RU2437176C1 - Method and channel of detection of heat carrier boiling in reactor core of wwpr - Google Patents

Method and channel of detection of heat carrier boiling in reactor core of wwpr Download PDF

Info

Publication number
RU2437176C1
RU2437176C1 RU2010138835/07A RU2010138835A RU2437176C1 RU 2437176 C1 RU2437176 C1 RU 2437176C1 RU 2010138835/07 A RU2010138835/07 A RU 2010138835/07A RU 2010138835 A RU2010138835 A RU 2010138835A RU 2437176 C1 RU2437176 C1 RU 2437176C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signals
fluctuations
neutron
neutron flux
boiling
Prior art date
Application number
RU2010138835/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Михайлович Семченков (RU)
Юрий Михайлович Семченков
Владимир Александрович Мильто (RU)
Владимир Александрович Мильто
Борис Евгеньевич Шумский (RU)
Борис Евгеньевич Шумский
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт"
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт"
Priority to RU2010138835/07A priority Critical patent/RU2437176C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2437176C1 publication Critical patent/RU2437176C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

FIELD: power industry. ^ SUBSTANCE: method and channel of detection of heat carrier boiling in reactor core of WWPR (water-to-water power reactor) includes evaluation of fluctuation of neutron current, processing and extraction of signals of detectors with the specified parameters. At that, fluctuations of neutron current, processing and extraction of signals of detectors with the specified parameters are evaluated as to height of controlled fuel assembly (FA) considering the corresponding compensations calculated as per readings of all assemblies with neutron sensors (NS) in relation to fluctuations of neutron current at the inlet of this FA. In addition, fluctuations of neutron current are recorded with FA assembled in certain order as to height and uniformly distributed in reactor core by means of sensors constituting a measuring channel. At that, false signals are compensated and signals related to industrial inductions are suppressed; the specified parameters of processed signals are set in frequency range of 0.1 Hz to 8 Hz. ^ EFFECT: timely detection of heat carrier boiling in reactor core and specification of heat removal conditions in certain reactor core of water-to-water power reactor type. ^ 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к ядерной энергетике и позволяет осуществлять контроль кипения и плотности теплоносителя в разных состояниях реактора.The invention relates to nuclear energy and allows you to control the boiling and density of the coolant in different states of the reactor.

Известно техническое решение:Known technical solution:

RU 2032235, МПК 6 G21C 17/038. Способ контроля кипения натрия в активной зоне ядерного реактора.RU 2032235, IPC 6 G21C 17/038. A method for controlling sodium boiling in the core of a nuclear reactor.

Сущность изобретения: измеряют импульсные акустические сигналы в трех точках, расположенных на периферии активной зоны выше головок тепловыделяющих сборок симметрично относительно ее центра. Проводят дискриминацию измеренных импульсов по амплитуде от фоновых акустических шумов. По наличию импульсов с точек контроля за промежуток времени t=l/V, где l - максимальное расстояние между датчиками; V - скорость акустического сигнала в натрии, судят о закипании натрия. Проводят сопоставление измеренных временных интервалов между импульсами с табличными значениями для каждой тепловыделяющей сборки и определяют место закипания натрия.The inventive pulse acoustic signals are measured at three points located on the periphery of the active zone above the heads of the fuel assemblies symmetrically relative to its center. Discriminate the measured pulses in amplitude from the background acoustic noise. By the presence of pulses from the monitoring points for a period of time t = l / V, where l is the maximum distance between the sensors; V is the speed of the acoustic signal in sodium; sodium boiling is judged. Comparison of the measured time intervals between pulses with tabular values for each fuel assembly and determine the place of boiling sodium.

Указанное решение предназначено для обнаружения кипения натрия в качестве теплоносителя, не учитывает особенности обнаружения кипения теплоносителя - воды в реакторах типа ВВЭР и не позволяет, соответственно, уточнить реальные условия теплосъема в конкретной активной зоне, более точно определить проектные пределы более напряженных активных зон для реакторов типа ВВЭР.The indicated solution is designed to detect boiling of sodium as a coolant, does not take into account the features of detecting boiling of coolant - water in VVER reactors, and does not allow, accordingly, to clarify the real conditions of heat removal in a specific active zone, more accurately determine the design limits of more intense active zones for reactors of the type VVER.

Также известно решение:The solution is also known:

RU (11) 2063653, МПК 6 G21C 17/00. Детектор кипения теплоносителя на поверхности твэла в активной зоне ядерного реактора.RU (11) 2063653, IPC 6 G21C 17/00. Detector of coolant boiling on the surface of a fuel element in the core of a nuclear reactor.

Детектор кипения является детектором прямого заряда, в котором в качестве эмиттера электронов использован сердечник твэла, а в качестве коллектора электронов, изолированные секции, размещенные вокруг твэла. Одна из секций коллектора электронов непосредственно примыкает к оболочке твэла, а между другими секциями и оболочкой имеется зазор, внутри которого находится слой теплоносителя, факт кипения которого или его плотность устанавливаются.The boiling detector is a direct charge detector, in which the fuel rod core is used as an emitter of electrons, and isolated sections located around the fuel rod are used as an electron collector. One of the sections of the electron collector is directly adjacent to the cladding of the fuel rod, and there is a gap between the other sections and the cladding, inside which there is a coolant layer, the fact of which boiling or its density is established.

Однако известное решение также не позволяет применить его в реакторах ВВЭР, для которых не допускается помещать на стенки твэла посторонние элементы или вводить элементы в межтвэльное пространство из-за ухудшения теплосъема, что, соответственно, не позволяет своевременно обнаружить кипение теплоносителя в активной зоне реактора и оперативно обеспечить предотвращение ухудшения теплообмена, уточнить реальные условия теплосъема в конкретной активной зоне, более точно определить проектные пределы более напряженных активных зон. Наиболее близким к заявленному является решение: SU 865024 А1, МПК 5 G21C 17/038.However, the known solution also does not allow its application in VVER reactors, for which it is not allowed to place foreign elements on the fuel rod walls or introduce elements into the inter-fuel space due to deterioration of heat removal, which, accordingly, does not allow timely detection of coolant boiling in the reactor core and quickly to prevent the deterioration of heat transfer, to clarify the real conditions of heat removal in a particular core, to more accurately determine the design limits of more stressed core zones. Closest to the claimed one is the solution: SU 865024 A1, IPC 5 G21C 17/038.

Устройство для диагностики кипения теплоносителя в активной зоне ядерного реактора, содержащее детектор нейтронов, полосовой фильтр, блок сравнения, средства диагностики кипения, блок нелинейного преобразования, блок дифференцирования, первый и второй блоки определения дисперсии сигнала, блок деления.A device for diagnosing coolant boiling in the core of a nuclear reactor, comprising a neutron detector, a bandpass filter, a comparison unit, boiling diagnostic tools, a nonlinear conversion unit, a differentiation unit, the first and second signal dispersion determination units, and a division unit.

В указанном решении предложен только канал с элементами обработки сигнала, но не указан способ обнаружения кипения теплоносителя в активной зоне реактора. Предложенный в заявке канал отличается от предлагаемого тем, что требуется только заявленное разрешение регистрации изменения нейтронного потока до 0,001% при номинальной мощности реактора в заданной полосе частот. При этом можно применять любой известный метод обработки переменной части сигнала детектора нейтронов. Также предложенный канал отличается тем, что он измеряет и постоянную составляющую сигнала, пропорциональную нейтронному потоку, значение которой требует предложенный способ.In this solution, only a channel with signal processing elements is proposed, but no method for detecting coolant boiling in the reactor core is not specified. The channel proposed in the application differs from the proposed one in that only the declared permission to register changes in the neutron flux up to 0.001% at the rated power of the reactor in a given frequency band is required. In this case, any known method of processing the variable part of the neutron detector signal can be applied. Also, the proposed channel is characterized in that it measures the constant component of the signal proportional to the neutron flux, the value of which requires the proposed method.

При длительном кипении теплоносителя в активной зоне ядерного реактора происходит формирование отложений, что приводит к существенному ухудшению теплообмена. Кроме этого при кипении, в порах оболочки ТВЭЛ накапливаются активные примеси (литий, хлор, фтор), которые усиливают скорость коррозии сплава циркония с 1% ниобия. Контроль момента возникновения кипения теплоносителя позволит уточнить реальные условия теплосъема в конкретной активной зоне и точнее определять проектные пределы более напряженных активных зон.With prolonged boiling of the coolant in the core of a nuclear reactor, deposits form, which leads to a significant deterioration in heat transfer. In addition, during boiling, active impurities (lithium, chlorine, fluorine) accumulate in the pores of the TVEL cladding, which enhance the corrosion rate of the zirconium alloy with 1% niobium. Monitoring the moment of occurrence of the coolant boiling will make it possible to clarify the real conditions of heat removal in a particular active zone and more accurately determine the design limits of more stressed active zones.

То есть в известном решении не обеспечены в должной мере своевременное обнаружение кипения теплоносителя в активной зоне реактора, предотвращение ухудшения теплообмена, накопление активных примесей (литий, хлор, фтор), усиливающих скорость коррозии сплава циркония с 1% ниобия, уточнение реальных условий теплосъема в конкретной активной зоне, более точное определение проектных пределов более напряженных активных зон.That is, in the known solution, the timely detection of the coolant boiling in the reactor core, the prevention of heat transfer deterioration, the accumulation of active impurities (lithium, chlorine, fluorine) that enhance the corrosion rate of the zirconium alloy with 1% niobium, clarification of the actual heat removal conditions in a concrete core, more accurate definition of design limits of more stressed core areas.

Таким образом, технической задачей предложенного решения является своевременное обнаружение кипения теплоносителя в активной зоне реактора, предотвращение ухудшения теплообмена, накопления активных примесей (литий, хлор, фтор), усиливающих скорость коррозии сплава циркония с 1% ниобия, уточнение реальных условий теплосъема в конкретной активной зоне, более точное определение проектных пределов более напряженных активных зон для реакторов типа ВВЭР.Thus, the technical task of the proposed solution is the timely detection of coolant boiling in the reactor core, prevention of heat transfer deterioration, accumulation of active impurities (lithium, chlorine, fluorine) that enhance the corrosion rate of a zirconium alloy with 1% niobium, clarification of real heat removal conditions in a specific core , a more accurate determination of the design limits of more stressed active zones for VVER-type reactors.

Решение указанной технической задачи обеспечивает использование предлагаемой совокупности существенных признаков.The solution of this technical problem provides the use of the proposed combination of essential features.

Способ обнаружения кипения теплоносителя в активной зоне реактора ВВЭР, включающий оценку флуктуации нейтронного потока, обработку и выделение сигналов детекторов с заданными параметрами, причем флуктуации нейтронного потока, обработку и выделение сигналов детекторов с заданными параметрами оценивают по высоте контролируемой тепловыделяющей сборки (ТВС) с учетом соответствующих компенсаций, рассчитанных по показаниям всех сборок ДН по отношению к флуктуациям нейтронного потока на входе в эту ТВС, флуктуации нейтронного потока дополнительно регистрируют, собранными в определенном порядке по высоте ТВС и равномерно распределенными в активной зоне реактора, составляющими измерительный канал, датчиками, причем при регистрации флуктуации нейтронного потока обеспечивают разрешение не более 0,001% при номинальной мощности реактора, при этом для выделения сигнала в месте расположения чувствительной части детектора компенсируют паразитные сигналы и подавляют сигналы, связанные с промышленными наводками, заданные параметры обрабатываемых сигналов устанавливают в частотном диапазоне от 0,1 Гц до 8 Гц и передают обработанные сигналы в вычислительный комплекс для их дальнейшей обработки, обеспечивающей выявление наличия кипения теплоносителя.A method for detecting coolant boiling in the VVER reactor core, including estimating neutron flux fluctuations, processing and isolating detector signals with predetermined parameters, and neutron flux fluctuations, processing and isolating detector signals with preset parameters, are estimated by the height of the controlled fuel assembly (FA) taking into account the corresponding compensation calculated according to the testimony of all the assemblies of the DN with respect to fluctuations of the neutron flux at the entrance to this fuel assembly, fluctuations of the neutron flux they are recorded reliably, sensors collected in a certain order along the fuel assembly height and uniformly distributed in the reactor core constituting the measuring channel, moreover, when detecting neutron flux fluctuations, they provide a resolution of not more than 0.001% at the rated power of the reactor, and to isolate the signal at the sensitive location parts of the detector compensate for spurious signals and suppress signals associated with industrial interference, the specified parameters of the processed signals are set to often a wide range from 0.1 Hz to 8 Hz and the processed signals are transmitted to a computer complex for their further processing, which ensures the detection of the presence of boiling coolant.

Канал обнаружения кипения теплоносителя в активной зоне реактора ВВЭР, включающий детекторы нейтронов, полосовой фильтр для выделения частотного диапазона, характерного для диагностики кипения, блоки обработки сигнала, причем детекторы нейтронов выполнены в виде датчиков прямой зарядки с чувствительным элементом из родия, равномерно распределены по высоте контролируемой тепловыделяющей сборки (ТВС) и на входе в эту ТВС, причем параметры обрабатываемых сигналов установлены в частотном диапазоне от 0.1 Гц до 8 Гц, блоки обработки сигнала снабжены средствами регистрации постоянной составляющей сигнала детектора, пропорциональной нейтронному потоку и средствами регистрации переменной составляющей пропорциональной изменению нейтронного потока, имеющими разрешение не более 0,001% при номинальной мощности реактора, средствами компенсации паразитных сигналов для выделения сигнала в месте расположения чувствительной части детектора, средствами подавления сигналов, связанных с промышленными наводками, средствами преобразования аналогового сигнала в цифровой код для передачи сигнала в вычислительный комплекс для анализа.A channel for detecting coolant boiling in the VVER reactor core, including neutron detectors, a bandpass filter to isolate the frequency range characteristic of boiling diagnostics, signal processing units, and neutron detectors are made in the form of direct charging sensors with a rhodium sensitive element, uniformly distributed over the height controlled fuel assembly (FA) and at the entrance to this FA, moreover, the parameters of the processed signals are set in the frequency range from 0.1 Hz to 8 Hz, signal processing units equipped with means for recording the constant component of the detector signal proportional to the neutron flux and means for recording the variable component proportional to the change in the neutron flux, having a resolution of not more than 0.001% at the rated power of the reactor, means for compensating spurious signals to isolate the signal at the location of the sensitive part of the detector, signal suppression means, associated with industrial interference, means of converting an analog signal into a digital code for transferring giving a signal to a computer complex for analysis.

Предлагаемое техническое решение основано на оценке изменения относительной чувствительности флуктуации нейтронного потока по высоте контролируемой тепловыделяющей сборки (ТВС) к флуктуациям параметров теплоносителя, с учетом соответствующих компенсаций, рассчитанных по показаниям всех сборок ДН. Флуктуации нейтронного потока по высоте контролируемой ТВС оцениваются по отношению к флуктуациям нейтронного потока на входе в эту ТВС. При возникновении кипения теплоносителя существенно меняется относительная чувствительность флуктуации нейтронного потока в области парообразования к флуктуациям параметров теплоносителя. Превышение относительного значения флуктуации нейтронного потока заданного предела определяет парообразование в контролируемой ТВС. Флуктуации нейтронного потока регистрируются датчиками нейтронов (ДН), способными регистрировать флуктуации нейтронного потока в диапазоне частот примерно до 8 Гц. Датчики должны быть расположены в определенном порядке по высоте ТВС в сборке датчиков. Сборки датчиков должны быть по возможности равномерно распределены в активной зоне реактора. Штатное расположение датчиков нейтронов в активной зоне ВВЭР подходит для этого способа обнаружения кипения теплоносителя.The proposed technical solution is based on an assessment of the change in the relative sensitivity of the fluctuations of the neutron flux over the height of the controlled fuel assembly (FA) to fluctuations in the parameters of the coolant, taking into account the corresponding compensations calculated according to the readings of all the assemblies of the beam. Fluctuations of the neutron flux along the height of the controlled fuel assemblies are estimated with respect to fluctuations of the neutron flux at the entrance to this fuel assembly. With the occurrence of coolant boiling, the relative sensitivity of the fluctuations of the neutron flux in the region of vaporization to fluctuations in the parameters of the coolant changes significantly. Exceeding the relative value of the fluctuation of the neutron flux of a given limit determines the vaporization in a controlled fuel assembly. Fluctuations in the neutron flux are detected by neutron sensors (NDs), capable of detecting fluctuations in the neutron flux in the frequency range up to about 8 Hz. The sensors must be located in a certain order according to the height of the fuel assemblies in the sensor assembly. Sensor assemblies should be as evenly distributed as possible in the reactor core. The regular arrangement of neutron sensors in the VVER core is suitable for this method of detecting coolant boiling.

За счет различных факторов таких как:Due to various factors such as:

- вращения лопаток главных циркуляционных насосов (ГЦН);- rotation of the blades of the main circulation pumps (MCP);

- различной температуры петель теплоносителя холодных ниток 1-го контура;- different temperatures of the coolant loops of the cold thread of the 1st circuit;

- неоднородности перемешивания теплоносителя в нижней камере смешения;- heterogeneous mixing of the coolant in the lower mixing chamber;

- акустических волн и т.п.,- acoustic waves, etc.,

в теплоносителе всегда есть флуктуации свойств теплоносителя. Эти флуктуации приводят к флуктуации плотности теплоносителя в активной зоне и, за счет этого, к флуктуации нейтронного потока в ТВС. Флуктуации нейтронного потока зависят от флуктуации плотности теплоносителя за счет изменения замедляющих свойств теплоносителя.in the coolant there are always fluctuations in the properties of the coolant. These fluctuations lead to fluctuations in the density of the coolant in the core and, due to this, to fluctuations of the neutron flux in the fuel assembly. Fluctuations of the neutron flux depend on fluctuations in the density of the coolant due to a change in the moderating properties of the coolant.

Величины флуктуации нейтронного потока зависят от:The magnitude of the fluctuation of the neutron flux depends on:

- величины нейтронного потока;- the magnitude of the neutron flux;

- выгорания ТВС;- burnout fuel assemblies;

- чувствительности и выгорания датчика нейтронов; соотношения колебаний и величин амплитуды разных параметров теплоносителя (расход, температура, давление) и т.д. Амплитуда флуктуации нейтронного потока пропорциональна средней величине нейтронного потока. Флуктуации нейтронного потока определяются переменной составляющей тока ДН, а средняя величина нейтронного потока определяется основной составляющей тока ДН. В качестве оценочного параметра флуктуации теплоносителя выбрано значение среднеквадратичного отклонения переменной составляющей тока ДН, приведенное к усредненному току ДН. Все значения определяются на интервале анализа.- sensitivity and burnout of the neutron sensor; the ratio of fluctuations and amplitude values of different parameters of the coolant (flow rate, temperature, pressure), etc. The amplitude of the fluctuation of the neutron flux is proportional to the average value of the neutron flux. Fluctuations of the neutron flux are determined by the variable component of the DN current, and the average value of the neutron flux is determined by the main component of the DN current. As an estimated parameter of the coolant fluctuation, the value of the standard deviation of the alternating component of the DN current, reduced to the average current of the DN, was selected. All values are determined on the analysis interval.

Амплитуда флуктуаций нейтронного потока, без кипения теплоносителя изменяется по высоте ТВС. Это изменение зависит от соотношения амплитуд, фаз колебаний температуры, давления и расхода теплоносителя. Эти соотношения не имеют существенных различий на входе во все ТВС активной зоны в анализируемом диапазоне частот. Так как оценивается относительная чувствительность нейтронного потока по высоте тепловыделяющей сборки к нижней части ТВС, то постоянно вводится соответствующая компенсация, рассчитанная по показаниям всех сборок ДН.The amplitude of fluctuations of the neutron flux, without boiling of the coolant, varies along the height of the fuel assembly. This change depends on the ratio of amplitudes, phases of temperature fluctuations, pressure and coolant flow. These relationships do not have significant differences at the input to all FAs in the core in the analyzed frequency range. Since the relative sensitivity of the neutron flux by the height of the fuel assembly to the lower part of the fuel assembly is estimated, the corresponding compensation calculated according to the readings of all the assemblies of the beam is constantly introduced.

При возникновении парообразования относительная чувствительность нейтронного потока по высоте тепловыделяющей сборки к нижней части ТВС существенно меняется. Флюктуации параметров теплоносителя и вызванные ими деформации аксиального профиля энерговыделения приводят к высотному дрейфу границ начала и окончания парообразования, что приводит к росту нелинейности изменения плотности теплоносителя с наступлением кипения. Амплитуда колебаний плотности теплоносителя, вызванных флюктуациями его параметров, при парообразовании существенно возрастает, в результате чего чувствительность нейтронного потока, регистрируемого датчиком, к флюктуациям параметров теплоносителя увеличивается.When vaporization occurs, the relative sensitivity of the neutron flux along the height of the fuel assembly to the lower part of the fuel assembly changes significantly. Fluctuations in the parameters of the coolant and the resulting deformations of the axial profile of energy release lead to a height drift of the boundaries of the beginning and end of vaporization, which leads to an increase in the nonlinearity of the change in the density of the coolant with the onset of boiling. The amplitude of fluctuations in the density of the coolant caused by fluctuations in its parameters increases significantly during vaporization, as a result of which the sensitivity of the neutron flux detected by the sensor to fluctuations in the parameters of the coolant increases.

Таким образом, локальное увеличение относительной чувствительности шума нейтронного потока к флюктуациям параметров теплоносителя служит сигналом наличия кипения теплоносителя.Thus, a local increase in the relative sensitivity of the neutron flux noise to fluctuations in the parameters of the coolant serves as a signal of the presence of boiling coolant.

Для осуществления указанного способа обнаружения кипения теплоносителя подходит измерительный канал, включающий детекторы нейтронов, измерительную аппаратуру и средства предварительной обработки сигнала.To implement the indicated method for detecting coolant boiling, a measuring channel including neutron detectors, measuring equipment, and signal pre-processing means is suitable.

В предлагаемом измерительном канале в качестве детекторов могут использоваться датчики прямой зарядки с чувствительным элементом из родия (ДПЗ), применяемые в штатных системах контроля активной зоны.In the proposed measuring channel, direct charge sensors with a rhodium sensitive element (RPS) used in standard core core monitoring systems can be used as detectors.

Канал должен обеспечивать регистрацию постоянной составляющей сигнала детектора, пропорциональной нейтронному потоку, и регистрацию переменной составляющей, пропорциональной изменению нейтронного потока до 0,001% при номинальной мощности реактора. Измерительный канал должен обеспечивать компенсацию паразитных сигналов для выделения сигнала в месте расположения чувствительной части детектора. В измерительном канале должны подавляться сигналы, связанные с промышленными наводками. Для выделения частотного диапазона, характерного для диагностики кипения, измерительный канал должен содержать полосовой фильтр. Для передачи сигнала в вычислительный комплекс для анализа канал должен обеспечить преобразование аналогового сигнала в цифровой код.The channel should provide registration of the constant component of the detector signal proportional to the neutron flux, and registration of the variable component proportional to the change in the neutron flux to 0.001% at the rated power of the reactor. The measuring channel should provide compensation for spurious signals to isolate the signal at the location of the sensitive part of the detector. In the measuring channel, signals associated with industrial interference must be suppressed. To highlight the frequency range characteristic of boiling diagnostics, the measuring channel should contain a band-pass filter. To transmit a signal to a computer complex for analysis, the channel must provide the conversion of the analog signal into a digital code.

Следует отметить, что приведенная в качестве примера на Фиг.1 структура измерительного канала, поясняет конкретное решение, но, при обеспечении необходимых характеристик, может иметь структуру, отличающуюся от приведенной графики.It should be noted that the structure of the measuring channel, shown as an example in FIG. 1, explains the specific solution, but, while providing the necessary characteristics, it may have a structure different from the given graph.

Предложенное решение поясняется графически.The proposed solution is illustrated graphically.

На Фиг.1 представлена схема измерительного канала (канал обнаружения кипения теплоносителя в активной зоне реактора ВВЭР).Figure 1 presents a diagram of the measuring channel (channel detecting the boiling of the coolant in the core of the WWER reactor).

На Фиг.2 представлена иллюстрация метода диагностики кипения теплоносителя.Figure 2 presents an illustration of a diagnostic method for boiling a coolant.

На представленных чертежах (Фиг.1, Фиг.2) позициями обозначены:In the drawings (Fig. 1, Fig. 2), the positions indicated:

1 - детекторы нейтронов;1 - neutron detectors;

2 - дифференциальный усилитель;2 - differential amplifier;

3 - аналого-цифровой преобразователь постоянной компоненты сигнала;3 - analog-to-digital Converter constant components of the signal;

4 - фильтр высоких частот;4 - high-pass filter;

5 - усилитель сигнала;5 - signal amplifier;

6 - режекторный фильтр;6 - notch filter;

7 - усилитель сигнала;7 - signal amplifier;

8 - полосовой фильтр;8 - band-pass filter;

9 - усилитель сигнала;9 - signal amplifier;

10 - аналого-цифровой преобразователь переменной компоненты сигнала;10 - analog-to-digital Converter variable signal components;

11 - блоки обработки сигнала;11 - signal processing units;

12 - значения динамических пределов, рассчитанных для каждого обработанного сигнала детектора, на момент анализа состояния активной зоны;12 - values of dynamic limits calculated for each processed detector signal at the time of analysis of the state of the active zone;

13 - момент превышения динамических пределов;13 - the moment of exceeding the dynamic limits;

14 - значения анализируемых величин, полученных с помощью обработки переменой и постоянной составляющих сигналов детекторов (для ТВ С-2 два набора значений);14 - the values of the analyzed quantities obtained by processing the variable and constant components of the signals of the detectors (for TV S-2 two sets of values);

15 - значения кривой аппроксимации анализируемых величин в местах расположения ДПЗ;15 - values of the curve of approximation of the analyzed values at the locations of the DPS;

16 - значения анализируемых величин на входе в ТВС, относительно которых оценивается относительная чувствительность;16 - the values of the analyzed values at the entrance to the fuel assembly, relative to which the relative sensitivity is estimated;

17 - допустимые пределы анализируемых величин на входе в ТВС, рассчитанные на момент анализа состояния активной зоны.17 - allowable limits of the analyzed values at the entrance to the fuel assembly, calculated at the time of analysis of the state of the active zone.

Также на Фиг.2 показаны:Figure 2 also shows:

ТВС-1, ТВС-2 - условные обозначения различных графиков.TVS-1, TVS-2 - symbols of various graphs.

В соответствии с предложенным решениемIn accordance with the proposed solution

детекторы нейтронов 1 выполнены в виде датчиков прямой зарядки с чувствительным элементом из родия и равномерно распределены по высоте контролируемой тепловыделяющей сборки,neutron detectors 1 are made in the form of direct charging sensors with a sensitive element of rhodium and are uniformly distributed over the height of the controlled fuel assembly,

дифференциальный усилитель 2 сигнала детектора обеспечивает компенсацию паразитных сигналов и усиление сигнала,differential amplifier 2 of the detector signal provides compensation for spurious signals and signal amplification,

аналого-цифровой преобразователь 3 обеспечивает обработку постоянной составляющей сигнала детектора, которая пропорциональна нейтронному потоку, фильтр высоких частот 4 служит для удаления постоянной составляющей сигнала детектора,analog-to-digital Converter 3 provides processing of the constant component of the detector signal, which is proportional to the neutron flux, the high-pass filter 4 serves to remove the constant component of the detector signal,

подавление сигналов, связанных с промышленными наводками, обеспечивает режекторный фильтр 6,suppression of signals associated with industrial interference, provides a notch filter 6,

полосовой фильтр 8 предназначен для выделения частотного диапазона, характерного для диагностики кипения и дополнительного подавления промышленных наводок,the band-pass filter 8 is designed to highlight the frequency range characteristic of the diagnosis of boiling and additional suppression of industrial interference,

дополнительный аналого-цифровой преобразователь 10 обеспечивает обработку переменной составляющей сигнала детектора,additional analog-to-digital Converter 10 provides the processing of the variable component of the detector signal,

блоки обработки сигнала 11 образуют вычислительный комплекс внутри реакторной шумовой диагностики - ВКВРШД, принимающий данные реакторной установки, оцифрованные значения постоянной и переменной составляющих сигналов детекторов для анализа и диагностики кипения.signal processing units 11 form a computing complex inside the reactor noise diagnostics - VKVRShD, receiving data from the reactor installation, digitized values of the constant and variable components of the detector signals for analysis and diagnostics of boiling.

При этом, как указывалось ранее, канал обработки переменной составляющей сигнала, пропорционального изменению нейтронного потока, имеет разрешение не более 0,001%, при номинальной мощности реактора.Moreover, as mentioned earlier, the channel for processing the variable component of the signal, proportional to the change in the neutron flux, has a resolution of not more than 0.001%, at the rated power of the reactor.

Claims (2)

1. Способ обнаружения кипения теплоносителя в активной зоне реактора ВВЭР, включающий оценку флуктуации нейтронного потока, обработку и выделение сигналов детекторов с заданными параметрами, отличающийся тем, что флуктуации нейтронного потока, обработку и выделение сигналов детекторов с заданными параметрами оценивают по высоте контролируемой тепловыделяющей сборки (ТВС) с учетом соответствующих компенсаций, рассчитанных по показаниям всех сборок датчиками нейтронов (ДН) по отношению к флуктуациям нейтронного потока на входе в эту ТВС, флуктуации нейтронного потока дополнительно регистрируют собранными в определенном порядке по высоте ТВС и равномерно распределенными в активной зоне реактора составляющими измерительный канал датчиками, причем при регистрации флуктуации нейтронного потока обеспечивают разрешение не более 0,001% при номинальной мощности реактора, при этом для выделения сигнала в месте расположения чувствительной части детектора компенсируют паразитные сигналы и подавляют сигналы, связанные с промышленными наводками, заданные параметры обрабатываемых сигналов устанавливают в частотном диапазоне от 0,1 Гц до 8 Гц и передают обработанные сигналы в вычислительный комплекс для их дальнейшей обработки, обеспечивающей выявление наличия кипения теплоносителя.1. A method for detecting coolant boiling in the VVER reactor core, including estimating neutron flux fluctuations, processing and isolating detector signals with predetermined parameters, characterized in that neutron flux fluctuations, processing and isolating detector signals with predetermined parameters are estimated by the height of the controlled fuel assembly ( FA) taking into account the corresponding compensations calculated from the readings of all assemblies by neutron sensors (ND) with respect to the fluctuations of the neutron flux at the entrance to this TV C, neutron flux fluctuations are additionally recorded by sensors assembled in a certain order along the fuel assembly height and uniformly distributed in the reactor core constituting the measuring channel, and when registering neutron flux fluctuations, they provide a resolution of not more than 0.001% at the rated power of the reactor, in order to isolate the signal in place the location of the sensitive part of the detector compensates for spurious signals and suppresses signals associated with industrial interference, the specified processing parameters proxy signals set in the frequency range from 0.1 Hz to 8 Hz, and transmitting the processed signals to a computer system for further processing, which provides detecting the presence of coolant boiling. 2. Канал обнаружения кипения теплоносителя в активной зоне реактора ВВЭР, включающий детекторы нейтронов, полосовой фильтр для выделения частотного диапазона, характерного для диагностики кипения, блоки обработки сигнала, отличающийся тем, что детекторы нейтронов выполнены в виде датчиков прямой зарядки с чувствительным элементом из родия, равномерно распределены по высоте контролируемой тепловыделяющей сборки (ТВС) и на входе в эту ТВС, причем параметры обрабатываемых сигналов установлены в частотном диапазоне от 0,1 Гц до 8 Гц, блоки обработки сигнала снабжены средствами регистрации постоянной составляющей сигнала детектора, пропорциональной нейтронному потоку, и средствами регистрации переменной составляющей, пропорциональной изменению нейтронного потока, имеющими разрешение не более 0,001% при номинальной мощности реактора, средствами компенсации паразитных сигналов для выделения сигнала в месте расположения чувствительной части детектора, средствами подавления сигналов, связанных с промышленными наводками, средствами преобразования аналогового сигнала в цифровой код для передачи сигнала в вычислительный комплекс для анализа. 2. A channel for detecting coolant boiling in the VVER reactor core, including neutron detectors, a bandpass filter for isolating the frequency range characteristic of boiling diagnostics, signal processing units, characterized in that the neutron detectors are made in the form of direct charge sensors with a rhodium sensitive element, evenly distributed over the height of the controlled fuel assembly (FA) and at the entrance to this fuel assembly, and the parameters of the processed signals are set in the frequency range from 0.1 Hz to 8 Hz, blocks about signal processing is equipped with means for detecting the constant component of the detector signal proportional to the neutron flux, and means for detecting the variable component proportional to the change in the neutron flux, having a resolution of not more than 0.001% at the rated power of the reactor, means for compensating spurious signals to isolate the signal at the location of the sensitive part of the detector, means for suppressing signals associated with industrial interference, means for converting an analog signal to digital oic code for transmitting a computer system for analysis.
RU2010138835/07A 2010-09-21 2010-09-21 Method and channel of detection of heat carrier boiling in reactor core of wwpr RU2437176C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010138835/07A RU2437176C1 (en) 2010-09-21 2010-09-21 Method and channel of detection of heat carrier boiling in reactor core of wwpr

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010138835/07A RU2437176C1 (en) 2010-09-21 2010-09-21 Method and channel of detection of heat carrier boiling in reactor core of wwpr

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2437176C1 true RU2437176C1 (en) 2011-12-20

Family

ID=45404471

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010138835/07A RU2437176C1 (en) 2010-09-21 2010-09-21 Method and channel of detection of heat carrier boiling in reactor core of wwpr

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2437176C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2016119363A (en) METHOD FOR CONTROL OF BORN DILUTION AT SIMPLE REACTOR
CN108427135A (en) The small-sized γ detection systems of high stable based on temperature adjustmemt and gain stabilization method
AU2003215579B2 (en) Method and device for detection of a pulsed mechanical effect on a plant component
US7542860B2 (en) Method and device for detecting the location of a pulse-type mechanical effect on a system part
US20150348656A1 (en) Neutron flux level measurement system, neutron flux level computing device and neutron flux level measurement method
JP5507903B2 (en) Seismic intensity estimation method and apparatus
JP3936107B2 (en) Reactor start-up monitoring device and reactor power monitoring method
CN110553770B (en) Fault diagnosis method for large drift abnormal value of sensor of ship structure stress monitoring system
RU2437176C1 (en) Method and channel of detection of heat carrier boiling in reactor core of wwpr
JPH033164B2 (en)
US7795599B2 (en) Radioactivity monitoring apparatus and method
JP4417972B2 (en) Radiation measurement equipment
CN113009544B (en) Method for judging peak range of radionuclide in seawater
JP2021512323A (en) How to prevent damage to atomic fuel
US5956380A (en) Method and apparatus for determining neutron flux density, in particular in a nuclear power facility
JP5491879B2 (en) Neutron multiplication system subcriticality determination device and subcriticality determination program
RU2246144C2 (en) Method and device for checking gas gap in process channel of uranium-graphite reactor
CN103884448A (en) Inbuilt type X-ray imaging method and device for measuring temperature in member
CN208283567U (en) The small-sized γ detection system of high stable based on temperature adjustmemt
RU2427937C1 (en) System for diagnosis of occurring inter-channel instability in reactor with water under pressure
CN112304441B (en) Automatic detection method for cable pit fire protection
JP6449245B2 (en) A system for controlling a nuclear reactor core.
RU2414759C1 (en) Device to diagnose interchannel instability in reactor with pressurised water
RU2716018C1 (en) Method of estimating a nuclear-hazardous state of a breeding system
Fry et al. Neutron density fluctuations as a reactor diagnostic tool