便携式监测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于监测容纳在反应器湾区中的反应器模块的系统，其可以包括安装结构以及与安装结构连接的一个或多个可延伸附接机构。另外，一个或多个监测装置能够可操作地联接到所述一个或多个可延伸附接机构，所述一个或多个可延伸附接机构可以被构造成用以将所述一个或多个监测装置相对于反应器湾区的壁选择性地定位在不同距离处，以便将所述一个或多个监测装置置于反应器模块附近。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】政府利益本专利技术是在政府的支持下做出的，能源部门给予的合同号为No.DE-NE0000633。政府拥有本专利技术的某些权利。相关申请的声明本申请要求2015年5月14日提交的美国专利No.14/712,507和2014年5月19日提交的美国临时专利申请No.62/000,452的优先权，它们的内容以引用方式并入本文中。
本专利技术整体涉及用于监测核动力反应器的系统、装置、结构和方法。
技术介绍
在核反应器中，核材料的芯部可能被局限到反应器内部较小的体积，从而可以发生反应。在反应器芯部需要再加燃料之前，受控的核反应可以持续较长时间，可能包括若干年。因此，当用作将水转换为蒸汽的热源时，正确地设计的核反应器可以提供无碳的、稳定的、且极为可靠的能量源。在核反应器操作期间，一个或多个传感器可以用来测量与中子源相关联的中子通量和/或与通过反应器芯部中的裂变活动产生的中子相关联的中子通量。相似地，可以有利地用来监测反应器模块内的温度、压力、冷却剂水平、功率水平和/或冷却剂流量，以确保反应器的内部操作的所有方面都被保持在容许界限内。例如，在冷却剂的流量太低的情况下，反应器内的部件可能承受过度加热，这可能导致一个或多个反应器部件故障。在冷却剂的流量太高的情况下，反应器芯部可能经受过度的冷却水平，这可能导致反应器输出功率水平的不期望的波动。位于反应器芯部附近和/或以其它方式位于反应器模块中的冷却剂的温度和可能的腐蚀特性可能导致传感器、计量器和/或其它类型的测量装置在一段时间内失效。另外，关闭反应器以更换和/或修复故障的测量装置可能导致显著的操作成本，并最终导致较低的效率和不太可靠的能量源。反应器模块可能需要周期性地进行再加燃料、维护和/或检查。某些类型的反应器模块可以从反应器湾区移除并更换为新的反应器模块。除了可以用来监测反应器模块的各种特性的传感器之外，能够附接、连接或以其它方式与反应器模块连通的附加部件、配件、附接件、管道、线材、支撑件等，可能妨碍触及和/或维护反应器模块的能力。相似地，例如分别在安装反应器模块和移除反应器模块期间，可能要花费大量的时间将各种部件与反应器模块连接和分离。此外，为了容纳各种部件而进行的进入反应器容器和/或包含容器的任何穿透都可能在反应器模块中提供可能的泄露点和/或结构弱化区域。本申请应对这些和其它问题。
技术实现思路
本专利技术涉及一种用于监测容纳在反应器湾区中的反应器模块的系统，其可以包括安装结构以及与安装结构连接的一个或多个可延伸附接机构。另外，一个或多个监测装置能够可操作地联接到所述一个或多个可延伸附接机构，所述一个或多个可延伸附接机构可以被构造成用以将所述一个或多个监测装置相对于反应器湾区的壁选择性地定位在不同距离处，以便将所述一个或多个监测装置置于反应器模块附近。在监测操作期间，一个或多个监测装置可以定位在反应器湾区中。在一些例子中，所述一个或多个监测装置可以完全浸没在反应器湾区所包含的水池中。所述一个或多个监测装置可以从反应器湾区的壁附近的缩回位置延伸到反应器模块附近的延伸位置。所述一个或多个监测装置可以被构造成用以在延伸位置中监测反应器模块。另外，在完成监测操作之后，所述一个或多个监测装置可以缩回到缩回位置。一种包括便携式监测装置的系统可以被构造成用以监测一个或多个中子源。在其它例子中，包括便携式监测装置的系统可以被构造成用以监测反应器模块内所包含的初级冷却剂的流量。一个或多个信号路径装置可以被构造成用以增强、提高、多层化和/或以其它方式增加在一个或多个监测装置处能够检测到的信号。附图说明图1示出了示例性反应器模块的横截面侧视图，其包括容纳在包含容器中的反应器容器。图2示出了用于监测核反应器模块的示例性系统的横截面俯视图，其示出为处于缩回位置。图3示出了用于监测核反应器模块的示例性系统，其示出为处于延伸位置。图4示出了用于监测核反应器模块的示例性系统的侧视图，其示出为处于升高位置。图5示出了图4的示例性系统，其示出为处于降低位置。图6示出了用于监测核反应器模块的系统的示例性安装结构。图7示出了用于监测核反应器模块的示例性系统的侧视图，其包括安装在便携式设备上的多个监测装置。图8示出了用于监测核反应器模块的另一个示例性系统的侧视图，其包括安装在便携式设备上的多个监测装置。图9示出了用于监测核反应器模块的示例性系统，其包括一个或多个信号路径装置。图10示出了用于监测核反应器模块的另一个示例性系统。图11示出了监测核反应器模块的示例性过程。具体实施方式本文公开的和/或提及的各种例子可以与以下文献中出现的一个或多个特征一致地或结合地操作：名称为InternalDryContainmentVesselforaNuclearReactor的美国专利No.8,687,759，名称为EvacuatedContainmentVesselforaNuclearReactor的美国专利No.8,588,360，名称为NeutronPathEnhancement的美国专利申请No.14/242,677，和/或名称为FlowRateMeasurementinaVolume的美国临时专利申请No.62/021,627，这些文献的内容以引用方式并入本文中。图1示出了示例性反应器模块100的横截面侧视图，其包括容纳在包含容器10中的反应器容器20。反应器芯部30定位在圆筒形或胶囊形反应器容器20的底部部分处。反应器芯部30可以包括一定量的可裂变物质，这些可裂变物质产生可能在也许若干年的时间段内发生的受控反应。在一些例子中，一个或多个控制杆可以用来控制反应器芯部30内的裂变的速率。控制杆可以包括银、铟、镉、硼、钴、铪、镝、钆、钐、铒、铕、其它类型的材料以及它们的任何组合，包括合金和复合物。反应器芯部30可以部分或完全地浸没在冷却剂或流体(例如水)中，该冷却剂或流体可以包括硼或其它添加剂。冷却剂在与反应器芯部30的表面接触之后升温并且从该反应器芯部去除热。冷却剂行进通过一个或多个热交换器40，从而允许冷却剂将从反应器芯部30去除的热传递到热交换器40。在一些例子中，随着冷却剂在反应器容器中循环时在不同高度处被交替地加热和冷却，冷却剂由于自然循环而在反应器容器中以一定流量行进。在反应器模块100的不同操作模式期间，例如在反应器初始化、全功率和停机期间，冷却剂的流量可以改变。在一些例子中，反应器容器20中的冷却剂保持处于大于大气压力的压力下，从而允许冷却剂保持高温而不蒸发(即沸腾)。当一个或多个热交换器40内的冷却剂的温度增大时，冷却剂可能开始沸腾。当开始沸腾时，蒸发的冷却剂可以从热交换器40的顶部部分行进，以驱动一个或多个涡轮。所述涡轮可以被构造成用以将蒸汽的热势能转换为电能。包含容器10的形状可以为大致圆柱形。在一些例子中，包含容器10可以是圆筒形的或胶囊形的，和/或具有一个或多个椭球体形的、穹顶形的或球形的端部。包含容器10可以焊接或以其它方式密封到环境，使得液体和/或气体不能够从包含容器10逸出或者进入到包含容器中。在多个例子中，反应器容器20和/或包含容器10可以是底部支撑的、顶部支撑的、绕其中心支撑的、或它们的任何组合。在反应器模块100的一些例子和/或操作模式中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于监测容纳在反应器湾区中的反应器模块的系统，其包括：安装结构；与安装结构连接的一个或多个可延伸附接机构；以及与所述一个或多个可延伸附接机构可操作地联接的一个或多个监测装置，其中所述一个或多个可延伸附接机构被构造成用以将所述一个或多个监测装置相对于反应器湾区的壁选择性地定位在不同距离处，以便将所述一个或多个监测装置置于反应器模块附近。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.19 US 62/000,452;2015.05.14 US 14/712,5071.一种用于监测容纳在反应器湾区中的反应器模块的系统，其包括：安装结构；与安装结构连接的一个或多个可延伸附接机构；以及与所述一个或多个可延伸附接机构可操作地联接的一个或多个监测装置，其中所述一个或多个可延伸附接机构被构造成用以将所述一个或多个监测装置相对于反应器湾区的壁选择性地定位在不同距离处，以便将所述一个或多个监测装置置于反应器模块附近。2.根据权利要求1所述的系统，其还包括提升装置，该提升装置附接到反应器湾区的壁，其中该提升装置被构造成用以将安装结构下降到反应器湾区中，并且其中利用安装结构至少部分地下降到反应器湾区中的缆线被构造成用以将来自一个或多个监测装置的信息传递到位于反应器湾区外部的处理装置。3.根据权利要求2所述的系统，其中反应器湾区包括水池，该水池至少部分围绕反应器模块，其中提升装置被构造成用以将安装结构下降到该水池中，并且其中缆线与位于水池外侧的干燥分离设备通信地联接。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个可延伸附接机构包括一个或多个臂，所述一个或多个臂被构造成用以：使所述一个或多个监测装置从反应器湾区的壁朝向反应器模块延伸，以准备进行监测操作；以及在完成监测操作的情况下，将所述一个或多个监测装置从反应器模块朝向反应器湾区的壁缩回。5.根据权利要求4所述的系统，其中所述一个或多个臂包括：第一臂，该第一臂位于安装结构的第一侧上；和第二臂，该第二臂位于安装结构的第二侧上，其中第一臂和第二臂均被构造成用以将单独的监测装置选择性地定位在反应器湾区中。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个监测装置包括一个或多个中子监测装置，所述一个或多个中子监测装置被构造成用以监测反应器模块中生成的中子通量。7.根据权利要求6所述的系统，其中可延伸附接机构被构造成用以将所述一个或多个中子监测装置接近反应器模块的包含容器定位，该包含容器至少部分地浸没在反应器湾区所包含的水池中，并且其中在所述一个或多个中子监测装置浸没在水池中时，所述一个或多个中子监测装置被构造成用以监测离开包含容器的中子通量。8.根据权利要求6所述的系统，其中所述一个或多个可延伸附接机构包括位于安装结构的第一侧上的第一可延伸附接件和位于安装结构的与第一侧相对的第二侧上的第二可延伸附接件，并且其中所述一个或多个中子监测装置包括：第一中子监测装置，该第一中子监测装置连接到第一可延伸附接件并且被构造成用以监测第一中子源；和第二中子监测装置，该第二中子监测装置连接到第二可延伸附接件并且被构造成用以监测第二中子源。9.根据权利要求1所述的系统，其中反应器模块包括包含容器，该包含容器至少部分地浸没在反应器湾区所容纳的水池中，并且其中所述一个或多个监测装置被构造成用以磁性地附接到水池内的包含容器。10.根据权利要求1所述的系统，其中反应器模块包括至少部分地容纳在反应器湾区中的包含容器，并且其中所述系统还包括释放机构，该释放机构被构造成用以选择性地：在监测操作期间，将所述一个或多个监测...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·D·源，
申请(专利权)人：纽斯高动力有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US