RU2560109C2 - Способ контроля герметичности оболочек твэлов - Google Patents
Способ контроля герметичности оболочек твэлов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2560109C2 RU2560109C2 RU2013144056/07A RU2013144056A RU2560109C2 RU 2560109 C2 RU2560109 C2 RU 2560109C2 RU 2013144056/07 A RU2013144056/07 A RU 2013144056/07A RU 2013144056 A RU2013144056 A RU 2013144056A RU 2560109 C2 RU2560109 C2 RU 2560109C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coolant
- detector
- tightness
- fuel element
- signals
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам контроля герметичности оболочек тепловыделяющих элементов (твэлов) ядерного реактора по активности продуктов деления в теплоносителе первого контура корпусных ядерных реакторов и направлено на повышение безопасности эксплуатации ядерных реакторов. Способ контроля герметичности оболочек твэлов включает регистрацию запаздывающих нейтронов в теплоносителе первого контура ядерного реактора с помощью первого детектора (1) через равные интервалы времени T, соответствующие времени полного цикла обращения теплоносителя в первом контуре реактора, измерение интенсивностей Ni и Ni+T сигналов детектора, пропорциональных нейтронной активности теплоносителя в моменты времени ti и ti+T, определение разности (Ni+T-Ni)K=ΔNK, где k - номер процедуры вычитания, сравнение разности ΔNK со значением ΔNK-1. Сигнал детектора (1) через дифференциальный трансформатор (2) и усилитель (3) поступает на дискриминатор (4), который обеспечивает дискриминацию шумов усилителя (3), обрабатывает и преобразовывает аналоговые сигналы в стандартные импульсы для передачи на вход преобразователя счет-код (5). Далее сигналы поступают в ПЭВМ (6), где они обрабатываются по заданному алгоритму. Выполнение условия ΔN≥2ΔNK-1 свидетельствует о разгерметизации оболочек твелов. Техническим результатом является повышение точности и достоверности контроля герметичности оболочек твэлов. 1 ил.
Description
Изобретение относится к способам контроля герметичности оболочек тепловыделяющих элементов (твэлов) ядерного реактора по активности продуктов деления в теплоносителе первого контура корпусных ядерных реакторов и направлено на повышение безопасности эксплуатации ядерных реакторов.
Известен способ контроля герметичности оболочек твэлов, в котором пробы теплоносителя, отбираемые из топливных сборок, контролируются на присутствие запаздывающих нейтронов, носителями которых являются Br87 и J137 с периодами полураспада 56 и 22 с соответственно [М.П. Шальман, В.И. Плютинский. Контроль и управление на атомных электростанциях. М.: Энергия, 1979 г., с.114-115].
Недостатком известного способа является невысокая надежность определения герметичности оболочек твэлов в условиях электромагнитных помех в линии связи между детектором и аппаратурой обработки на уровне малой интенсивности информационного сигнала.
В качестве ближайшего аналога заявляемого технического решения принят способ контроля герметичности оболочек твэлов [патент РФ №2349976, МПК G21C 17/04, 2009 г.]. В указанном способе осуществляют регистрацию запаздывающих нейтронов в теплоносителе первого контура при помощи двух детекторов, размещенных друг от друга на расстоянии, учитывающем затухание источников нейтронов в теплоносителе, сравнивают количество поступающих импульсов и определяют моменты возрастания количества импульсов в каждом детекторе. Появление микротрещин на оболочке твэла приводит к выбросу запаздывающих нейтронов в теплоноситель, и, соответственно, к увеличению в момент времени t1 сигнала с первого детектора нейтронов, а затем через время, равное отношению расстояния между детекторами нейтронов к скорости теплоносителя, в момент времени t2 формируется увеличенный сигнал со второго детектора. По информации об увеличении сигналов в моменты времени t1 и t2 судят о герметичности оболочек твэлов.
Недостатком способа, принятого в качестве ближайшего аналога, является то, что он не обеспечивает достаточно высокой точности измерений, так как при использовании двух детекторов, регистрирующих нейтронную активность, требуется участок трубопровода с максимально одинаковыми гидродинамическими параметрами протекания теплоносителя. В то же время в реальных условиях ядерного реактора трубопроводная система, по которой циркулирует теплоноситель, характеризуется наличием запорно-регулирующей арматуры, изгибами и коленами и т.п., что приводит к изменению гидродинамического профиля потока теплоносителя, и как следствие вносит погрешность в соответствие показаний первого и второго детекторов, вследствие чего снижается точность и, следовательно, достоверность контроля герметичности оболочек твэлов ядерного реактора.
Технический результат, достигаемый изобретением, - повышение точности и достоверности контроля герметичности оболочек твэлов.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе контроля герметичности оболочек твэлов, включающем регистрацию запаздывающих нейтронов в теплоносителе первого контура ядерного реактора, упомянутую регистрацию запаздывающих нейтронов производят одним детектором через равные интервалы времени T, которые соответствуют времени полного цикла обращения теплоносителя в первом контуре ядерного реактора, измеряют интенсивности Ni и Ni+T сигналов детектора, пропорциональные нейтронной активности теплоносителя в моменты времени t1 и ti+T, определяют разность (Ni+T-Ni)K=ΔNK, где k - номер процедуры вычитания, сравнивают разность ΔNK со значением ΔNK-1 и судят о разгерметизации оболочек твелов при выполнении условия ΔNK≥2ΔNK-1.
Изобретение иллюстрируется на фиг.1, где приведена структурная схема устройства, с помощью которого осуществляется заявляемый способ.
Устройство, реализующее способ, содержит детектор 1, выполненный в виде в виде ионизационной камеры деления для регистрации нейтронной активности изотопов Br87 и J137 на фоне нейтронной активности изотопа азота N17 и размещенный непосредственно на выходном трубопроводе первого контура ядерного реактора. К выходу детектора 1 подключены последовательно соединенные дифференциальный трансформатор 2, усилитель импульсов тока 3, дискриминатор 4 и преобразователь счет-код 5. Выход блока 5 соединен с входом ПЭВМ 6. ПЭВМ 6 обеспечивает обработку поступающих сигналов и отображает на мониторе информацию о состоянии твэлов.
Предлагаемый способ основан па регистрации на уровня фоновой активности теплоносителя, вызванной наличием запаздывающих нейтронов от изотопа азота N17, носителей предшественников запаздывающих нейтронов, которыми являются продукты деления ядерного топлива - Br87 и J137 c периодами полураспада 56 и 22 с соответственно. Детектор 1 непрерывно через равные интервалы времени T, соответствующие времени полного цикла обращения теплоносителя в первом контуре реактора (которое, например, для реактора типа ВВЭР составляет 3-5 сек), регистрирует запаздывающие нейтроны. Интенсивности Ni и Ni+T сигналов детектора пропорциональны нейтронной активности теплоносителя в моменты времени ti и ti+T.
При наличии герметичности оболочек твэлов уровень фонового облучения детектора, формируемый в основном нейтронной активностью изотопа азота N17, через равные интервалы времени T будет одинаков и количества импульсов Ni и Ni+T с выхода детектора в моменты времени ti и ti+T будут равны друг другу с точностью до погрешности измерения. При возникновении микротрещин на оболочке твела в теплоноситель попадают продукты деления ядерного топлива, являющиеся предшественниками запаздывающих нейтронов, и показания измеренной активности Ni и Ni+T в моменты времени ti и ti+T будут отличаться на величину, большую, чем величина дисперсии активности теплоносителя при нормальной эксплуатации ядерного реактора.
Сигнал детектора 1 через дифференциальный трансформатор 2 и усилитель 3 поступает на дискриминатор 4, который обеспечивает дискриминацию шумов усилителя 3, обрабатывает и преобразовывает аналоговые сигналы детектора 1 в стандартные импульсы для передачи на вход преобразователя счет-код 5. С выхода преобразователя 5 сигналы поступают в ПЭВМ 6, где они обрабатываются по заданному алгоритму.
В ПЭВМ 6 производится определение разности (Ni+T-Ni)K=ΔNK, где k - номер процедуры вычитания и сравнение разности ΔNK с предыдущим значением ΔNK-1. Выполнение условия ΔNK≥2ΔNK-1 свидетельствует о разгерметизации оболочек твелов. В зависимости от величины разности (ΔNK-2ΔNK-1) и длительности превышения ΔNK над ΔNK-1 определяется характер разгерметизации.
Предлагаемый способ по сравнению со способом, принятым в качестве ближайшего аналога, не чувствителен к гидродинамическим параметрам протекания теплоносителя в первом контуре ядерного реактора и, как следствие обеспечивает повышение точности и достоверности контроля герметичности оболочек твэлов ядерного реактора.
Claims (1)
- Способ контроля герметичности оболочек твэлов, включающий регистрацию запаздывающих нейтронов в теплоносителе первого контура ядерного реактора, отличающийся тем, что регистрацию запаздывающих нейтронов производят одним детектором через равные интервалы времени T, которые соответствуют времени полного цикла обращения теплоносителя в первом контуре реактора, измеряют интенсивности Ni и Ni+T сигналов детектора, пропорциональные нейтронной активности теплоносителя в моменты времени ti и ti+T, определяют разность (Ni+T-Ni)K=ΔNК, где k - номер процедуры вычитания, сравнивают разность ΔNK со значением ΔNK-1 и при выполнении условия ΔNK≥2ΔNK-1 судят о разгерметизации оболочек твэлов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013144056/07A RU2560109C2 (ru) | 2013-09-30 | 2013-09-30 | Способ контроля герметичности оболочек твэлов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013144056/07A RU2560109C2 (ru) | 2013-09-30 | 2013-09-30 | Способ контроля герметичности оболочек твэлов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013144056A RU2013144056A (ru) | 2015-04-10 |
RU2560109C2 true RU2560109C2 (ru) | 2015-08-20 |
Family
ID=53282364
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013144056/07A RU2560109C2 (ru) | 2013-09-30 | 2013-09-30 | Способ контроля герметичности оболочек твэлов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2560109C2 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4419882A (en) * | 1980-03-10 | 1983-12-13 | Nihonsanso Kabushiki Kaisha | Leakage detection method using helium |
RU2349976C1 (ru) * | 2007-06-15 | 2009-03-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" | Устройство контроля герметичности оболочек твэлов |
RU2387032C1 (ru) * | 2009-04-16 | 2010-04-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" | Чехол для размещения и хранения отработавших тепловыделяющих сборок от реакторов ввэр-1000 |
US20130219983A1 (en) * | 2010-11-12 | 2013-08-29 | Alan George | Rheometer standardisation |
-
2013
- 2013-09-30 RU RU2013144056/07A patent/RU2560109C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4419882A (en) * | 1980-03-10 | 1983-12-13 | Nihonsanso Kabushiki Kaisha | Leakage detection method using helium |
RU2349976C1 (ru) * | 2007-06-15 | 2009-03-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" | Устройство контроля герметичности оболочек твэлов |
RU2387032C1 (ru) * | 2009-04-16 | 2010-04-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" | Чехол для размещения и хранения отработавших тепловыделяющих сборок от реакторов ввэр-1000 |
US20130219983A1 (en) * | 2010-11-12 | 2013-08-29 | Alan George | Rheometer standardisation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013144056A (ru) | 2015-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102324497B1 (ko) | 원자로 운전정지기간 중 붕소 희석도를 모니터링하는 방법 | |
KR20100042281A (ko) | 도플러 반응도계수의 측정방법 | |
CN104934084A (zh) | 一种核电站燃料元件包壳破损监测方法及系统 | |
CN111751866B (zh) | 基于中子符合计数的溶液系统钚浓度估算方法及监测系统 | |
US8804893B2 (en) | Method of and an apparatus for monitoring the operation of a nuclear reactor | |
JP6072977B2 (ja) | 放射線モニタ | |
RU2560109C2 (ru) | Способ контроля герметичности оболочек твэлов | |
US9287013B2 (en) | Moderator temperature coefficient measurement apparatus | |
US20170062084A1 (en) | Reactor instrumentation system and reactor | |
JP5491879B2 (ja) | 中性子増倍体系の未臨界度判定装置、及び未臨界度判定プログラム | |
RU2349976C1 (ru) | Устройство контроля герметичности оболочек твэлов | |
JPH09264984A (ja) | 原子炉炉外計装装置およびその方法 | |
Vo et al. | A Digital Controller for Reactivity Monitoring and Power Control | |
Tsypin et al. | 16N γ-ray diagnostics of a nuclear reactor in a nuclear power plant | |
WO2016196799A1 (en) | Systems and methods for determining an amount of fissile material in a reactor | |
RU2025800C1 (ru) | Способ контроля содержания бора-10 в теплоносителе первого контура ядерного реактора | |
Lee et al. | Experimental determination of subcriticality at subcritical PWRs in Korea | |
RU2457558C1 (ru) | Способ измерения расхода теплоносителя первого контура ядерного реактора | |
Unruh et al. | In-core flux sensor evaluations at the ATR critical facility | |
CN113280980B (zh) | 靶件的检测方法和装置 | |
Aleksandrov et al. | lnvestigation of β-Emission Methods of Monitoring Coolant Water Level in Nuclear Power Plants | |
RU2438198C1 (ru) | Способ защиты активной зоны реактора ввэр по локальным параметрам с использованием показаний внутриреакторных нейтронных детекторов | |
Amponsah-Abu et al. | Assessment of the reliability of neutronic parameters of Ghana Research Reactor-1 control systems | |
RU2450377C1 (ru) | Способ измерения расхода теплоносителя первого контура ядерного реактора и устройство для его осуществления | |
JPH0465360B2 (ru) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151001 |