一种核电站燃料包壳破口当量的评价方法技术

本发明专利技术属于核电站运营维护技术领域，具体涉及一种核电站燃料包壳破口当量的评价方法。包括如下步骤：第一步：确定离线啜吸装置，离线啜吸装置中，燃料组件放置在啜吸室内，通过水回路升温，使啜吸室处于不同温度平台，促使气体裂变产物从燃料包壳破口处释放进入气回路，从而被碘化钠谱仪连续监测；第二步：试验条件设定；第三步：介质类型确定；第四步：给出破损燃料的破口当量范围，依据第一平台温度，第二平台温度，升温速率和释放介质类型，结合破损燃料破口当量与Xe‑133平衡时间关系表，给出破损燃料的破口当量范围。福清核电1、2号机组首循环均出现燃料包壳破损，通过本发明专利技术方法的应用，查找出了破损燃料组件，并给出了破损燃料的破口当量。

【技术实现步骤摘要】
一种核电站燃料包壳破口当量的评价方法
本专利技术属于核电站运营维护
，具体涉及一种核电站燃料包壳破口当量的评价方法。
技术介绍
从公开资料研究发现，采用AFA-3G型燃料组件的M310型压水堆核电厂频繁发生燃料包壳破损，目前还没有明确的通过离线啜吸试验判断破口当量的方法，因此亟需通过总结近期M310型压水堆离线啜吸的试验数据，结合法国原子能委员会卡达拉什中心(CEACadarache)编制的简易解释指南(simplifiedinterpretationguide，以下简称S.I.G.)，研发、设计一种核电站燃料包壳破口当量的评价方法。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种核电站燃料包壳破口当量的评价方法，以明确离线啜吸试验判断燃料破口当量的试验条件和判断依据。为了实现这一目的，本专利技术采取的技术方案是：一种核电站燃料包壳破口当量的评价方法，包括如下步骤：第一步：确定离线啜吸装置离线啜吸装置中，燃料组件放置在啜吸室内，通过水回路升温，使啜吸室处于不同温度平台，促使气体裂变产物从燃料包壳破口处释放进入气回路，从而被碘化钠谱仪连续监测；水回路通过水回路泵提供循环的动力，维本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核电站燃料包壳破口当量的评价方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步：确定离线啜吸装置离线啜吸装置中，燃料组件放置在啜吸室内，通过水回路升温，使啜吸室处于不同温度平台，促使气体裂变产物从燃料包壳破口处释放进入气回路，从而被碘化钠谱仪连续监测；水回路通过水回路泵提供循环的动力，维持流量在设定范围；通过加热器和冷凝器调节水回路温度，确保啜吸室内温度满足试验要求；气回路通过气回路泵提供循环的动力，维持流量在设定范围，碘化钠谱仪连续监测从破损燃料中释放的气体裂变产物；当燃料包壳内部的压力与啜吸室的压力相同时，气回路中的Xe‑133活度达到平衡状态，通过Xe‑133第一次升温平衡时间T1和第二次升温平...

【技术特征摘要】
1.一种核电站燃料包壳破口当量的评价方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步：确定离线啜吸装置离线啜吸装置中，燃料组件放置在啜吸室内，通过水回路升温，使啜吸室处于不同温度平台，促使气体裂变产物从燃料包壳破口处释放进入气回路，从而被碘化钠谱仪连续监测；水回路通过水回路泵提供循环的动力，维持流量在设定范围；通过加热器和冷凝器调节水回路温度，确保啜吸室内温度满足试验要求；气回路通过气回路泵提供循环的动力，维持流量在设定范围，碘化钠谱仪连续监测从破损燃料中释放的气体裂变产物；当燃料包壳内部的压力与啜吸室的压力相同时，气回路中的Xe-133活度达到平衡状态，通过Xe-133第一次升温平衡时间T1和第二次升温平衡时间T2，判断燃料的破口当量；Xe-133释放动力学曲线是S.I.G.提供的已知数据，其中关键参数包括：第一温度平台、第二温度平台、第一次升温平衡时间T1、第二次升温平衡时间T2；其中，第一温度平台、第二温度平台为曲线中的确定值，第一次升温平衡时间T1为从第一次升温开始时间到第一温度平台Xe-133活度达到平衡的时间，第二次升温平衡时间T2为从第二次升温开始时间到第二温度平台Xe-133活度达到平衡的时间；第二步：试验条件设定设定升温速率维持在以下速率之一1℃/min、2℃/min；燃料组件贮存的乏池温度≤35℃时，设定第一温度平台为55℃、第二温度平台为80℃；燃料组件贮存的乏池温度＞35℃时，设定第一温度平台为72℃、第二温度平台为88℃；第三步：介质类型确定破损燃料包壳内部存在液体冷却剂和气体裂变产物，破口位置不同，根据燃料包壳内液体的位置，其释放的介质包括液体、气体、先液体后气体三种类型；气体裂变产物为Xe-133，液体裂变产物为I-131及其同位素、Cs的放射性同位素；通过气回路连续监测的Xe-133释放动力学曲线结合水回路人工取样监测的I-131，Cs-134和Cs-137来判断介质类型；设定升温前人工取样分析I-131，Cs-134+Cs-137的比活度分别为WS0，WSO’；第一温度平台人工取样分析I-131，Cs-134+Cs-137的比活度分别为WS1，WS1’；第二温度平台人工取样分析I-131，Cs-134+Cs-137的比活度分别为WS2，WS2’；如果WS1/WS0≈1或WS1’/WS0’≈1，则第一次升温期间只有气体释放；如果WS1/WS0＞1.2和WS1’/WS0’＞1.2，则第一次升温期间释放的介质为液体或者先液体后气体，如果先液体后气体，Xe-133释放动力学曲线会有一个突跃，不再是平滑的曲线；如果WS2/WS1≈1或WS2’/WS1’≈1，则第二次升温期间只有气体释放；如果WS2/WS1＞1.2和WS2’/WS1’＞1.2，则第二次升温期间释放的介质为液体或者先液体后气体，如果先液体后气体，Xe-133释放动力学曲线会有一个突跃，不再是平滑的曲线；第四步：给出破损燃料的破口当量范围从S.I.G.给出的Xe-133释放动力学曲线中提取关键参数第一次升温平衡时间T1和第二次升温平衡时间T2，结合第一平台温度，第二平台温度，升温速率和释放介质类型，制作破损燃料破口当量与Xe-133平衡时间关系表；依据第一平台温度，第二平台温度，升温速率和释放介质类型，结合破损燃料破口当量与Xe-133平衡时间关系表，给出破损燃料的破口当量范围。2.如权利要求1所述的一种核电站燃料包壳破口当量的评价方法，其特征在于：第一步中，水回路通过水回路泵提供循环的动力，维持流量在5-6m3/h。3.如权利要求1所述的一种核电站燃料包壳破口当量的评价方法，其特征在于：第一步中，气回路通过气回路泵提供循环的动力，维持流量在220-250L/h。4.如权利要求1所述的一种核电站燃料包壳破口当量的评价方法，其特征在于：第三步中，WS1/WS0≈1指的是WS1/WS0＝0.8～1.2，WS1’/WS0’≈1指的是WS1’/WS0’＝0.8～1.2，WS2/WS1≈1指的是WS2/WS1＝0.8～1.2，WS2’/WS1’≈1指的是WS2’/WS1’＝0.8～1.2。5.如权利要求1所述的一种核电站燃料包壳破口当量的评价方法，其特征在于：第一步中，水回路通过水回路泵提供循环的动力，维持流量在5-6m3/h；气回路通过气回路泵提供循环的动力，维持流量在220-250L/h；第三步中，如果WS1/WS0＞1.2和WS1’/WS0’＞1.2，则第一次升温期间释放的介质为液体或者先液体后气体，结合Xe-133释放动力学曲线判断如下：①当第一平台温度为55℃，第二平台温度为80℃，升温速率为1℃/min时，第一次升温期间释放的介质为先液体后气体；②当第一平台温度为55℃，第二平台温度为80℃，升温速率为2℃/min时，第一次升温期间释放的介质为先液体后气体；③当第一平台温度为72℃，第二平台温度为88℃，升温速率为1℃/min时，第一次升温期间释放的介质为先液体后气体；④当第一平台温度为72℃，第二平台温度为88℃，升温速率为2℃/min时，第一次升温期间释放的介质为先液体后气体；⑤当第一平台温度为55℃，第二平台温度为80℃，升温速率为1℃/min时，第一次升温期间释放的介质为液体；⑥当第一平台温度为55℃，第二平台温度为80℃，升温速率为2℃/min时，第一次升温期间释放的介质为液体；⑦当第一平台温度为72℃，第二平台温度为88℃，升温速率为1℃/min时，第一次升温期间释放的介质为液体；⑧当第一平台温度为72℃，第二平台温度为88℃，升温速率为2℃/min时，第一次升温期间释放的介质为液体。6.如权利要求1所述的一种核电站燃料包壳破口当量的评价方法，其特征在于：第一步中，水回路通过水回路泵提供循环的动力，维持流量在5-6m3/h；气回路通过气回路泵提供循环的动力，维持流量在220-250L/h；如果WS2/WS1＞1.2和WS2’/WS1’＞1.2，则第二次升温期间释放的介质为液体或者先液体后气体，结合Xe-133释放动力学曲线判断如下：①当第一平台温度为55℃，第二平台温度为80℃，升温速率为1℃/min时，第二次升温期间释放的介质为先液体后气体；②当第一平台温度为55℃，第二平台温度为80℃，升温速率为2℃/min时，第二次升温期间释放的介质为先液体后气体；③当第一平台温度为72℃，第二平台温度为88℃，升温速率为1℃/min时，第二次升温期间释放...

【专利技术属性】
技术研发人员：范柄辰，蔡金平，吴忠良，史慧梅，陆伟，王宝，叶张瀚，曹刚，张军，黄成，李海科，郑铭焱，屈迪，詹孝传，刘闯，
申请(专利权)人：福建福清核电有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35