RU2632936C1 - Способ определения координат неисправного поглощающего элемента ядерного реактора - Google Patents
Способ определения координат неисправного поглощающего элемента ядерного реактора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2632936C1 RU2632936C1 RU2016126485A RU2016126485A RU2632936C1 RU 2632936 C1 RU2632936 C1 RU 2632936C1 RU 2016126485 A RU2016126485 A RU 2016126485A RU 2016126485 A RU2016126485 A RU 2016126485A RU 2632936 C1 RU2632936 C1 RU 2632936C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sensors
- faulty
- absorbing element
- growth rate
- distance
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21H—OBTAINING ENERGY FROM RADIOACTIVE SOURCES; APPLICATIONS OF RADIATION FROM RADIOACTIVE SOURCES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; UTILISING COSMIC RADIATION
- G21H5/00—Applications of radiation from radioactive sources or arrangements therefor, not otherwise provided for
- G21H5/02—Applications of radiation from radioactive sources or arrangements therefor, not otherwise provided for as tracers
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к атомной промышленности. Способ определения координат неисправного поглощающего элемента ядерного реактора включает пошаговое извлечение поглощающего элемента и регистрацию на каждом шаге скорости роста сигналов датчиков потока нейтронов. Определяют на основании полученных данных зависимости относительной скорости роста сигнала датчика от расстояния до неисправного поглощающего элемента Ψ(r). Определяют три датчика, регистрирующих максимальную скорость роста сигнала. Нумеруют их в порядке убывания скорости роста регистрируемого ими сигнала. Измеряют расстояния попарно между каждыми из трех датчиков, образующих треугольник. Определяют углы между сторонами треугольника. Определяют расстояния от первого выбранного датчика до неисправного поглощающего элемента в соответствии с решением совокупности уравнений. Определяют двухмерные координаты неисправного топливного элемента в соответствии с уравнениями. Изобретение позволяет повысить безопасность эксплуатации ядерного реактора за счет более точного определения координат неисправного поглощающего элемента. 1 ил.
Description
Изобретение относится к атомной промышленности, в частности к способам определения координат неисправных поглощающих элементов активной зоны атомного реактора, приводящих к локальному росту плотности потока нейтронов.
В качестве ближайшего аналога (прототипа) выбран способ определения координат локальных возмущений коэффициента размножения в активной зоне подкритического ядерного реактора (RU 2165109 С2 (Производственное объединение "Маяк", RU), 10.04.2001). Данный способ включает следующую последовательность действий:
1. Извлечение по одному отдельных поглощающих элементов полностью из активной зоны в заглушенном реакторе на фиксированную величину;
2. Построение зависимости сигналов датчиков нейтронного потока от расстояния до извлеченного поглощающего элемента;
3. Запуск реактора и выведение в рабочий режим;
4. Регистрация сигналов датчиков потока нейтронов;
5. Определение одного или более датчиков, регистрирующих превышение сигналов заданных значений;
6. Построение схемы активной зоны с изображениями колец с центрами в местах расположения выбранных датчиков и радиусами, полученными из предварительно построенной зависимости по сигналам выбранных датчиков;
7. Определение координат расположения источника роста коэффициента размножения нейтронов как области пересечения колец.
Недостатком ближайшего аналога (прототипа) является невозможность определения координат источника роста потока нейтронов неизвестной амплитуды, вызванного неизвестной неисправностью.
Техническим результатом изобретения является повышение безопасности эксплуатации ядерного реактора за счет увеличения точности определения координат неисправного поглощающего элемента.
Технический результат достигается тем, что способ определения координат неисправного поглощающего элемента ядерного реактора включает пошаговое извлечение поглощающего элемента и регистрацию на каждом шаге скорости роста сигналов датчиков потока нейтронов, определение на основании полученных данных зависимости относительной скорости роста сигнала датчика от расстояния до неисправного поглощающего элемента Ψ(r), определение трех датчиков, регистрирующих максимальную скорость роста сигнала, их нумерацию в порядке убывания скорости роста регистрируемого ими сигнала, при этом первым датчиком является датчик, регистрирующий максимальный рост сигнала, определение двухмерных координат трех датчиков, измерение расстояния попарно между каждыми из трех датчиков, образующих треугольник, определение углов между сторонами треугольника попарно соединяющими каждые из трех датчиков, определения расстояния от первого выбранного датчика до неисправного поглощающего элемента в соответствии с решением совокупности уравнений (I) и (II), определение двухмерных координат неисправного топливного элемента в соответствии с уравнениями (III):
угол α(r1) вычисляется по формуле (II)
где r1 - искомое расстояние от первого датчика до источника,
β23 - угол между отрезком, соединяющим первый и второй датчики и отрезком, соединяющим первый и третий датчики,
I1, I2, I3 - сигналы первого, второго и третьего датчиков соответственно,
Ψ(r) - зависимость относительной скорости роста сигнала датчика от расстояния до неисправного элемента.
Поставленная задача решается благодаря тому, что в известном способе предусмотрены следующие отличия:
1. перед началом работы системы проводят извлечение поглощающих элементов из погруженного состояния не на фиксированную величину, а пошагово, например на 10%, 30%, 60%, 80% и до полного извлечения. Таким образом, получаемая зависимость роста сигнала датчика от расстояния является достоверной независимо от амплитуды всплеска плотности потока нейтронов;
2. в качестве отклика на перемещения поглощающих элементов регистрируют не непосредственно сигналы датчиков потока нейтронов, а скорость увеличения сигналов;
3. для определения координат неисправного топливного и/или поглощающего элемента используют сигналы и координаты трех датчиков, регистрирующих максимальную скорость роста сигнала;
4. координаты неисправного топливного и/или поглощающего элемента определяют не в виде двухмерного рисунка с вероятной областью расположения неисправного элемента, а в виде численных значений координат, полученных в результате численного решения совокупности уравнений.
Предложенный способ может быть осуществлен следующим образом. Перед началом работы системы проводятся эксперименты по извлечению поглощающих элементов пошагово из полностью погруженного состояния до полного извлечения, по результатам измерений строится зависимость скорости роста сигнала датчиков потока нейтронов от расстояния до источника роста потока нейтронов. В рабочем режиме проводится:
1. регистрация скоростей роста сигналов датчиков потока нейтронов;
2. определение трех датчиков, регистрирующих максимальную скорость роста сигнала, датчики нумеруются в порядке убывания регистрируемого сигнала (первый датчик регистрирует максимальный рост сигнала);
3. определение двухмерных координат трех датчиков, регистрирующих максимальную скорость роста;
4. вычисление расстояний попарно между каждыми из трех датчиков, образующих треугольник;
5. определение углов между сторонами треугольника, попарно соединяющими каждые из трех датчиков (Фиг. 1);
6. определения расстояния от первого выбранного датчика до неисправного топливного и/или поглощающего элемента в соответствии с решением совокупности уравнений (I):
где r1 - искомое расстояние от первого датчика до источника,
β23 - угол между отрезком, соединяющим первый и второй датчики и отрезком, соединяющим первый и третий датчики,
I1, I2, I3 - сигналы первого, второго и третьего датчиков соответственно,
Ψ(r) - функция зависимости относительной скорости роста сигнала датчика от расстояния до неисправного элемента,
угол α(r) вычисляется по формуле (II):
7. определение двухмерных координат неисправного топливного элемента в соответствии с уравнениями (III)
Изобретение позволяет определять координаты неисправного элемента активной зоны независимо от типа этого элемента (поглощающий элемент, топливный элемент и др.) и независимо от амплитуды увеличения потока нейтронов, вызванного данной неисправностью.
Возможность осуществления заявляемого изобретения показана следующим примером.
Способ был опробован на результатах испытаний, проведенных на реакторе, в которых неисправность топливных элементов имитировалась частичным извлечением поглощающих элементов, что приводило к росту плотности потока нейтронов и его результаты обработаны в программе для ЭВМ.
При возникновении в одной из ячеек активной зоны локального роста потока нейтронов максимальный рост сигнала был зарегистрирован тремя детекторами Д1, Д2, Д3 с координатами (23, 30), (22, 27) и (19, 26). За 10 секунд наблюдений сигналы датчиков камер увеличились на 16,1%, 14,2% и 12,9%, соответственно.
При подстановке данных координат и сигналов в совокупность уравнений (I-III), после их решения получены координаты источника - (20,9, 29,2). Реальные координаты источника при этом были (21, 30). Погрешность определения координат составила 0,4 шага активной зоны, т.е. ячейка с неисправным поглощающим элементом определена верно. Сравнение предсказаний алгоритма и фактических координат источника роста реактивности показано на фиг. 1.
Таким образом, заявленный способ определения координат неисправного топливного и/или поглощающего элемента ядерного реактора позволяет определить с точностью до диаметра ячейки активной зоны координаты неисправного топливного и/или поглощающего элемента, являющегося источником локального роста плотности потока нейтронов в активной зоне ядерного реактора.
Claims (11)
- Способ определения координат неисправного поглощающего элемента ядерного реактора, включающий пошаговое извлечение поглощающего элемента и регистрацию на каждом шаге скорости роста сигналов датчиков потока нейтронов, определение на основании полученных данных зависимости относительной скорости роста сигнала датчика от расстояния до неисправного поглощающего элемента Ψ(r), определение трех датчиков, регистрирующих максимальную скорость роста сигнала, их нумерацию в порядке убывания скорости роста регистрируемого ими сигнала, при этом первым датчиком является датчик, регистрирующий максимальный рост сигнала, определение двухмерных координат трех датчиков, измерение расстояния попарно между каждыми из трех датчиков, образующих треугольник, определение углов между сторонами треугольника попарно соединяющими каждые из трех датчиков, определения расстояния от первого выбранного датчика до неисправного поглощающего элемента в соответствии с решением совокупности уравнений (I) и (II), определение двухмерных координат неисправного топливного элемента в соответствии с уравнениями (III):
-
- угол α(r1) вычисляется по формуле (II)
-
-
- где r1 - искомое расстояние от первого датчика до источника,
- l13 - расстояние между первым и третьим детектором,
- l12 - расстояние между первым и вторым детектором,
- β23 - угол между отрезком, соединяющим первый и второй датчики и отрезком, соединяющим первый и третий датчики,
- I1, I2, I3 - сигналы первого, второго и третьего датчиков соответственно,
- Ψ(r) - зависимость относительной скорости роста сигнала датчика от расстояния до неисправного элемента.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016126485A RU2632936C1 (ru) | 2016-07-01 | 2016-07-01 | Способ определения координат неисправного поглощающего элемента ядерного реактора |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016126485A RU2632936C1 (ru) | 2016-07-01 | 2016-07-01 | Способ определения координат неисправного поглощающего элемента ядерного реактора |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2632936C1 true RU2632936C1 (ru) | 2017-10-11 |
Family
ID=60129219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016126485A RU2632936C1 (ru) | 2016-07-01 | 2016-07-01 | Способ определения координат неисправного поглощающего элемента ядерного реактора |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2632936C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116384120A (zh) * | 2023-04-07 | 2023-07-04 | 中国核动力研究设计院 | 适用于研究堆的快速自动化建模方法、系统及介质 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4079236A (en) * | 1976-03-05 | 1978-03-14 | Westinghouse Electric Corporation | Method and apparatus for monitoring the axial power distribution within the core of a nuclear reactor, exterior of the reactor |
| RU94003599A (ru) * | 1994-02-01 | 1995-09-27 | Смоленская атомная электростанция | Способ обнаружения негерметичности замкнутых технологических систем и резервуаров |
| RU2107339C1 (ru) * | 1996-09-18 | 1998-03-20 | Владимир Федотович Русинов | Способ экспериментального определения подкритичности остановленного ядерного реактора |
| US5787138A (en) * | 1994-06-02 | 1998-07-28 | Abb Atom Ab | Supervision of a neutron detector in a nuclear reactor |
| RU2165109C2 (ru) * | 1999-07-12 | 2001-04-10 | Производственное объединение "МАЯК" | Способ экспериментального обнаружения локальных возмущений коэффициента размножения в активной зоне подкритического ядерного реактора |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2092803C1 (ru) * | 1994-02-01 | 1997-10-10 | Смоленская АЭС | Способ обнаружения негерметичности замкнутых технологических систем и резервуаров |
-
2016
- 2016-07-01 RU RU2016126485A patent/RU2632936C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4079236A (en) * | 1976-03-05 | 1978-03-14 | Westinghouse Electric Corporation | Method and apparatus for monitoring the axial power distribution within the core of a nuclear reactor, exterior of the reactor |
| RU94003599A (ru) * | 1994-02-01 | 1995-09-27 | Смоленская атомная электростанция | Способ обнаружения негерметичности замкнутых технологических систем и резервуаров |
| US5787138A (en) * | 1994-06-02 | 1998-07-28 | Abb Atom Ab | Supervision of a neutron detector in a nuclear reactor |
| RU2107339C1 (ru) * | 1996-09-18 | 1998-03-20 | Владимир Федотович Русинов | Способ экспериментального определения подкритичности остановленного ядерного реактора |
| RU2165109C2 (ru) * | 1999-07-12 | 2001-04-10 | Производственное объединение "МАЯК" | Способ экспериментального обнаружения локальных возмущений коэффициента размножения в активной зоне подкритического ядерного реактора |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116384120A (zh) * | 2023-04-07 | 2023-07-04 | 中国核动力研究设计院 | 适用于研究堆的快速自动化建模方法、系统及介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103776480B (zh) | 基于多次移动平均的微小故障检测方法和装置 | |
| RU2016119363A (ru) | Способ контроля разбавления бора при простое реактора | |
| US20190072947A1 (en) | Method of predicting plant data and apparatus using the same | |
| CN109425906B (zh) | 一种磁异常探测矢量磁目标识别方法 | |
| CN106233115A (zh) | 估计飞行器发动机的物理参数的测量值是否正常的方法 | |
| CN106441632A (zh) | 一种温度计的检测方法及温度计的检测装置 | |
| US20200393347A1 (en) | Imaging Method of Internal Defects in Longitudinal Sections of Trees | |
| KR102284958B1 (ko) | 부분방전 위치 추정 장치 및 방법 | |
| US20230324574A1 (en) | Stereoscopic identification method and apparatus for disturbance stress evolution process of underground cave surrounding rock | |
| CN110398710B (zh) | 一种基于误差自诊断的电能计量方法及系统 | |
| US9702981B2 (en) | Radiation detector, and method of detecting radiation | |
| KR20200080814A (ko) | 음향 방출 결함 신호 검출 장치 및 방법 | |
| RU2632936C1 (ru) | Способ определения координат неисправного поглощающего элемента ядерного реактора | |
| KR101695562B1 (ko) | 센서 데이터를 활용한 유한요소 모델 동기화 및 실시간 구조 건전성 평가 | |
| Macaulay et al. | Implications of porpoise echolocation and dive behaviour on passive acoustic monitoring | |
| Maas et al. | Improvements in lidar bathymetry data analysis | |
| Chang | Lin | |
| CN115935241A (zh) | 一种多参数相互融合的清管器实时定位方法及装置 | |
| CN111781641B (zh) | 一种被动震源定位方法、系统、终端及可读存储介质 | |
| KR101724151B1 (ko) | 앰비규어티 패턴인식을 이용한 금속 이물질의 충격 위치와 질량 동시추정 방법 | |
| CN110907061B (zh) | 核废物桶暂存库热源分布监测模拟装置及监测方法 | |
| CN109753982A (zh) | 障碍点检测方法、装置和计算机可读存储介质 | |
| BR102013019217A2 (pt) | método para avaliação da velocidade hidráulica de um nodo acústico | |
| CN112748480A (zh) | 近海热带气旋中心定位方法和装置、设备及存储介质 | |
| US11398318B2 (en) | Apparatus and method of evaluating response time of nuclear plant protection system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200702 |