核电站主蒸汽管道的FBG实时泄漏监测方法及系统技术方案

一种核电站主蒸汽管道的FBG实时泄漏监测方法及系统，在核电站主蒸汽管道外的保温层内外布置分布式FBG传感器阵列，实时监测振动、温度以及湿度值，当泄漏时触发报警的同时通过等值线云图对泄漏点进行定位，实现对整个管道内蒸汽泄漏的实时监测。本装置通过对泄漏进行实时监测作为报警触发，并在短时间内通过等值线云图对泄漏点进行定位并得出泄漏量，可以实现对核电站主蒸汽管道泄漏的实时监测，做到多物理量测量、响应快、定位准，及时预防严重事故发生，确保安全性。确保安全性。确保安全性。

【技术实现步骤摘要】
核电站主蒸汽管道的FBG实时泄漏监测方法及系统


[0001]本专利技术涉及的是一种核电站控制领域的技术，具体是一种核电站主蒸汽管道的光纤布拉格光栅(FBG)实时泄漏监测方法及系统。

技术介绍

[0002]核电站的安全性与可靠性是发展核电这一清洁能源的重要因素，其中LBB(Leak Before Break，破前泄漏)技术于20世纪60年代提出，指的是表面裂纹将管道壁厚穿透，使内部流体发生泄漏，但是沿着壁厚的方向仍然有足够的厚度，可以检测发现并及时停工进行维修，以避免由于管道整体破坏引发的灾难性事故。FBG作为一种具有抗干扰、灵敏度高、测量对象广泛、便于成网等优点的传感测量方式，已经在结构健康监测中被广泛的应用，尤其是在土木结构中测量效果比其他方法好得多。LBB技术具有很好的实用性，FBG也广泛的应用于结构监测中，将这两种方式结合起来，可应用于核电站主蒸汽管道泄漏实时监测和报警。
[0003]当前，核电站设计过程中对于核电站主蒸汽管道泄漏情况均有监测，其中最重要的测量对象为泄漏点位置以及泄漏量大小，通常采用的主蒸汽管道泄漏监测技术较为基础本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核电站主蒸汽管道的FBG实时泄漏监测方法，其特征在于，在核电站主蒸汽管道外的保温层内外布置分布式FBG传感器阵列，实时监测振动、温度以及湿度值，当泄漏时触发报警的同时通过等值线云图对泄漏点进行定位，实现对整个管道内蒸汽泄漏的实时监测。2.根据权利要求1所述的核电站主蒸汽管道的FBG实时泄漏监测方法，其特征是，所述的分布式FBG传感器阵列具体为：振动传感器、分别设置于保温层内、外的温度传感器以及湿度传感器。3.根据权利要求1或2所述的核电站主蒸汽管道的FBG实时泄漏监测方法，其特征是，沿圆周方向均布32支传感器，每支传感器由40个均布的串联FBG探头组成，形成具有测量分辨率为500mm的FBG传感器测量阵列。4.根据权利要求3所述的核电站主蒸汽管道的FBG实时泄漏监测方法，其特征是，所述的FBG探头包括：传感部位与传递光纤，其中：传感部位根据不同的种类由不同的封装方式对光栅点进行封装处理，以达到不同的功能；传递光纤为外设包层包裹保护的通信光纤，形成实时监测传感器阵列。5.根据权利要求2所述的核电站主蒸汽管道的FBG实时泄漏监测方法，其特征是，所述的温度传感器的光纤套管内进一步填有缓冲剂以去除应变的影响；所述的湿度传感器在FBG栅点位置涂覆吸水材料，并将传感器两端固定在套管内，使湿度传感器的光栅点保持松弛状态以去除应变的影响，每一个测点都进行编号，以方便定位。6.根据权利要求1或4所述的核电站主蒸汽管道的FBG实时泄漏监测方法，其特征是，所述的实时监测是指：分布式FBG传感器阵列对输入光源调制后将输出的调制信号通过光纤输出至32通道的FBG解调分析仪，经解调得到FBG中心波长的漂移量，利用不同FBG传感器的性质计算得到振动、温度以及湿度。7.根据权利要求1所述的核电站主蒸汽管道的FBG实时泄漏监测方法，其特征是，所述的定位是指：当有泄漏发生时，根据温度的等温线云图以及振动、湿度的辅助判断，对泄漏点位置和泄漏量的大小进行精确显示，当泄漏发生时泄漏点处会有高温的蒸汽从破口射出，会使泄漏点与周围未泄漏点处的温度、振动以及湿度信号值有大幅度的升高。8.根据权利要求7所述的核电站主蒸汽管道的FBG实时泄漏监测方法，其特征是，由三种光纤光栅传感器测量分别得到各个测点位置的温度、振动以及湿度信号值，并以等值线云图的方式显示在显示器上，从等值线云图中确定个物理量的最大值点，即要确定的泄漏点，以温度最高值为定位标准并以振动值与湿度值进行辅助验证，最终得到泄漏点的精确位置；由于主蒸汽管道内外的温差值与泄漏量之间具有函数关系，在具体测量中通过标定获取该将函数关系的详细表达式，从而得到温差值与泄漏量的对应关系，得出泄漏量的数值；根据流致...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚圣捷，李晗，张波涛，夏栓，江浩，梁兵兵，张旭，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：