一种大型压水堆安全壳整体密封性试验测量系统技术方案

本实用新型专利技术属于核安全监控技术领域，涉及一种大型压水堆安全壳整体密封性试验测量系统，包括设在核电厂的安全壳内的温度测量单元和湿度测量单元，设在安全壳外的用于测量通过安全壳的气体流量的流量测量单元，还包括设在壳外测量室内的压力测量单元和数据采集单元和数据分析单元，压力测量单元能够测量大气压和安全壳内部压力；温度、湿度、流量、压力测量单元获得的数据传送至数据采集单元，再至数据分析单元，由数据分析单元对数据进行计算得到安全壳整体泄漏率。该系统能准确计算安全壳整体泄漏率，并进行验证；可测量不同堆型压水堆的安全壳整体泄漏率；还可进行线下模拟和计算；采用冗余设计，提高了系统的稳定性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种大型压水堆安全壳整体密封性试验测量系统
本技术属于核安全监控
，涉及一种大型压水堆安全壳整体密封性试验测量系统。
技术介绍
安全壳是核电厂的最后一道安全屏障，其功能是当反应堆发生失水事故(LOCA)时，将事故中的裂变产物限制和消除在其内部，确保核电工作人员和公众的安全，因此事故发生后保证安全壳的整体密封性对于缓解事故后果至关重要。安全壳的整体密封性需要通过大型试验来验证，即安全壳整体密封性试验，又称A类试验，通过模拟LOCA事故发生后的工况，测量安全壳整体泄漏率，如果符合设计验收准则，则认为安全壳整体密封性合格。模拟工况为常温高压环境，需要向密闭的安全壳内充气以达到试验压力，监测保压期间干空气质量变化，从而测得安全壳的整体泄漏率。目前国内外一般采用绝对压力法测量壳内干空气质量，需要连续测量壳内空气的压力、温度、湿度，根据理想气体方程得到各个不同时刻安全壳内干空气质量，根据质量点法分析得到干空气质量变化曲线，进而计算得到安全壳整体泄漏率。安全壳整体泄漏率测量的准确性，与测得的安全壳内温度、湿度、压力数据息息相关，同时也与数据处理、分析过程息息相关。我国最新自主研发的大型先进压水堆，采用单堆布置，双层安全壳，与以往二代、二代改进型核电厂安全壳双堆布置，单层安全壳相比，壳内空间更大，设备、管道布置更复杂；且这类先进压水堆为了满足更高的核安全要求，采用“能动+非能动”的设计理念，增加了若干系统与设备，厂房内部各隔室的分布情况也有了较大变化，改变了运行时安全壳内的自由体积、温度场、湿度场的分布。目前已有的安全壳整体密封性试验测量系统都是建立在二代、二代改进型核电厂安全壳设计参数基础上进行开发的，由于此类核电厂一般采用法国标准设计建造，整体泄漏率的计算也是采用法国标准，一般不包含验证试验，且相关标准都已进行了修订，国内外对整体泄漏率的计算精度和评价标准有了更高的要求。因此，对于这种自主研发的大型先进压水堆，如果在安全壳整体密封性试验时继续采用已有的测量系统是不合适的，需要研究并制备测量结果更可靠，泄漏率计算更精确，可进行验证试验，符合该大型先进压水堆特点的安全壳整体密封性试验测量系统，来检验核电厂安全壳在设计基准事故下的承压密封性，保证放射性物质不外泄，保障自然环境及公众的安全。
技术实现思路
本技术的目的是针对核安全监控的要求，提供一种大型压水堆安全壳整体密封性试验测量系统，以能够在安全壳整体密封性试验中，高效、精确地测量出安全壳整体泄漏率，并对测量结果进行验证，使安全壳的整体密封性评价更准确。为达到以上目的，本技术采用的技术方案是：一种大型压水堆安全壳整体密封性试验测量系统，其中，包括设置在核电厂的安全壳内的温度测量单元和湿度测量单元，设置在所述安全壳外的用于测量通过所述安全壳的气体流量的流量测量单元，还包括设置在所述安全壳外的测量室内的压力测量单元和数据采集单元和数据分析单元，所述压力测量单元能够测量大气压和所述安全壳的内部压力；所述温度测量单元、湿度测量单元、流量测量单元、压力测量单元获得的数据传送至所述数据采集单元，所述数据采集单元将数据传送至所述数据分析单元，由所述数据分析单元对所述数据进行计算得到安全壳整体泄漏率，并对安全壳整体泄漏率进行验证。进一步，所述数据采集单元内包括若干个数据采集器和若干台采集控制机，所述数据采集器通过电缆与所述温度测量单元和所述湿度测量单元连接，并通过网线与所述采集控制机一一对应连接；所述采集控制机通过连接导线与所述压力测量单元和所述流量测量单元一一对应连接，实现所述安全壳内的温度、湿度、压力以及大气压的数据采集存储功能；所述数据采集器和所述采集控制机均为一用一备，冗余设计。进一步，在所述的数据分析单元内包括若干台数据分析机，所述数据分析机通过网线与所述采集控制机一一对应连接，实现所述安全壳整体泄漏率的数据的存储及分析功能；所述数据分析机均为一用一备，冗余设计。进一步，所述温度测量单元包括若干个温度传感器，所述温度传感器设置在所述安全壳内，每个所述温度传感器均通过电缆与所述数据采集单元中的所有的所述数据采集器连接，实现所述安全壳的内部温度测量功能。进一步，所述湿度测量单元内包括若干个湿度变送器，所述湿度变送器设置在所述安全壳内，每个所述湿度变送器均通过电缆与所述数据采集单元中的所有的所述数据采集器连接，实现所述安全壳的内部湿度测量功能。进一步，所述压力测量单元为若干个，每个所述压力测量单元对应连接一个所述采集控制机；所述压力测量单元内包括若干个压力变送器和一个大气压力表，所述压力变送器和所述大气压力表上均设有引压管线，所述压力变送器和所述大气压力表设置在所述测量室内；设置在所述压力变送器上的所述引压管线的一端穿设在所述安全壳内，用于为所述压力变送器引出所述安全壳的内部压力并进行测量；设置在所述大气压力表上的所述引压管线位于所述测量室内，用于所述大气压力表测量所述安全壳的外部的大气压；所述压力变送器和所述大气压力表均通过连接导线分别与所述采集控制机连接，所述压力变送器和所述大气压力表均为冗余设计。进一步，所述流量测量单元内包括两个流量调节阀和两个流量计，并联设置在所述安全壳外的贯穿件上，所述流量测量单元通过连接导线与所有的所述采集控制机对应连接，所述流量测量单元与所述采集控制机的连接为冗余设计，实现泄漏率验证功能。进一步，所述采集控制机为内置数据采集软件的工控机，实时接收、存储采集到的温度、湿度、压力数据，并传输至所述数据分析机，同时在线监测数据是否异常，实现报警功能。进一步，所述采集控制机能够接收、存储模拟信号，并传输至所述数据分析机，实现模拟试验功能。进一步，所述数据分析机为内置数据分析软件的PC电脑，实时接收所述数据采集单元的传输的数据，并进行数据存储、处理、分析，实现实时计算所述安全壳整体泄漏率的功能。本技术的有益效果如下：本技术所提供的大型压水堆安全壳整体密封性试验测量系统，采用温度传感器、湿度变送器、压力变送器、流量计等测量设备，模拟大型压水堆安全壳内的自由容积、温度场、湿度场分布，精确测量壳内温度、湿度、压力、验证流量等参数，采用最新国际标准计算得到安全壳整体泄漏率，并对其进行实际验证，提高了试验结果的可靠性和可信度；可测量不同堆型压水堆的安全壳整体泄漏率；同时还可进行线下模拟和计算，可为不同堆型的安全壳整体密封性试验研究提供技术支持。附图说明图1是本技术具体实施方式中所述的一种大型压水堆安全壳整体密封性试验测量系统的示意图；图中：1-温度传感器，2-湿度变送器，3-流量调节阀，4-流量计，5-数据采集器，6-引压管线，7-压力变送器，8-大气压力表，9-采集控制机，10-数据分析机，11-安全壳，12-测量室。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步描述。本技术所提供的一种大型压水堆安全壳整体密封性试验测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型压水堆安全壳整体密封性试验测量系统，其特征是：包括设置在核电厂的安全壳(11)内的温度测量单元和湿度测量单元，设置在所述安全壳(11)外的用于测量通过所述安全壳(11)的气体流量的流量测量单元，还包括设置在所述安全壳(11)外的测量室(12)内的压力测量单元和数据采集单元和数据分析单元，所述压力测量单元能够测量大气压和所述安全壳(11)的内部压力；所述温度测量单元、湿度测量单元、流量测量单元、压力测量单元获得的数据传送至所述数据采集单元，所述数据采集单元将数据传送至所述数据分析单元，由所述数据分析单元对所述数据进行计算得到安全壳整体泄漏率。/n

【技术特征摘要】
1.一种大型压水堆安全壳整体密封性试验测量系统，其特征是：包括设置在核电厂的安全壳(11)内的温度测量单元和湿度测量单元，设置在所述安全壳(11)外的用于测量通过所述安全壳(11)的气体流量的流量测量单元，还包括设置在所述安全壳(11)外的测量室(12)内的压力测量单元和数据采集单元和数据分析单元，所述压力测量单元能够测量大气压和所述安全壳(11)的内部压力；所述温度测量单元、湿度测量单元、流量测量单元、压力测量单元获得的数据传送至所述数据采集单元，所述数据采集单元将数据传送至所述数据分析单元，由所述数据分析单元对所述数据进行计算得到安全壳整体泄漏率。


2.如权利要求1所述的一种大型压水堆安全壳整体密封性试验测量系统，其特征是：所述数据采集单元内包括若干个数据采集器(5)和若干台采集控制机(9)，所述数据采集器(5)通过电缆与所述温度测量单元和所述湿度测量单元连接，并通过网线与所述采集控制机(9)一一对应连接；所述采集控制机(9)通过连接导线与所述压力测量单元和所述流量测量单元一一对应连接，实现所述安全壳(11)内的温度、湿度、压力以及大气压的数据采集存储功能；所述数据采集器(5)和所述采集控制机(9)均为一用一备，冗余设计。


3.如权利要求2所述的一种大型压水堆安全壳整体密封性试验测量系统，其特征是：在所述的数据分析单元内包括若干台数据分析机(10)，所述数据分析机(10)通过网线与所述采集控制机(9)一一对应连接，实现所述安全壳整体泄漏率的数据的存储及分析功能；所述数据分析机(10)均为一用一备，冗余设计。


4.如权利要求3所述的一种大型压水堆安全壳整体密封性试验测量系统，其特征是：所述温度测量单元包括若干个温度传感器(1)，所述温度传感器(1)设置在所述安全壳(11)内，每个所述温度传感器(1)均通过电缆与所述数据采集单元中的所有的所述数据采集器(5)连接，实现所述安全壳(11)的内部温度测量功能。


5.如权利要求3所述的一种大型压水堆安全壳整体密封性试验测量系统，其特征是：所述湿度测量单元内包括若干个湿度变送器(2)，所述湿度变送器(2)设置在所述安全壳(11)内，每个所述湿度变送器(2)均通过电缆与所述数据采集单元中的所有的所述数据采集器...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭巧云，张彦国，凌星，徐分亮，钟小华，梁振旸，吕标剑，周高龙，吴希盼，白新鹏，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11