方法，其特征在于，包括：
S1、在核电厂反应堆已启动时，监测核电厂一回路的补给系统的输出，确认所述补给系统是否有流量输出，若是，则执行步骤S4，若否，则执行步骤S2；
S2、监测所述一回路的稳压器液位以获取所述稳压器液位的变化率；
S3、判定所述稳压器液位的变化率是否大于第一预设值，若是，则执行步骤S8、否则执行所述步骤S2；
S4、监测所述一回路的稳压器液位；
S5、判断所述稳压器液位是否稳定；若是，则执行步骤S6；若否，则执行所述步骤S4；
S6、获取所述补给系统的输出流量值；
S7、判定所述输出流量值是否大于第二预设值，若是，则执行步骤S8，否则，执行所述步骤S6；
S8、判定所述一回路的泄露率大于预设目标值。
2.根据权利要求1所述的核电厂一回路泄漏率监测方法，其特征在于，所述第一预设值大于或等于1％*a/min，其中a为所述稳压器的总液位。
3.根据权利要求1所述的核电厂一回路泄漏率监测方法，其特征在于，所述第二预设值大于或等于19.3m3/h。
4.根据权利要求1所述的核电厂一回路泄漏率监测方法，其特征在于，所述预设目标值大于或等于22.7m3/h。
5.根据权利要求1所述的核电厂一回路泄漏率监测方法，其特征在于，所述方法还包括：
在判定所述一回路的泄露率大于所述预设目标值时，关停所述核电厂的反应堆。
6.根据权利要求1所述的核电厂一回路泄漏率监测方法，其特征在于，所述方法还包括：
在判定所述一回路的泄露率大于预设目标值时，生成提示信息。
7.一种核电厂一回路泄漏率监测装置，其特征在于，包括：
第一监测单元，用于在核电厂反应堆已启动时，监测核电厂一回路的补给系统的输出；
第一判断单元，用于判断所述补给系统是否有流量输出，若是则输出肯定结果，否则在输出否定结果；
第二监测单元，用于在所述第一判断单元输出否定结果时，监测所述一回路的稳压器液位以获取所述稳压器液位的变化率；
第二判断单元，用于判定所述稳压器液位的变化率是否大于第一预设值，若是则输出肯定结果，否则在输出否定结果；
第三监测单元，用于在所述第一判断单元输出肯定结果时，监测所述一回路的稳压器液位；
第三判断单元，用于判断所述稳压器液位是否稳定，若是则输出肯定结果，否则在输出否定结果；
第四监测单元，用于在所述第三判断单元输出肯定结果时，获取所述补给系统的输出流量值；
第四判断单元，用于判定所述输出流量值是否大于第二预设值，若是则输出肯定结果，否则在输出否定结果；
结果输出单元，用于在所述第二判断单元输出肯定结果时或所述第四判断单元输出肯定结果时，判定所述一回路的泄露率大于预设目标值。
8.根据权利要求7所述的核电厂一回路泄漏率监测装置，其特征在于，还包括执行单元，
所述执行单元用于在判定所述一回路的泄露率大于预设目标值时关停所述核电厂的反应堆。
9.根据权利要求7所述的核电厂一回路泄漏率监测装置，其特征在于，还包括提示单元，
所述提示单元用于在判定所述一回路的泄露率大于预设目标值生成提示信息。
10.根据权利要求7所述的核电厂一回路泄漏率监测装置，其特征在于，
所述第一预设值大于或等于1％*a/min，其中a为所述稳压器的总液位；和/或
所述第二预设值大于或等于19.3m3/h；和/或
所述预设目标值大于或等于22.7m3/h。
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