RU2792982C1 - Method for measuring helium concentration in a fuel element - Google Patents

Method for measuring helium concentration in a fuel element Download PDF

Info

Publication number
RU2792982C1
RU2792982C1 RU2022132069A RU2022132069A RU2792982C1 RU 2792982 C1 RU2792982 C1 RU 2792982C1 RU 2022132069 A RU2022132069 A RU 2022132069A RU 2022132069 A RU2022132069 A RU 2022132069A RU 2792982 C1 RU2792982 C1 RU 2792982C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel element
temperature
heating
fuel
shell
Prior art date
Application number
RU2022132069A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Александрович Дворников
Сергей Николаевич Ковтун
Андрей Алексеевич Кудряев
Сергей Семенович Шутов
Павел Семенович Шутов
Алексей Александрович Бударин
Дмитрий Александрович Лукьянов
Юрий Викторович Красников
Александр Михайлович Степанов
Алексей Валериевич Стародубцев
Original Assignee
Общество с Ограниченной Ответственностью "Инженерное Бюро Воронежского Акционерного Самолетостроительного Общества"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с Ограниченной Ответственностью "Инженерное Бюро Воронежского Акционерного Самолетостроительного Общества" filed Critical Общество с Ограниченной Ответственностью "Инженерное Бюро Воронежского Акционерного Самолетостроительного Общества"
Application granted granted Critical
Publication of RU2792982C1 publication Critical patent/RU2792982C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: fuel elements.
SUBSTANCE: invention relates to a method for measuring the helium concentration in a fuel element. The method includes placing a portion of the shell of the gas volume of a fuel element at the position of measuring its temperature, recording the initial temperature of the segment of the shell of the fuel element, subsequent heating of the section of the shell of the gas volume of the fuel element, recording the temperature of the fuel element shell during heating and cooling of the fuel element shell, processing the obtained temperature dependences and calculating the helium concentration in the fuel element based on them. Heating is carried out in multiple cycles, preferably at least sixteen times, with periodic alternation of heating and cooling operations. During cyclic heating-cooling of the fuel element shell, a monotonous increase in the shell temperature from cycle to cycle is provided by obtaining the cooling temperature of the said shell at least in one cycle, preferably in all cycles, above its initial heating temperature. During the last cooling cycle, the temperature of the fuel element shell is smoothly reduced to the required one.
EFFECT: increasing the accuracy of measuring the helium concentration in the fuel element by eliminating the random component of the measurement error of the informative sign of the helium concentration in the fuel element.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к атомной энергетике и может быть использовано при изготовлении тепловыделяющих элементов (твэлов), а именно при проведении неразрушающего контроля концентрации гелия в смеси газов, находящихся при атмосферном давлении под оболочкой твэла, тепловым методом.The invention relates to nuclear power engineering and can be used in the manufacture of fuel elements (fuel rods), namely, when conducting non-destructive testing of the helium concentration in a mixture of gases under atmospheric pressure under the fuel rod cladding, by the thermal method.

Известен разрушающий выборочный способ контроля гелия под оболочкой твэла, в котором из определенной партии твэлов отбирают твэл, делают прокол его оболочки и определяют состав газов. /Разработка, производство и эксплуатация тепловыделяющих элементов энергетических реакторов, /Книга2, по ред. Ф.Г. Решетникова, - М: Энергоатомиздат, 1995 г., стр. 286-288/.A destructive selective method for monitoring helium under a fuel rod cladding is known, in which a fuel rod is selected from a certain batch of fuel rods, its cladding is punctured and the gas composition is determined. / Development, production and operation of fuel elements for power reactors, / Book 2, ed. F.G. Reshetnikova, - M: Energoatomizdat, 1995, pp. 286-288 /.

Недостатком выборочного контроля твэлов является тот факт, что выборочный контроль не гарантирует, что вся партия твэлов соответствует/не соответствует установленным требованиям по концентрации гелия в твэле. Кроме того, способ требует издержек, связанных с разрушением готового твэла.The disadvantage of selective control of fuel rods is the fact that selective control does not guarantee that the entire batch of fuel rods meets / does not meet the established requirements for helium concentration in the fuel element. In addition, the method requires costs associated with the destruction of the finished fuel rod.

Известен «Способ контроля и разбраковки тепловыделяющих элементов и устройство для его осуществления» / патент RU №2261489, опубликовано 27.09.2005.Known "Method of control and sorting of fuel elements and a device for its implementation" / patent RU No. 2261489, published 27.09.2005.

Способ включает размещение твэла на позиции измерения и удержание его в течение всего времени контроля, локальный импульсный нагрев оболочки твэла в области компенсационного объема, регистрацию изменения температуры участков оболочки твэла при его повороте на 180° в начале и конце интервалов времени после нагрева и поворота.The method includes placing a fuel element at the measurement position and holding it during the entire monitoring time, local pulsed heating of the fuel element cladding in the area of the compensation volume, recording the change in temperature of the sections of the fuel cladding when it is rotated by 180° at the beginning and end of the time intervals after heating and rotation.

Способ обеспечивает повышение качества изготовления твэлов за счет своевременного выявления и отбраковки твэлов с негерметичной оболочкой. Недостатком способа является отсутствие возможности выявления твэлов, под оболочкой которых, кроме гелия находится загрязняющий газ, воздух или азот, в недопустимой концентрации, снижающий эксплуатационные характеристики твэлов.The method improves the quality of fuel rod manufacturing due to the timely detection and rejection of fuel rods with a leaky cladding. The disadvantage of this method is the inability to detect fuel rods, under the shell of which, in addition to helium, there is a polluting gas, air or nitrogen, in an unacceptable concentration, which reduces the performance of fuel rods.

Также известен «Способ контроля тепловыделяющего элемента, патент RU 2552526, опубликовано 10.06.2015. Способ включает операции удержания твэла на позиции измерения, выдержку в течение времени до выравнивания температуры твэла с температурой окружающей среды, проведение локального импульсного нагрева в области компенсационного объема, охлаждение твэла до температуры окружающей среды ниже 0°, повторение циклов операции нагрев - измерение и получение временных зависимостей при разных температурах с калибровочными значениями полученные для разных давлений гелия с разными уровнями содержания воздуха в гелии в твэле.Also known is the "Method for controlling a fuel element, patent RU 2552526, published on 06/10/2015. The method includes the operations of holding the fuel element at the measurement position, holding for a period of time until the temperature of the fuel element is equal to the ambient temperature, conducting local pulsed heating in the area of the compensation volume, cooling the fuel element to an ambient temperature below 0°, repeating the cycles of the heating-measurement operation and obtaining temporary dependences at different temperatures with calibration values obtained for different pressures of helium with different levels of air content in helium in the fuel element.

Способ обеспечивает повышение качества изготовления твэлов за счет выявления наличия «загрязнения» гелия воздухом, отрицательно влияющего на эксплуатационные характеристики. Однако способ не обеспечивает определение концентрации гелия в твэле на количественном уровне, который требует современный уровень технологии изготовления твэлов.The method improves the quality of fuel rod manufacturing by detecting the presence of "contamination" of helium with air, which adversely affects performance. However, the method does not provide the determination of the helium concentration in the fuel element at a quantitative level, which requires the current level of technology for the manufacture of fuel elements.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к заявляемому способу является «Способ измерения концентрации гелия в тепловыделяющем элементе» патент RU 2634309, Заявка: 2016144956 от 15.11.2016, опубликовано 25.10.2017 МПК:G21C 17/00 - прототип.The closest in technical essence and achieved technical result to the claimed method is "Method for measuring the helium concentration in a fuel element" patent RU 2634309, Application: 2016144956 dated 11/15/2016, published 10/25/2017 IPC: G21C 17/00 - prototype.

Указанный способ включает проведение операций: размещение участка оболочки твэла в области газового объема на позицию измерения, регистрацию температуры окружающего воздуха и начальной температуры участка оболочки твэла, проведение импульсного нагревания участка оболочки твэла, регистрацию временной температурной зависимости участка оболочки твэла и сравнение полученной временной температурной зависимости с калибровочными зависимостями, полученными при различных концентрациях гелия в твэле, температурах окружающего воздуха и начальных температурах участка оболочки твэла.This method includes the following operations: placing a fuel cladding section in the gas volume at the measurement position, recording the ambient air temperature and the initial temperature of the fuel cladding section, conducting pulsed heating of the fuel cladding section, recording the time temperature dependence of the fuel cladding section and comparing the obtained time temperature dependence with calibration dependences obtained at different concentrations of helium in the fuel element, ambient temperatures and initial temperatures of the fuel element cladding section.

Способ обеспечивает определение концентрации гелия при его нормальном атмосферном давлении под оболочкой при проведении сплошного контроля твэлов в жестких временных рамках конвейерного производства.The method provides determination of the helium concentration at its normal atmospheric pressure under the cladding during continuous monitoring of fuel rods within the strict time limits of conveyor production.

Недостатком способа измерения концентрации гелия в тепловыделяющем элементе, изложенном в прототипе, является то, что достигнутая в нем точность измерения концентрации гелия в твэле не удовлетворяет возросшим требованиям для перспективных ядерных энергетических установок.The disadvantage of the method for measuring the concentration of helium in the fuel element, described in the prototype, is that the accuracy achieved in measuring the concentration of helium in the fuel does not meet the increased requirements for advanced nuclear power plants.

Основным источником погрешности результатов измерения концентрации гелия в твэлах является наличие неисключенной случайной составляющей погрешности измерения информативного признака концентрации гелия в твэле. Наличие указанной составляющей погрешности связано, преимущественно, с конструктивными особенностями твэлов, таких как несоосность трубки поддержки топливного столба и оболочки твэла, наличие навивки на оболочке твэла и др.The main source of error in the results of measuring the helium concentration in fuel elements is the presence of a non-excluded random component of the measurement error of the informative feature of the helium concentration in the fuel element. The presence of this error component is mainly associated with the design features of the fuel rods, such as misalignment of the support tube of the fuel column and the fuel rod cladding, the presence of winding on the fuel cladding, etc.

Задачей изобретения является устранение указанного недостатка, а именно снижение неисключенной случайной составляющей погрешности измерения концентрации гелия в твэле до величины, приемлемой для использования их в перспективных ядерных энергетических установках.The objective of the invention is to eliminate this drawback, namely, to reduce the non-excluded random component of the error in measuring the helium concentration in a fuel element to a value acceptable for their use in advanced nuclear power plants.

Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенном способе измерения концентрации гелия в тепловыделяющем элементе (твэле), включающем размещение участка оболочки газового объема твэла на позиции измерения ее температуры, регистрацию начальной температуры участка оболочки твэла, последующий нагрев участка оболочки газового объема твэла, регистрацию температуры оболочки твэла при нагреве и остывании оболочки твэла, обработку полученных температурных зависимостей и расчет по ним концентрации гелия в твэле с учетом полученных ранее значений калибровочных коэффициентов, согласно изобретению, нагревание участка оболочки газового объема твэла выполняют многократным циклическим, предпочтительно, не менее шестнадцати раз, с периодическим чередованием операций нагревания и остывания, причем при упомянутом циклическом нагревании-остывании оболочки твэла обеспечивают монотонное повышение температуры нагревания упомянутой оболочки от цикла к циклу за счет получения температуры остывания упомянутой оболочки, по крайней мере, в одном цикла, предпочтительно, во всех, выше ее исходной температуры нагревания, при этом при последнем цикле остывания обеспечивают плавное уменьшение температуры оболочки твэла до требуемой, при этом нагрев участка оболочки газового объема твэла проводят до допустимого значения температуры нагревания оболочки в течение всего времени проведения операции измерения концентрации гелия в твэле, при этом при обработке получаемых данных дополнительно используют статистические методы.The solution to this problem is achieved by the fact that in the proposed method for measuring the helium concentration in a fuel element (fuel element), including the placement of a section of the shell of the gas volume of the fuel element at the position of measuring its temperature, registration of the initial temperature of the section of the fuel shell, subsequent heating of the section of the shell of the gas volume of the fuel element, temperature registration fuel element cladding during heating and cooling of the fuel cladding, processing the obtained temperature dependences and calculating the helium concentration in the fuel element from them, taking into account the previously obtained values of the calibration coefficients, according to the invention, the heating of the section of the shell of the gas volume of the fuel element is performed by multiple cyclic, preferably at least sixteen times, with periodic alternation of heating and cooling operations, and during the mentioned cyclic heating-cooling of the fuel element cladding, a monotonous increase in the heating temperature of the said cladding from cycle to cycle is provided by obtaining the cooling temperature of the said cladding, at least in one cycle, preferably in all, above it at the same time, during the last cooling cycle, a smooth decrease in the temperature of the fuel element cladding to the required one is ensured, while heating the section of the cladding of the gas volume of the fuel the obtained data additionally use statistical methods.

Критерий «не менее шестнадцати раз» выбран исходя из того, что при его уменьшении происходит увеличение погрешности, а при его увеличении происходит уменьшение погрешности измерений. Проведенные аналитические и экспериментальные исследования показали, что наиболее оптимальные условия по трудоемкости и временным затратам достигаются именно при указанном количестве циклов «нагревания-остывания».The criterion "at least sixteen times" was chosen based on the fact that when it decreases, the error increases, and when it increases, the measurement error decreases. The conducted analytical and experimental studies have shown that the most optimal conditions for labor intensity and time costs are achieved precisely with the specified number of “heating-cooling” cycles.

Техническим результатом изобретения является повышение качества изготовления твэлов и безопасности их эксплуатации в активных зонах перспективных ядерных энергетических установок.The technical result of the invention is to improve the quality of manufacture of fuel rods and the safety of their operation in the active zones of advanced nuclear power plants.

Для достижения заявленного технического результата в способе измерения концентрации гелия в твэле, включающем размещение участка оболочки газового объема твэла на позицию измерения, регистрацию начальной температуры участка оболочки твэла, нагрев участка оболочки газового объема твэла, регистрацию температуры участка оболочки твэла при нагреве и остывании оболочки твэла, обработку полученных температурных зависимостей и расчет по ним концентрации гелия в твэле с учетом ранее полученных калибровочных коэффициентов, предлагается:To achieve the claimed technical result in a method for measuring the helium concentration in a fuel element, including placing a section of the shell of the gas volume of the fuel element at the measurement position, recording the initial temperature of the section of the fuel element shell, heating the section of the shell of the gas volume of the fuel element, recording the temperature of the section of the fuel shell during heating and cooling of the fuel shell, processing the obtained temperature dependences and calculating the helium concentration in the fuel element using them, taking into account the previously obtained calibration coefficients, it is proposed:

- нагрев участка оболочки газового объема твэла проводить многократным, предпочтительно, не менее N=16, с периодическим чередованием операции нагревания и остывания;- heating of the section of the shell of the gas volume of the fuel rod is carried out multiple, preferably at least N=16, with periodic alternation of the operation of heating and cooling;

- нагревание участка оболочки газового объема твэла проводить до максимально допустимого значения температуры оболочки твэла в воздушной среде;- heating the section of the cladding of the gas volume of the fuel element to the maximum allowable value of the temperature of the fuel cladding in the air;

- многократное нагревание и остывание участка оболочки газового объема проводить в течение всего времени, отпущенного регламентом на проведение операции по измерению концентрации гелия в твэле;- repeated heating and cooling of the section of the shell of the gas volume should be carried out during the entire time allotted by the regulations for carrying out the operation to measure the helium concentration in the fuel element;

- методы обработки полученных данных дополнить статистическими методами обработки.- to supplement the methods of processing the obtained data with statistical methods of processing.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан график изменения температур участка оболочки газового объема твэла во время его пребывания на позиции измерения в измерительной установке.The essence of the invention is illustrated in the drawings, where in Fig. 1 shows a graph of changes in the temperatures of the section of the shell of the gas volume of the fuel element during its stay at the measurement position in the measuring installation.

График, представленный на фиг. 1, иллюстрирует изменение температур участка оболочки газового объема твэла во время его пребывания на позиции измерения в измерительной установке. На оси ординат графика (Т, °С) фиксируют значения, начальной температуры оболочки твэла (Т0), допустимой температуры нагрева оболочки в месте измерения (Тд), а также значение температур при очередном нагреве Ti (i=1...16) и температур перед очередным тепловым импульсом нагреваThe graph shown in Fig. 1 illustrates the change in temperatures of the cladding section of the gas volume of the fuel element during its stay at the measurement position in the measurement setup. On the y-axis of the graph (T, °C), the values of the initial temperature of the fuel cladding (T 0 ), the allowable temperature of the cladding heating at the measurement site (T d ), as well as the temperature value during the next heating T i (i=1... 16) and temperatures before the next thermal heating pulse

Ti (i=1…15). По оси абсцисс графика фиксируют допустимое времяT i (i=1…15). On the abscissa of the graph, the allowable time is fixed

пребывания твэла на позиции измерения (tд), и момент времени окончания измерения начальной температуры участка оболочки газового объема твэла (t0), совпадающего с моментом подачи первого теплового импульса нагрева (t0'), а также моменты времени ti (i=1…16), фиксации максимального значения температуры нагрева оболочки твэла и моменты времени ti' (i=1…15) подачи очередного импульса нагрева оболочки газового объема твэла.the fuel element stays at the measurement position (t d ), and the time of the end of the measurement of the initial temperature of the shell section of the gas volume of the fuel element (t 0 ), coinciding with the moment of the first thermal heating pulse (t 0 '), as well as the time points t i (i= 1…16), fixing the maximum value of the heating temperature of the fuel cladding and the time points t i ' (i=1…15) of the next pulse of heating the cladding of the fuel gas volume.

Способ осуществляют следующим образом.The method is carried out as follows.

В измерениях концентрации гелия в твэле используют установку, которая включает камеру, внутри которой размещают и фиксируют на позицию измерения участок оболочки газового объема твэла, индукционный нагреватель, выполненный в виде блока индуктора (катушки индуктивности) и его высокочастотного источника питания, первичные преобразователи дистанционного измерения температуры оболочки твэла (оптика блока пирометров). За пределами камеры установки размещены вторичные преобразователи (усилители-преобразователи) пирометров, вычислительное устройство (промышленный компьютер), блок исполнения команд компьютера и источники питания технических средств установки. Вычислительное устройство позволяет выполнять операции от приема сигналов от пирометров до выдачи потребителю результатов измерения концентрации гелия в твэле.In measuring the concentration of helium in a fuel element, an installation is used that includes a chamber, inside which a section of the shell of the gas volume of the fuel element is placed and fixed at the measurement position, an induction heater made in the form of an inductor block (inductance coil) and its high-frequency power source, primary transducers for remote temperature measurement fuel rod cladding (optics of the pyrometer unit). Outside the installation chamber there are secondary converters (amplifiers-converters) of pyrometers, a computing device (industrial computer), a block for executing computer commands and power supplies for the technical means of the installation. The computing device allows you to perform operations from receiving signals from pyrometers to issuing to the consumer the results of measuring the helium concentration in the fuel element.

Способ включает проведение операции: размещение участка оболочки газового объема твэла на позицию измерения, регистрацию начальной температуры оболочки, нагревание участка оболочки газового объема, который проводят многократными периодическими чередованиями операций нагревов и остывания. Нагревание проводят до максимально допустимого значения температуры оболочки твэла в воздушной среде, при этом многократные нагревание и остывание, а также регистрацию температуры проводят в течение всего отпущенного регламентом времени на проведение операции по измерению концентрации гелия в твэле.The method includes the following operation: placing a section of the shell of the gas volume of the fuel element at the measurement position, recording the initial temperature of the shell, heating the section of the shell of the gas volume, which is carried out by multiple periodic alternations of heating and cooling operations. Heating is carried out to the maximum allowable temperature of the fuel element cladding in the air, while repeated heating and cooling, as well as temperature registration, is carried out during the entire time allotted by the regulations for the operation of measuring the helium concentration in the fuel element.

Способ рекомендует проводить нагрев до максимально допустимой температуры участка оболочки несколькими импульсами нагрева и остывания, но, предпочтительно, не менее, чем за 16 операций нагревов и остываний, что позволяет провести полноценный статический анализ получаемых исходных данных, в частности исключить данные, имеющие аномальное отклонение.The method recommends heating up to the maximum allowable temperature of the shell section by several heating and cooling pulses, but preferably not less than 16 heating and cooling operations, which allows a full static analysis of the obtained initial data, in particular, to exclude data having an anomalous deviation.

В качестве информативного признака концентрации гелия в твэле могут быть выбраны температурные зависимости: интегральные значения подогревов/остываний, кумулятивные суммы подогревов/остываний и другие, но, предпочтительно, значения максимальных подогревов, определяемые как разность максимального значения температуры при очередном нагреве и значения температуры перед очередным тепловым импульсом нагревания.As an informative sign of the helium concentration in a fuel element, temperature dependences can be chosen: integral values of heating/cooling, cumulative sums of heating/cooling, and others, but preferably the values of maximum heating, determined as the difference between the maximum temperature value during the next heating and the temperature values before the next thermal impulse of heating.

Определение концентрации гелия в твэле проводят сравнением информативных признаков, полученных в каждой операции нагревания и остывания с соответствующими информативными признаками, полученными в калибровочных измерениях при идентичных условиях проведения измерений. Обработку полученных данных проводят с использованием статистических методов обработки результатов измерений.The determination of the helium concentration in the fuel element is carried out by comparing the informative features obtained in each heating and cooling operation with the corresponding informative features obtained in calibration measurements under identical measurement conditions. The processing of the obtained data is carried out using statistical methods for processing the measurement results.

Таким образом, технический результат достигнут за счет применения предложенной в способе измерения концентрации гелия в тепловыделяющем элементе схемы нагревания участка оболочки твэла при рекомендованном числе циклов нагревания/остывания, не менее N=16, при сохранении условий проведения измерений способа, выбранного в качестве прототипа, позволяет существенно, не менее чем в

Figure 00000001
снизить неисключенную случайную составляющую погрешности измерения концентрации гелия в твэле, по сравнению с соответствующей погрешностью способа, выбранного за прототип, в котором нагревание участка оболочки до допустимой температуры осуществляют за один тепловой импульс.Thus, the technical result is achieved through the use of the scheme proposed in the method for measuring the helium concentration in the fuel element of the scheme for heating the section of the fuel cladding with the recommended number of heating/cooling cycles, not less than N=16, while maintaining the measurement conditions of the method selected as a prototype, allows significant, no less than
Figure 00000001
to reduce the non-excluded random component of the error in measuring the helium concentration in the fuel element, compared with the corresponding error of the method selected for the prototype, in which the heating of the shell section to an acceptable temperature is carried out in one thermal pulse.

Техническая реализуемость изобретения подтверждена расчетами и экспериментами. Промышленная применимость изобретения обосновывается тем, что в предложенном способе измерения концентрации гелия в твэле не используются технические средства и технологии, не известные до момента подачи заявкиThe technical feasibility of the invention is confirmed by calculations and experiments. The industrial applicability of the invention is justified by the fact that the proposed method for measuring the helium concentration in a fuel element does not use technical means and technologies that were not known before the filing of the application.

Пример промышленного применения. An example of an industrial application.

Заявителями и авторами исследован твэл, при этом нагревание проводилось до максимальной температуры не более 150°С, количество циклов составило 16. Точность измерения максимального значения доверительных границ неисключенной случайной составляющей погрешности измерения концентрации гелия, для твэлов с газовой полостью с контактирующей пружиной составляет ±0,63%, с газовой полостью с поддержкой ±2,26%, при обычной точности ±5%.The applicants and authors studied the fuel element, while heating was carried out to a maximum temperature of not more than 150 ° C, the number of cycles was 16. The accuracy of measuring the maximum value of the confidence limits of the non-excluded random component of the error in measuring the helium concentration, for fuel elements with a gas cavity with a contact spring is ±0, 63%, with gas cavity supported by ±2.26%, with typical accuracy of ±5%.

Использование предложенного технического решения позволит повысить качество изготовления твэлов и безопасность их эксплуатации в активных зонах перспективных ядерных энергетических установок.The use of the proposed technical solution will improve the quality of fuel rod manufacturing and the safety of their operation in the cores of advanced nuclear power plants.

Claims (1)

Способ измерения концентрации гелия в тепловыделяющем элементе (твэле), включающий размещение участка оболочки газового объема твэла на позиции измерения ее температуры, регистрацию начальной температуры участка оболочки твэла, последующее нагревание участка оболочки газового объема твэла, регистрацию температуры оболочки твэла при нагревании и остывании оболочки твэла, обработку полученных температурных зависимостей и расчет по ним концентрации гелия в твэле с учетом полученных ранее значений калибровочных коэффициентов, отличающийся тем, что нагревание участка оболочки газового объема твэла выполняют многократным циклическим, предпочтительно не менее шестнадцати раз, с периодическим чередованием операций нагревания и остывания, причем при упомянутом циклическом нагревании-остывании оболочки твэла обеспечивают монотонное повышение температуры нагревания упомянутой оболочки от цикла к циклу за счет получения температуры остывания упомянутой оболочки по крайней мере в одном цикле, предпочтительно во всех, выше ее исходной температуры нагревания, при этом при последнем цикле остывания обеспечивают плавное уменьшение температуры оболочки твэла до требуемой, при этом нагрев участка оболочки газового объема твэла проводят до допустимого значения температуры нагревания оболочки в течение всего времени проведения операции измерения концентрации гелия в твэле, при этом при обработке получаемых данных дополнительно используют статистические методы.A method for measuring the helium concentration in a fuel element (fuel rod), which includes placing a portion of the shell of the gas volume of the fuel rod at the position for measuring its temperature, recording the initial temperature of the segment of the fuel shell, subsequent heating of the shell section of the gas volume of the fuel element, recording the temperature of the fuel shell during heating and cooling of the fuel shell, processing of the obtained temperature dependences and calculation of the helium concentration in the fuel element based on them, taking into account the previously obtained values of the calibration coefficients, characterized in that the heating of the shell section of the gas volume of the fuel element is performed multiple cyclically, preferably at least sixteen times, with periodic alternation of heating and cooling operations, and at mentioned cyclic heating-cooling of the fuel element cladding, a monotonous increase in the heating temperature of the said cladding from cycle to cycle is provided by obtaining the cooling temperature of the said cladding at least in one cycle, preferably in all, above its initial heating temperature, while during the last cooling cycle, a smooth reducing the temperature of the fuel element cladding to the required one, while heating the section of the cladding of the gas volume of the fuel element is carried out to the permissible value of the temperature of heating the cladding during the entire time of the operation of measuring the helium concentration in the fuel element, while processing the data obtained additionally using statistical methods.
RU2022132069A 2022-12-07 Method for measuring helium concentration in a fuel element RU2792982C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2792982C1 true RU2792982C1 (en) 2023-03-28

Family

ID=

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU94037398A (en) * 1994-09-29 1996-10-27 Российский научный центр - "Курчатовский институт" Method for detecting unsealed fuel elements
WO1998026427A1 (en) * 1996-12-09 1998-06-18 British Nuclear Fuels Plc Apparatus for loading nuclear fuel pellets
JP3004133B2 (en) * 1992-12-03 2000-01-31 ケミカルグラウト株式会社 Drilling rigs used in audit corridors
RU2261489C2 (en) * 2003-10-31 2005-09-27 Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" Method and device for inspecting and grading fuel elements
US20130219983A1 (en) * 2010-11-12 2013-08-29 Alan George Rheometer standardisation
RU2552526C1 (en) * 2013-11-19 2015-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" Heat-producing element monitoring method
CN102184750B (en) * 2011-04-11 2016-06-01 北京广利核系统工程有限公司 A kind of nuclear plant digital I&C system test device
RU2634309C1 (en) * 2016-11-15 2017-10-25 Общество с Ограниченной Ответственностью "Инженерное Бюро Воронежского Акционерного Самолетостроительного Общества" Method of measuring helium concentration in fuel element

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3004133B2 (en) * 1992-12-03 2000-01-31 ケミカルグラウト株式会社 Drilling rigs used in audit corridors
RU94037398A (en) * 1994-09-29 1996-10-27 Российский научный центр - "Курчатовский институт" Method for detecting unsealed fuel elements
WO1998026427A1 (en) * 1996-12-09 1998-06-18 British Nuclear Fuels Plc Apparatus for loading nuclear fuel pellets
RU2261489C2 (en) * 2003-10-31 2005-09-27 Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" Method and device for inspecting and grading fuel elements
US20130219983A1 (en) * 2010-11-12 2013-08-29 Alan George Rheometer standardisation
CN102184750B (en) * 2011-04-11 2016-06-01 北京广利核系统工程有限公司 A kind of nuclear plant digital I&C system test device
RU2552526C1 (en) * 2013-11-19 2015-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" Heat-producing element monitoring method
RU2634309C1 (en) * 2016-11-15 2017-10-25 Общество с Ограниченной Ответственностью "Инженерное Бюро Воронежского Акционерного Самолетостроительного Общества" Method of measuring helium concentration in fuel element

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Разработка, производство и эксплуатация тепловыделяющих элементов энергетических реакторов,/Книга 2, под ред. Ф.Г. Решетникова, - М.: Энергоатомиздат, 1995 г., с. 286-288. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5250776A (en) Apparatus and method of measuring temperature
KR870009404A (en) Method and device for calibration of nuclear reactor core parameter example
CN107766641A (en) One kind calculates UO2The method of fuel fission gas rate of heat release
RU2792982C1 (en) Method for measuring helium concentration in a fuel element
CN112765797A (en) Straight pipeline inner wall surface temperature measurement and transient recognition method and computer terminal
Eng et al. On the structure, stabilization, and dual response of flat-burner flames
Ainsworth et al. Example of an application of an assessment procedure for defects in plant operating in the creep range
EP0165675B2 (en) Apparatus for measuring thermal stress of pressure-tight tube
Ferrarini et al. Multiple shots averaging in laser flash measurement
RU2772652C1 (en) Method for measuring helium concentration in a fuel element
CN109506806B (en) Method for simultaneously measuring internal temperature and thickness of high-temperature structure under transient condition
EP2793020A1 (en) Data processing device for gas chromatograph, data processing method, and data processing program
RU2109259C1 (en) Method of gas pressure checking in fuel element of nuclear reactor
Skelton Direct and indirect strain measurement during low cycle fatigue of metals at elevated temperature
Knudson et al. Evaluation of candidate linear variable displacement transducers for high temperature irradiations in the advanced test reactor
RU2752803C1 (en) Method for verification of thermal converter without dismantling it from measured object
JPS5629142A (en) Measuring method of deterioration degree of ferrite heat-resisting steel
RU162551U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING THE FULL AND RESIDUAL RESOURCE OF STEAM HEATER PIPES FROM AUSTENITIC STEEL
Lee et al. Estimation of Creep Behavior of Alloy 690 Based on the Power Law Creep Models
RU2323436C2 (en) Mode of definition of changes of short-term mechanical properties of shells of heat giving off elements out of ferritic-martensite steel
RU2408098C2 (en) Control method of gas pressure in fuel element of nuclear reactor
Wang et al. Thermostatic chamber for Doppler broadening temperature measurement
JP2004309401A (en) Nuclear reactor core monitoring system
SU1723585A1 (en) Method for determining contact thermal resistance between heat release core and nuclear reactor fuel member shell
Lowry et al. Mechanical Burst Properties of Irradiated and Annealed Zircaloy Fuel-Rod Cladding