CN115662665A - 一种压水核反应堆承压容器泄漏监测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种压水核反应堆承压容器泄漏监测方法及系统;针对核反应堆压力容器顶盖和稳压器上、下封头等易泄漏区间,通过非均匀布置声发射传感器测点并对获得的声信号进行综合分析判别的泄漏监测,基于泄漏定位精度需求的自适应定位网格划分方法与声信号特征值计算进行泄漏源定位,以及泄漏源处总体声信号强度水平计算的泄漏率估算方法实现核反应堆压力容器和稳压器易泄漏区间的泄漏监测与定位定量,填补了核反应堆承压容器高标准的定位定量泄漏监测的技术空白,为核反应堆一回路压力边界完整性的定位定量监测奠定了技术能力基础。
Description
技术领域
本发明涉及核反应堆泄漏监测技术领域,具体涉及一种压水核反应堆承压容器泄漏监测方法及系统。
背景技术
压水反应堆大型承压容器主要包括压力容器和稳压器等,两者是反应堆一回路压力边界的关键组成设备。压力容器的主要功能是用于固定、支撑、包容反应堆堆芯和其它堆内构件,在核反应堆的整个寿期内不能进行更换。压力容器主要由顶盖、筒体、底封头和紧固密封件等组成,在顶盖上留有贯穿管孔,用于布置控制棒驱动机构的管座和各类测量管嘴。稳压器的主要功能是调节反应堆一回路压力波动、补偿反应堆冷却剂容积和对一回路进行超压保护,其主要由圆筒形筒体与上、下半球形封头组件焊接而成,在上封头上设置有人孔、阀门接管和喷雾接管等,下封头上留有贯穿管孔用于安装电加热元件和波动管接管等。
核反应堆压力容器和稳压器长期工作在高温高压、强辐照、冲击等恶劣的工况下,由于上述贯穿结构的存在,不可避免地因为正常运行磨损、化学腐蚀或疲劳而出现结构老化,易产生压力边界薄弱部位、诱发设备原有缺陷、焊缝裂纹萌生、扩展贯穿或密封结构性能下降等,从而导致核反应堆冷却剂系统发生泄漏,放射性物质外泄,严重危害核反应堆的运行安全,因此对核反应堆关键承压设备的压力边界进行泄漏监测与定位定量至关重要。
传统的民用和军用核反应堆针对一回路压力边界的完整性监测,主要是通过监测安全壳内地坑水位、温度、压力和放射性剂量水平及堆舱内温度、压力和辐射剂量等参数,来判断核反应堆一回路压力边界是否发生了泄漏,这种监测手段监测灵敏度较低,且不能对泄漏发生的位置进行定位和泄漏率估算。现有技术有增加了一回路主管道和波动管泄漏监测系统,对一回路主管道和波动管上可能发生的泄漏进行监测和定位的功能,是在一回路压力边界完整性监测上的重要创新应用。但目前针对核反应堆压力容器和稳压器等承压容器的二维弧面泄漏监测和定位定量方法缺乏,一维线性管道泄漏监测与定位方法不适用,无法有力地保障核反应堆一回路压力边界全范围的泄漏监测、特别是定位定量的需求,因此需要开展核反应堆承压容器泄漏监测与定位定量方法研究,为核反应堆一回路压力边界完整性的定位定量监测奠定技术基础。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:传统核反应堆针对一回路压力边界的完整性监测方法,缺乏针对核反应堆压力容器和稳压器等承压容器的二维弧面泄漏监测和定位定量相关技术,无法有力地保障核反应堆一回路压力边界全范围的泄漏监测、定位定量的需求;本发明目的在于提供一种压水核反应堆承压容器泄漏监测方法及系统,专门针对压力容器和稳压器进行泄漏监测,不仅基于测点采集的泄漏声信号实现二维弧面泄漏监测,还基于泄漏声信号进行定位定量分析,填补了核反应堆承压容器高标准的定位定量泄漏监测的技术空白,为核反应堆一回路压力边界完整性的定位定量监测奠定了技术能力基础。
设计了解决了上述技术问题。
本发明通过下述技术方案实现:
本方案提供一种压水核反应堆承压容器泄漏监测方法,所述方法适用于垂直投影为圆形的密闭组成件,所述密闭组成件用于构成压力容器或稳压器,所述方法包括步骤:
步骤一:在每个密闭组成件上布设测点实时采集泄漏声信号;
步骤二:基于泄漏声信号判断密闭组成件是否发生泄漏;
步骤三:对于发生泄漏的密闭组成件进行自适应定位网格划分成多个定位网格,基于泄漏声信号进行特征值法定位得到泄漏源所在的定位网格。
本方案工作原理:传统核反应堆针对一回路压力边界的完整性监测方法,缺乏针对核反应堆压力容器和稳压器等承压容器的二维弧面泄漏监测和定位定量相关技术,无法有力地保障核反应堆一回路压力边界全范围的泄漏监测、定位定量的需求;本发明目的在于提供一种压水核反应堆承压容器泄漏监测方法及系统,专门针对压力容器和稳压器进行泄漏监测,布设依据压力容器和稳压器的结构特性设计监测点位,不仅基于各测点采集的泄漏声信号实现二维弧面泄漏监测,还基于泄漏声信号及自适应定位网格划分成多个定位网格进行特征值法定位得到泄漏源所在的定位网格,填补了核反应堆承压容器高标准的定位泄漏监测的技术空白。
进一步优化方案为,所方法还包括步骤四:
基于各测点的泄漏声信号分别对泄漏源处的声信号强度进行计算得到泄漏源总体声信号强度;基于泄漏源总体声信号强度水平和泄漏率间的多项式经验公式计算出泄漏源处的泄漏率。本方案还基于泄漏声信号进行定量分析,基于泄漏源总体声信号强度水平和泄漏率间的多项式经验公式计算出泄漏源处的泄漏率,填补了核反应堆承压容器高标准的定量泄漏监测的技术空白,为核反应堆一回路压力边界完整性的定位定量监测奠定了技术能力基础;基于该方案能够实现对核反应堆压力容器和稳压器易泄漏部位的泄漏监测和泄漏定位定量的目标,为核反应堆压力边界完整性的定位定量监测奠定技术能力,从而保障核反应堆的安全运行。
进一步优化方案为,步骤一中测点的布设方法包括:沿密闭组成件的圆周布设三个声发射传感器测点:测点S1、测点S2和测点S3,任意相邻两个测点与密闭组成件圆周的圆心所构成的夹角β≥90°且β≤150°。
进一步优化方案为,测点S1与测点S2与密闭组成件圆周的圆心构成夹角为120°,测点S2与测点S3与密闭组成件圆周的圆心构成的夹角为110°,测点S3与测点S1与密闭组成件圆周的圆心构成的夹角为130°。
进一步优化方案为,步骤二包括以下子步骤:
S21,基于泄漏声信号计算出各测点的特征量ωi:
其中i=1,2,3,i表示测点序号,Vi为各测点的泄漏声信号有效值,V0i为各测点的噪声基准值,为反应堆正常运行工况下压力容器和稳压器未发生泄漏时三个声发射信号测点通道的本底噪声信号有效值;
S22,若在时间T内,存在至少两个测点的ωi值持续大于或等于泄漏阈值K,则判定当前密闭组成件发生泄漏。
进一步优化方案为,所述自适应定位网格划分方法包括:
将密闭组成件进行第一均匀分割得到多个垂直投影为圆环的第一分割件,且多个圆环的环宽相等;再将第一分割件沿圆周方向分割成多个扇形环作为定位网格。
基于不同容器尺寸与定位精度需求的自适应定位网格划分方法,对压力容器顶盖和稳压器上、下封头二维弧面结构壁面划分了定位网格;以此定位网格为基础,对各定位网格发生泄漏时的声信号特征值进行理论计算,寻找出泄漏位置的定位网格。
进一步优化方案为,构成压力容器的密闭组成件为圆盘状;构成稳压器的密闭组成件为半球状;
对于圆盘状的密闭组成件沿半径方向进行第一均匀分割得到多个环宽相等的圆环,再沿圆周方向将每个圆环分割成多个扇形环作为定位网格;
对于半球状的密闭组成件沿球体纬度方向进行第一均匀分割得到多个环宽相等的圆环体,再沿圆环体圆周方向将每个沿圆环体分割成多个扇形环体作为定位网格。
进一步优化方案为,基于泄漏声信号进行特征值法定位出泄漏源所在定位网格的方法包括:
T1,获取实际监测中三个测点的泄漏声信号V1,,V2,,V3,,计算测点有效值V1,V2,V3;
式中Li1、Li2、Li3分别为第i定位网格中心到测点S1,测点S2和测点S3的距离,i为划分的定位网格序号;α为泄漏声信号在承压容器金属壁面上的衰减常数;
T4,对T时间内标记的定位网格进行标记次数统计,以标记次数最多的定位网格为泄漏源所在位置。
当通过上述泄漏定位计算方法确定了泄漏源所在的定位网格位置后,为了估算泄漏率的大小,以下方案利用布置在该区间的3个测点某同一时刻的声信号分别对泄漏源处的声信号强度进行计算,取计算结果平均值得到该时刻泄漏源处的平均声信号强度;再对连续一段时间内泄漏源处平均声信号强度进行平均计算,得到泄漏源总体声信号强度的水平;最后根据泄漏源处总体声信号强度水平与泄漏率间的多项式经验公式,从而计算出泄漏源处泄漏率的大小。
进一步优化方案为,步骤四包括以下子步骤:
G1,获取泄漏源所在定位网格中心到测点S1、测点S2和测点S3的距离Lo1、Lo2、Lo3;
G2,基于t时刻三个测点的泄漏声信号有效值V1,V2,V3计算出泄漏源处的第一声发射信号有效值Vp1、第二声发射信号有效值Vp2和第三声发射信号有效值Vp3:
VP1=V1·exp(αLo1)
VP2=V2·exp(αLo2)
VP3=V3·exp(αLo3)
上式中A、B、C均为常数,表示泄漏率估算多项式的系数;可利用泄漏率试验数据进行标定得到。
本方案还提供一种压水核反应堆承压容器泄漏监测系统,用于实现上述方案所述的方法,包括:采集模块、判断模块和定位模块;
所述采集模块用于在每个密闭组成件上布设测点实时采集泄漏声信号;
所述判断模块用于基于泄漏声信号判断密闭组成件是否发生泄漏;
所述定位模块用于对于发生泄漏的密闭组成件进行自适应定位网格划分成多个定位网格,基于泄漏声信号进行特征值法定位出泄漏源所在的定位网格。
本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
本发明提供的一种压水核反应堆承压容器泄漏监测方法及系统,专门针对压力容器和稳压器进行泄漏监测,布设依据压力容器和稳压器的结构特性设计监测点位,不仅基于各测点采集的泄漏声信号实现二维弧面泄漏监测,还基于泄漏声信号及自适应定位网格划分成多个定位网格进行特征值法定位得到泄漏源所在的定位网格,填补了核反应堆承压容器高标准的定位泄漏监测的技术空白。
附图说明
为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。在附图中:
图1为压水核反应堆承压容器泄漏监测方法流程示意图;
图2为承压容器泄漏声发射信号测量原理图;
图3为压力容器顶盖泄漏监测测点布置图;
图4为稳压器下封头泄漏监测测点布置图;
图5为稳压器上封头泄漏监测测点布置图;
图6为压力容器顶盖定位网格划分示意图;
图7为稳压器下封头定位网格划分示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
压水核反应堆压力容器顶盖和稳压器上、下封头部位存在大量的贯穿管孔和密封结构,在反应堆长期运行状态下上述部位属于易泄漏区间。压力容器顶盖的形状一般为“圆盘状”,材料为金属钢结构,顶盖外周与压力容器筒体通过法兰密封结构相连接。稳压器上封头和下封头一般为“半球形”金属钢结构,其与稳压器筒体部分焊接连接。
本实施例提供一种压水核反应堆承压容器泄漏监测方法,所述方法适用于垂直投影为圆形的密闭组成件,所述密闭组成件用于构成压力容器或稳压器,适用于上述压水核反应堆压力容器顶盖和稳压器上、下封头部位;如图1所示,所述方法包括步骤:
步骤一:在每个密闭组成件上布设测点实时采集泄漏声信号;
核反应堆压力容器或稳压器的贯穿管孔或密封结构发生泄漏时,在泄漏源由于压差作用泄漏冷却剂会与金属材料壁面发生作用,产生超声范围连续发射的应力波并沿容器金属壁面传播,该应力波称为泄漏声发射信号,可以被压电式声发射传感器进行探测。声发射传感器响应泄漏声发射信号输出电压信号,电压信号经过放大、调理滤波后被数采系统采集,承压容器泄漏声发射信号测量原理如图2所示。
测点的布设方法包括:沿密闭组成件的圆周布设三个声发射传感器测点:测点S1、测点S2和测点S3,任意相邻两个测点与密闭组成件圆周的圆心所构成的夹角β≥90°且β≤150°。
本实施例中测点S1与测点S2与密闭组成件圆周的圆心构成夹角为120°,测点S2与测点S3与密闭组成件圆周的圆心构成的夹角为110°,测点S3与测点S1与密闭组成件圆周的圆心构成的夹角为130°。
为了实现核反应堆压力容器顶盖、稳压器上封头和下封头的泄漏监测功能,同时满足容器二维弧面泄漏定位定量需求和最少化附加测点原则,在上述区间分别呈120°、110°、130°夹角非均匀化地布置了3个声发射传感器测点,测点间的夹角可根据工程环境空间进行适当地调整,但任意相邻两个测点间的夹角应不小于90°且不大于150°,压力容器顶盖上测点布置于顶盖外周附近,稳压器上、下封头上的测点布置于封头与稳压器筒体连接处附近,声发射传感器可采用适配座与螺纹压紧的方式安装。如图3所示,对于圆盘状压力容器顶盖的测点位置测点S1、测点S2和测点S3,对于稳压器下封头泄漏监测测点布置图如图4所示,对于稳压器上封头泄漏监测测点布置图如图5所示。
核反应堆压力容器顶盖和稳压器上、下封头部位存在大量贯穿管孔,上述贯穿管孔在反应堆长期运行过程中可能会发生泄漏,属于压力容器和稳压器的易泄漏区间。为了监测压力容器顶盖和稳压器上、下封头区间在核反应堆运行状态下是否发生泄漏,同时满足容器二维弧面泄漏定位定量需求和最少化附加测点原则,本实施例通过分别在反应堆压力容器顶盖、稳压器上封头和下封头非均匀化布置3个声发射传感器测点,配合后端的声发射信号放大、调理和自动采集等模块实现对上述易泄漏区间的泄漏声信号的实时采集,通过对获得的声信号进行综合分析,从而监测并判别压力容器或稳压器易泄漏区间是否发生了泄漏事件。
步骤二:基于泄漏声信号判断密闭组成件是否发生泄漏;
步骤二包括以下子步骤:
S21,基于泄漏声信号计算出各测点的特征量ωi:
其中i=1,2,3,i表示测点序号,Vi为各测点的泄漏声信号有效值,V0i为各测点的噪声基准值,为反应堆正常运行工况下压力容器和稳压器未发生泄漏时三个声发射信号测点通道的本底噪声信号有效值;在反应堆正常运行工况下压力容器和稳压器未发生泄漏时,获得监测区间内3个声发射信号测点通道的本底噪声信号,计算其信号有效值(RMS)作为各测点的噪声基准值V0i。
S22,若在时间T内,存在至少两个测点的ωi值持续大于或等于泄漏阈值K,则判定当前密闭组成件发生泄漏。本实施例中K取1.5,可根据泄漏监测灵敏度要求进行适当调整;T取1min,可根据泄漏监测时间响应要求进行适当调整。
步骤三:对于发生泄漏的密闭组成件进行自适应定位网格划分成多个定位网格,基于泄漏声信号进行特征值法定位得到泄漏源所在的定位网格。
所述自适应定位网格划分方法包括:
将密闭组成件进行第一均匀分割得到多个垂直投影为圆环的第一分割件,且多个圆环的环宽相等;再将第一分割件沿圆周方向分割成多个扇形环作为定位网格。
核反应堆压力容器顶盖和稳压器上、下封头的泄漏定位属于二维弧面结构定位,构成压力容器的密闭组成件为圆盘状;构成稳压器的密闭组成件为半球状;本实施例基于不同承压容器的实际结构尺寸和泄漏定位网格精度的需求,建立了对上述易泄漏区间自适应地划分定位网格的方法;下面以压力容器顶盖和稳压器下封头为实施实例对上述方法进行说明,稳压器上封头划分方法与下封头类似。
a,压力容器顶盖
对于圆盘状的密闭组成件沿半径方向进行第一均匀分割得到多个环宽相等的圆环,再沿圆周方向将每个圆环分割成多个扇形环作为定位网格;
设“圆盘状”的压力容器顶盖(看作圆形面)半径为R,定位网格精度为Q(本实施例为0.25米,可调整),沿半径方向将压力容器顶盖均匀划分成N层环宽相等的圆环:
第i层圆环的外周半径为Ri,则:
针对第i层圆环,再沿圆周方向均匀划分成Mi个扇形环,则:
定义第i层、第j个(j=1,2,…,Mi)扇形块中心的坐标为Pij(r,θ),则:
按上述方法划分的压力容器顶盖定位网格示例如图6所示。
b.稳压器下封头
对于半球状的密闭组成件沿球体纬度方向进行第一均匀分割得到多个环宽相等的圆环体,再沿圆环体圆周方向将每个沿圆环体分割成多个扇形环体作为定位网格。
设“半球形”的稳压器下封头半径为R,定位网格精度为Q(如0.25米,可调整),沿半球纬度方向将下封头均匀划分成N层圆环:
第i层圆环的外周半径为Ri,则:
对于第i层圆环,再沿圆周方向均匀划分成Mi个弧形块,则:
按照上述方法划分的稳压器下封头定位网格示例如图7所示。
本实施例提供基于泄漏声信号进行特征值法定位出泄漏源所在定位网格的方法包括:
T1,获取实际监测中三个测点的泄漏声信号V1,,V2,,V3,,计算测点有效值V1,V2,V3;
式中Li1、Li2、Li3分别为第i定位网格中心到测点S1,测点S2和测点S3的距离,i为划分的定位网格序号;α为泄漏声信号在承压容器金属壁面上的衰减常数;
T4,对T时间内标记的定位网格进行标记次数统计,以标记次数最多的定位网格为泄漏源所在位置。
泄漏声发射信号从泄漏源沿金属压力边界传播其信号有效值随距离近似呈指数衰减规律,当压力容器顶盖或稳压器上、下封头区间内判别出泄漏发生时,基于此衰减特性,根据相应区间的3个测点采集到的泄漏声信号实现泄漏源定位计算的方法,假设泄漏发生在所划分的任意定位网格Ai处(i=1,2,…K,K为该监测区间划分的定位网格总数),依次对所有的网格Ai作如下计算:
上式(9)中Vp为泄漏源处声发射信号有效值;α为声发射信号随距离衰减常数;Vi1、Vi2、Vi3分别为第i个定位网格泄漏时3个测点的声发射信号有效值;Li1、Li2、Li3分别为3个测点距离假设泄漏源Ai所在定位网格的距离。
作相除处理得到:
上式中衰减常数α可通过试验标定,任意定位网格Ai中心点到各传感器测点的距离可计算,即等式右边为常量,与定位网格的位置有关。因此,将和两个特征值作为判定网格Ai内发生泄漏的依据,对所有定位网格作上述相同计算,建立起特征值数据库。
将连续一段时间T内(如T=1min,可设定)三个测点的声发射信号有效值代入上式中计算出相似性函数序列,取出最小时对应的i值,然后对T时间内i的取值进行统计分析,确定出现次数最多的i值对应的定位网格中心即为泄漏源所在位置,从而实现监测区间内泄漏源的定位计算。
当实现了对压力容器和稳压器易泄漏区间的泄漏源定位计算后,泄漏源处的泄漏率计算方法具体实施如下:
步骤四:基于各测点的泄漏声信号分别对泄漏源处的声信号强度进行计算得到泄漏源总体声信号强度;基于泄漏源总体声信号强度水平和泄漏率间的多项式经验公式计算出泄漏源处的泄漏率。
步骤四包括以下子步骤:
G1,获取泄漏源所在定位网格中心到测点S1、测点S2和测点S3的距离Lo1、Lo2、Lo3;
G2,基于t时刻三个测点的泄漏声信号有效值V1,V2,V3计算出泄漏源处的第一声发射信号有效值Vp1、第二声发射信号有效值Vp2和第三声发射信号有效值Vp3:
VP1=V1·exp(αLo1)
VP2=V2·exp(αLo2)
VP3=V3·exp(αLo3)
上式中A、B、C为常数,表示泄漏率估算多项式的系数,可利用泄漏率试验数据进行标定得到。
本实施例提供的一种核反应堆承压容器泄漏监测方法,实现了承压容器泄漏的定位和定量,针对核反应堆压力容器顶盖和稳压器上、下封头等易泄漏区间,基于最少化附加测点且满足二维弧面结构定位定量功能的原则、通过非均匀布置3个声发射传感器测点并对获得的声信号进行综合分析判别的泄漏监测方法,基于不同容器尺寸和泄漏定位精度需求的自适应定位网格划分方法与基于声信号特征值计算的泄漏源定位方法,以及基于泄漏源处总体声源强度水平计算的泄漏率估算方法实现核反应堆压力容器和稳压器易泄漏区间的泄漏监测与定位定量方法,填补了核反应堆承压容器高标准的定位定量泄漏监测的技术空白,为核反应堆一回路压力边界完整性的定位定量监测奠定了技术能力基础。
实施例2
本实施例提供一种压水核反应堆承压容器泄漏监测系统,用于实现上一实施例所述的方法,包括:采集模块、判断模块和定位模块;
所述采集模块用于在每个密闭组成件上布设测点实时采集泄漏声信号;
所述判断模块用于基于泄漏声信号判断密闭组成件是否发生泄漏;
所述定位模块用于对于发生泄漏的密闭组成件进行自适应定位网格划分成多个定位网格,基于泄漏声信号进行特征值法定位出泄漏源所在的定位网格。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种压水核反应堆承压容器泄漏监测方法,所述方法适用于垂直投影为圆形的密闭组成件,所述密闭组成件用于构成压力容器或稳压器,其特征在于,所述方法包括步骤:
步骤一:在每个密闭组成件上布设测点实时采集泄漏声信号;
步骤二:基于泄漏声信号判断密闭组成件是否发生泄漏;
步骤三:对于发生泄漏的密闭组成件进行自适应定位网格划分成多个定位网格,基于泄漏声信号进行特征值法定位得到泄漏源所在的定位网格。
2.根据权利要求1所述的一种压水核反应堆承压容器泄漏监测方法,其特征在于,所述方法还包括步骤四:
基于各测点的泄漏声信号分别对泄漏源处的声信号强度进行计算得到泄漏源总体声信号强度;基于泄漏源总体声信号强度水平和泄漏率间的多项式经验公式计算出泄漏源处的泄漏率。
3.根据权利要求2所述的一种压水核反应堆承压容器泄漏监测方法,其特征在于,步骤一中测点的布设方法包括:沿密闭组成件的圆周布设三个声发射传感器测点:测点S1、测点S2和测点S3,任意相邻两个测点与密闭组成件圆周的圆心所构成的夹角β≥90°且β≤150°。
4.根据权利要求3所述的一种压水核反应堆承压容器泄漏监测方法,其特征在于,测点S1与测点S2与密闭组成件圆周的圆心构成夹角为120°,测点S2与测点S3与密闭组成件圆周的圆心构成的夹角为110°,测点S3与测点S1与密闭组成件圆周的圆心构成的夹角为130°。
6.根据权利要求1所述的一种压水核反应堆承压容器泄漏监测方法,其特征在于,所述自适应定位网格划分方法包括:
将密闭组成件进行第一均匀分割得到多个垂直投影为圆环的第一分割件,且多个圆环的环宽相等;再将第一分割件沿圆周方向分割成多个扇形环作为定位网格。
7.根据权利要求6所述的一种压水核反应堆承压容器泄漏监测方法,其特征在于,构成压力容器的密闭组成件为圆盘状;构成稳压器的密闭组成件为半球状;
对于圆盘状的密闭组成件沿半径方向进行第一均匀分割得到多个环宽相等的圆环,再沿圆周方向将每个圆环分割成多个扇形环作为定位网格;
对于半球状的密闭组成件沿球体纬度方向进行第一均匀分割得到多个环宽相等的圆环体,再沿圆环体圆周方向将每个圆环体分割成多个扇形环体作为定位网格。
8.根据权利要求5所述的一种压水核反应堆承压容器泄漏监测方法,其特征在于,基于泄漏声信号进行特征值法定位出泄漏源所在定位网格的方法包括:
T1,获取实际监测中三个测点的泄漏声信号V1,,V2,,V3,,计算测点有效值V1,V2,V3;
式中Li1、Li2、Li3分别为第i定位网格中心到测点S1,测点S2和测点S3的距离,i为划分的定位网格序号;α为泄漏声信号在承压容器金属壁面上的衰减常数;
T4,对T时间内标记的定位网格进行标记次数统计,以标记次数最多的定位网格为泄漏源所在位置。
9.根据权利要求3所述的一种压水核反应堆承压容器泄漏监测方法,其特征在于,步骤四包括以下子步骤:
G1,获取泄漏源所在定位网格中心到测点S1、测点S2和测点S3的距离Lo1、Lo2、Lo3;
G2,基于t时刻三个测点的泄漏声信号有效值V1,V2,V3计算出泄漏源处的第一声发射信号有效值Vp1、第二声发射信号有效值Vp2和第三声发射信号有效值Vp3:
VP1=V1·exp(αLo1)
VP2=V2·exp(αLo2)
VP3=V3·exp(αLo3)
上式中A、B、C均为常数,表示泄漏率估算多项式的系数,可利用泄漏率试验数据进行标定得到。
10.一种压水核反应堆承压容器泄漏监测系统,用于实现权利要求1-9任意一项所述的方法,其特征在于,包括:采集模块、判断模块和定位模块;
所述采集模块用于在每个密闭组成件上布设测点实时采集泄漏声信号;
所述判断模块用于基于泄漏声信号判断密闭组成件是否发生泄漏;
所述定位模块用于对于发生泄漏的密闭组成件进行自适应定位网格划分成多个定位网格,基于泄漏声信号进行特征值法定位出泄漏源所在的定位网格。
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