核電站一回路異物監控系統及其監控方法
【專利摘要】本發明公開了一種核電站一回路異物監控系統及其監控方法。所述系統包括：松動部件與振動監測裝置(1)、堆芯濾網壓差監視裝置(2)、以及處理裝置(3)。本發明提供的核電站一回路異物監控系統中，松動部件與振動監測裝置用于在一回路啟動觸發預設條件時，獲取一回路中各個設備的監測信號，該預設條件依據主泵的啟動條件設置；堆芯濾網壓差監視裝置用于在一回路啟動觸發預設條件時，獲取反應堆堆芯濾網兩側的壓差信號，使得該系統在一回路啟動階段就開行進行異物監測，避免了異物監控盲區，而且，堆芯濾網壓差監視裝置與處理裝置連接，使得該系統避免了就地巡檢的麻煩，節省了一回路啟動階段的人力資源。
【專利說明】
核電站一回路異物監控系統及其監控方法
技術領域
[0001]本發明涉及核電站安全技術領域，特別涉及一種核電站一回路異物監控系統及其監控方法。
【背景技術】
[0002]核電站一回路一般包括反應堆、主栗、蒸汽發生器、以及穩壓器，核電站一回路在啟動階段，由于升溫、升壓及主栗啟動造成一回路管道及其設備瞬態變化，會將一回路中可能存在的異物帶動循環，對一回路中的各種設備造成損壞。其中，在啟動階段一回路中的異物主要來自結構件中的松動部件、結構件中落下的脫落部件及安裝過程中遺留的外來物件。
[0003]而發生或出現松動件的設備及部件主要包括反應堆上部支撐結構件、下部支撐結構件、主栗內部及管座、蒸汽發生器管束等。這些設備及部件一旦發生脫落，將會在一回路中駐留，并伴隨著主栗的運轉對一回路中的設備造成撞擊，并造成設備的損壞，嚴重影響了核電站運行的安全性和可靠性。
[0004]現有的核電站一回路異物監控系統，例如:松動部件及振動監視系統，其設計是在核電站正常運行工況下對一回路的異物監控，但是并未對一回路啟動階段進行監控，存有監控盲區，不利于及早發現一回路中的異物，會造成不必要的損失。而堆芯濾網壓差監視系統在監視一回路中的異物時，需要就地巡檢，消耗大量的人力資源，監視效率低下。
【發明內容】
[0005]為了解決現有的松動部件及振動監視系統存在監控盲區，堆芯濾網壓差監視系統需要就地巡檢的問題，本發明實施例提供了一種核電站一回路異物監控系統及其監控方法。所述技術方案如下:
[0006]—方面，本發明實施例提供了一種核電站一回路異物監控系統，所述系統包括:
[0007]松動部件與振動監測裝置，安裝在所述一回路中，用于在所述一回路啟動觸發預設條件時，開始獲取所述一回路中各個設備的監測信號，所述預設條件依據所述一回路中的主栗的啟動條件設置；
[0008]堆芯濾網壓差監視裝置，安裝在所述一回路中的反應堆內，用于在所述一回路啟動觸發預設條件時，獲取所述反應堆堆芯濾網兩側的壓差信號；
[0009]處理裝置，分別與所述松動部件與振動監測裝置和所述堆芯濾網壓差監視裝置連接，用于接收所述監測信號或者所述壓差信號，并根據預設條件，判斷所述一回路中是否有異物出現。
[0010]在本發明實施例提供的核電站一回路異物監控系統中，所述松動部件與振動監測裝置包括:與所述處理裝置連接的松動部件監測單元和振動監測單元，
[0011]所述松動部件監測單元包括:
[0012]多個加速度計傳感器，安裝在所述一回路中，用于獲取加速度計信號；
[0013]控制棒運動狀態傳感器，與所述反應堆中控制棒連接，用于監視所述控制棒的運動狀態信息；
[0014]冷卻劑壓力狀態傳感器，用于檢測所述一回路中冷卻劑壓力信息；
[0015]所述振動監測單元包括:
[0016]中子探測器，安裝在所述反應堆外，用于獲取中子噪聲信號和中子電平信號，以監測所述反應堆內部零部件的振動情況。
[0017]在本發明實施例提供的核電站一回路異物監控系統中，所述預設條件為所述冷卻劑壓力狀態傳感器檢測到所述一回路中冷卻劑的壓力大于或等于2.5MPa。
[0018]在本發明實施例提供的核電站一回路異物監控系統中，所述處理裝置包括:
[0019]有效報警識別單元，用于所述松動部件監測單元或所述振動監測單元檢測到信號達到有效報警條件時，發出異物報警，所述異物報警用于提示用戶所述一回路中有異物產生。
[0020]在本發明實施例提供的核電站一回路異物監控系統中，所述有效報警條件為在第一預設時間內連續觸發預設次數的S類事件且所述反應堆中控制棒處于靜止，或者，所述反應堆內部零部件的振動出現異常，
[0021]所述S類事件為在第二預設時間段內，獲取兩個或兩個以上具有預設的異物事件特征的加速度計信號。
[0022]在本發明實施例提供的核電站一回路異物監控系統中，所述處理裝置還包括:
[0023]控制單元，分別與所述有效報警識別單元和所述一回路中的主栗連接，用于當檢測到所述異物報警時，控制所述主栗停運或者控制所述一回路后撤至安全狀態。
[0024]在本發明實施例提供的核電站一回路異物監控系統中，所述處理裝置還包括:
[0025]誤報警識別單元，用于所述松動部件監測單元檢測到的信號達到誤報警條件時，發出復位報警，所述復位報警用于提醒用戶對所述松動部件監測單元進行復位。
[0026]在本發明實施例提供的核電站一回路異物監控系統中，所述誤報警條件為發生I類事件，或者，在所述第一預設時間內發生少于所述預設次數的S類事件，
[0027]所述I類事件為在所述第二預設時間段內，只獲取到一個具有預設的異物事件特征的加速度計信號。
[0028]在本發明實施例提供的核電站一回路異物監控系統中，所述預設條件為所述監測信號觸發所述有效報警條件，或者，所述壓差信號觸發堆芯壓差高報警條件。
[0029]在本發明實施例提供的核電站一回路異物監控系統中，所述堆芯壓差高報警條件為所述反應堆堆芯濾網兩側的壓差大于或等于0.133MPa。
[0030]另一方面，本發明實施例提供了一種核電站一回路異物監控方法，所述方法包括:
[0031]在一回路啟動觸發預設條件時，開始獲取所述一回路中各個設備的監測信號，所述預設條件依據所述一回路中的主栗的啟動條件設置；
[0032]獲取所述一回路中的反應堆堆芯濾網兩側的壓差信號；
[0033]采用接收到的所述監測信號或者所述壓差信號，并根據預設條件，判斷所述一回路中是否有異物出現。
[0034]在本發明實施例提供的核電站一回路異物監控方法中，所述在一回路啟動觸發預設條件時，開始獲取所述一回路中各個設備的監測信號，包括:
[0035]獲取所述一回路中冷卻劑壓力信息，并根據獲取的壓力信息判斷所述一回路啟動是否觸發預設條件；
[0036]當所述一回路啟動觸發預設條件時，獲取所述一回路中各個設備的加速度計信號；
[0037]獲取所述反應堆控制棒的運動狀態信息；
[0038]獲取對所述反應堆進行中子探測的中子噪聲信號和中子電平信號。
[0039]在本發明實施例提供的核電站一回路異物監控方法中，所述預設條件為所述一回路中冷卻劑的壓力大于或等于2.5MPa。
[0040]在本發明實施例提供的核電站一回路異物監控方法中，所述采用接收到的所述監測信號或者所述壓差信號，并根據預設條件，判斷所述一回路中是否有異物出現，包括:
[0041]判斷所述監測信號或者所述壓差信號是否觸發有效報警條件；
[0042]當所述監測信號或者所述壓差信號觸發所述有效報警條件時，發出異物報警，所述異物報警用于提示用戶所述一回路中有異物產生。
[0043]在本發明實施例提供的核電站一回路異物監控方法中，所述有效報警條件為在第一預設時間內連續觸發預設次數的S類事件且所述反應堆中控制棒處于靜止，或者，所述反應堆內部零部件的振動出現異常，
[0044]所述S類事件為在第二預設時間段內，獲取兩個或兩個以上具有預設的異物事件特征的加速度計信號。
[0045]在本發明實施例提供的核電站一回路異物監控方法中，所述采用接收到的所述監測信號或者所述壓差信號，并根據預設條件，判斷所述一回路中是否有異物出現，還包括:
[0046]當所述監測信號觸發所述異物報警條件時，控制所述主栗停運或者控制所述一回路后撤至安全狀態。
[0047]在本發明實施例提供的核電站一回路異物監控方法中，所述采用接收到的所述監測信號或者所述壓差信號，并根據預設條件，判斷所述一回路中是否有異物出現，還包括:
[0048]判斷所述監測信號是否觸發誤報警條件；
[0049]當所述監測信號觸發所述誤報警條件時，發出復位報警，所述復位報警用于提醒用戶對所述監測信號進行復位。
[0050]在本發明實施例提供的核電站一回路異物監控方法中，所述誤報警條件為發生I類事件，或者，在所述第一預設時間內發生少于所述預設次數的S類事件，
[0051]所述I類事件為在所述第二預設時間段內，只獲取到一個具有預設的異物事件特征的加速度計信號。
[0052]在本發明實施例提供的核電站一回路異物監控方法中，所述預設條件為所述監測信號觸發所述有效報警條件，或者，所述壓差信號觸發堆芯壓差高報警條件。
[0053]在本發明實施例提供的核電站一回路異物監控方法中，所述堆芯壓差高報警條件為所述反應堆堆芯濾網兩側的壓差大于或等于0.133MPa。
[0054]本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:
[0055]通過松動部件與振動監測裝置、堆芯濾網壓差監視裝置、以及處理裝置來構成核電站一回路異物監控系統，其中，松動部件與振動監測裝置用于在一回路啟動觸發預設條件時，開始獲取一回路中各個設備的監測信號，該預設條件依據主栗的啟動條件設置;堆芯濾網壓差監視裝置用于在一回路啟動觸發預設條件時，獲取反應堆堆芯濾網兩側的壓差信號;使得該核電站一回路異物監控系統在一回路啟動階段就開行進行異物監測，避免了異物監控盲區，也為及早發現一回路中的異物提供了條件。而且，處理裝置用于接收一回路中各個設備的監測信號或者堆芯濾網兩側的壓差信號，并根據預設條件，判斷一回路中是否有異物出現，使得該核電站一回路異物監控系統避免了就地巡檢的麻煩，大大地節省了一回路啟動階段的人力資源。
【附圖說明】
[0056]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0057]圖1是本發明實施例提供的一種核電站的一回路結構示意圖；
[0058]圖2是本發明實施例一提供的一種核電站一回路異物監控系統結構示意圖；
[0059]圖3是本發明實施例一提供的一種松動部件與振動監測裝置結構示意圖；
[0060]圖4是本發明實施例一提供的一種處理裝置結構示意圖；
[0061]圖5是本發明實施例二提供的一種核電站一回路異物監控方法流程圖。
【具體實施方式】
[0062]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。
[0063]首先，在介紹本發明的技術方案之前，先介紹一下本發明的應用場景。參見圖1，本發明主要應用于核電站的一回路中，具體地，核電站的一回路主要包括:反應堆100、主栗200、蒸汽發生器300、以及穩壓器400，反應堆100、主栗200、蒸汽發生器300、以及穩壓器400之間通過管道連通，主栗200為一回路中的冷卻劑提供循環動力，冷卻劑在反應堆100中加熱，并將熱能攜帶至蒸汽發生器300中，加熱與蒸汽發生器300連通的二回路中的循環水。核電站一回路管道中可能存在的異物主要包括:自身機械設備中脫落的零部件、連接不穩定的零部件、以及工作人員遺失的物品等，這些異物會在主栗200啟動后，隨著冷卻劑在一回路的管道中運動，與一回路中的各種設備發生碰撞，致使一回路中的各種設備處于不安全的狀況，嚴重影響了核電站一回路的正常運行。
[0064]實施例一
[0065]本發明實施例提供了一種核電站一回路異物監控系統，參見圖2，該系統可以包括:
[0066]松動部件與振動監測裝置I，安裝在核電站一回路中，用于在一回路啟動觸發預設條件時，開始獲取一回路中各個設備的監測信號，該預設條件依據主栗200的啟動條件設置。在實際應用中，主要是用于監視一回路中的松動部件或者是振動脫落的零部件。
[0067]堆芯濾網壓差監視裝置2，安裝在一回路的反應堆100中，用于在一回路啟動觸發預設條件時，獲取反應堆100堆芯濾網兩側的壓差信號(壓力差值或者壓強差值，優選為壓強差值)。在實際應用中，主要是監視在一回路冷卻劑中碰觸到堆芯濾網的異物，包括已經松動脫落的零部件或者外來異物等。
[0068]處理裝置3，分別與松動部件與振動監測裝置I和堆芯濾網壓差監視裝置2連接，用于接收一回路中各個設備的監測信號或者堆芯濾網兩側的壓差信號，并根據預設條件，判斷一回路中是否有異物出現(包括是否有一回路中的零部件松動或脫落轉變成異物，以及外來異物等)。
[0069]在本實施例中，核電站一回路啟動階段主要包括:首次核燃料裝載前、機組調試期間的冷態功能試驗、熱態功能試驗及核電站機組在役階段裝載、更換核燃料后到滿功率運行的操作過程等。由于現有的松動部件及振動監視系統主要是在核電站正常運行工況下對一回路的異物監控，忽視了核電站啟動階段的異物監測，存在監控盲區，難以保障核電站運行安全，且由于無法較早的發現一回路中存在的異物，核電站正常工作后才發現異物，則需要停止核電站的運行來排除異物，然后重新啟動核電站，這樣浪費了大量的人力物力資源。而核電站一回路異物監控系統，將其預設條件依據主栗200的啟動條件設置，使得松動部件與振動監測裝置I和堆芯濾網壓差監視裝置2，在一回路啟動觸發預設條件時，開始監測工作，使得一回路啟動階段的異物在核電站啟動階段也得到有效監測，消除了一回路啟動階段的監視盲區，同時使得一回路中異物能更早更及時的被發現，減少了不必要的資源消耗。
[0070]而且，堆芯濾網壓差監視裝置2與處理裝置3連接(例如:采用分布式控制系統的方式連接)，其監測的到的數據直接傳輸給處理裝置3處理，避免了現有的堆芯濾網壓差監視系統，需要就地巡檢(即需要到核反應堆100現場查看檢測數據)的麻煩，大大地節省了調試啟動期間的人力資源。
[0071]具體地，參見圖3，松動部件與振動監測裝置I可以包括:與處理裝置3連接的松動部件監測單元11和振動監測單元12。
[0072]其中，松動部件監測單元11可以包括:
[0073]多個加速度計傳感器111，安裝在一回路中，用于獲取加速度計信號。在實際應用中，加速度計傳感器111主要安裝在反應堆100的堆頂和堆低、蒸汽發生器300的底部。加速度計信號主要用于分析上述相應設備的振動情況，查看是否有零部件松動或脫落。
[0074]控制棒運動狀態傳感器112，與反應堆100中控制棒連接，用于監視控制棒的運動狀態信息。
[0075]冷卻劑壓力狀態傳感器113，用于檢測一回路中冷卻劑壓力信息，可以為核電站一回路異物監控系統開始工作，提供判斷條件。
[0076]振動監測單元12可以包括:
[0077]中子探測器121，安裝在反應堆100外，用于獲取中子噪聲信號和中子電平信號，以監測反應堆100內部零部件的振動情況。在實際應用中，通過中子探測器121對核電站反應堆100進行中子檢測，以監視反應堆100內部部件的松動情況，同時也為反映堆內零部件長期振動趨勢的分析提供依據。
[0078]進一步地，預設條件可以為冷卻劑壓力狀態傳感器113檢測到一回路中冷卻劑的壓力大于或等于2.5ΜΡ&<3(需要說明的是，液壓系統中的壓力一般是指液體的壓強，例如:在核電行業中，一回路正常工作時，其冷卻劑壓力需要為5?7Mpa，其實質仍是指一回路中冷卻劑壓強為5?7Mpa，本發明中其他類似之處均為此類情況，實施例中不--說明。)
[0079]在本實施例中，現有的松動部件及振動監視系統本身設計是在核電站機組正常運行工況下對一回路的異物進行監控，在一回路中冷卻劑壓力大于或等于6MPa時才能發揮監視作用。但是核電站機組啟動階段，一回路冷卻劑的壓力達到2.5MPa時即啟動主栗200，如果一回路存在異物，那么將在主栗200的動力下繞一回路循環，對一回路造成損傷。將預設條件設置為冷卻劑壓力狀態傳感器113檢測到一回路中冷卻劑的壓力大于或等于2.5MPa，可以使得核電站一回路異物監控系統避免了核電站啟動階段的異物監控盲區。在實際應用中，可以采用零時變更的方式，強制改變松動部件與振動監測裝置I的預設條件，這樣松動部件與振動監測裝置I就可以利用現有的松動部件及振動監視系統中的設備，簡化核電站一回路異物監控系統設計的復雜性。
[0080]可選地，參見圖4，處理裝置3可以包括:
[0081]有效報警識別單元31，用于松動部件監測單元11或振動監測單元12檢測到信號達到有效報警條件時，發出異物報警，該異物報警用于提示用戶一回路中有異物產生。
[0082]進一步地，該有效報警條件可以為:在第一預設時間內(例如:30秒內)連續觸發預設次數(例如:5次)的S類事件且反應堆100中控制棒處于靜止，或者，反應堆100內部零部件的振動出現異常(在實際應用中，主要通過中心分析技術來判斷反應堆100內部零部件的振動是否出現異常)。
[0083]S類事件為在第二預設時間段內，獲取兩個或兩個以上具有預設的異物事件特征的加速度計信號。
[0084]在實際應用中，在判斷觸發有效報警條件后，還可以配合聽音檢測，來進一步確認一回路中是否有異物出現。
[0085]進一步地，參見圖4，處理裝置3還可以包括:
[0086]控制單元32，分別與有效報警識別單元31和主栗200連接，用于當檢測到異物報警時，控制主栗200停運或者控制一回路后撤至安全狀態。
[0087]在本實施例中，如果主栗200在運行則控制單元32會停運一回路中產生異物報警環路上的主栗200，若異物報警為反應堆100中傳感器觸發則全停一回路中所有運行的主栗200。
[0088]在本實施例中，控制一回路后撤至安全狀態具體為通過降溫降壓的方式，將一回路控制在2.5MPa/60°C的安全狀態，以等待專家們的進一步確認。
[0089]可選地，參見圖4，處理裝置3還可以包括:
[0090]誤報警識別單元33，用于松動部件監測單元11檢測到的信號達到誤報警條件時，發出復位報警，該復位報警用于提醒用戶對松動部件監測單元11進行復位。
[0091]在實際應用中，會出現一些誤導因素(如控制棒驅動機構動作、主栗啟動、穩壓器壓力調節、一回路快速升溫、結構共振、水利波動等)，使得傳感器采集到不正確或者無效的異常信息，為了加強處理裝置3異物判斷的準確性，增設了誤報警識別單元33，在判斷出傳感器采集到的異常信息為無效信息時(即觸發誤報警條件)，對這些傳感器采集到的異常信息進行復位。此外，該系統獲取觸發誤報警條件時，也可以上報工程師，進行人工判斷，并將報警情況記錄在案。
[0092]進一步地，誤報警條件可以為:發生I類事件，或者，在第一預設時間內發生少于預設次數的S類事件，該I類事件為在第二預設時間段內，只獲取到一個具有預設的異物事件特征的加速度計信號。這樣界定了一回路異物監測可能產生誤報警的判斷條件，為有效報警識別單元31報警的準確性診斷與甄別提供了保證。
[0093]在本實施例中，核電站機組啟動階段，主栗200首次啟動前需核查松動部件與振動監測裝置I是否正常投用。每次啟動主栗200前需檢查是否存在I類事件或S類事件，如發現S類事件，應調查原因，確定為誤報警(即無效報警)則進行復位，并觀察至少I分鐘確定報警不會再次發生。此外，如發現S類事件則可以進行聽音檢查，聽音檢查異常則上報并記錄;同時操作員需在主控室監控異物報警是否觸發。
[0094]可選地，預設條件為監測信號觸發有效報警條件，或者，壓差信號觸發堆芯壓差高報警條件。
[0095]在本實施例中，如果松動部件與振動監測裝置I獲取的監測信號觸發有效報警條件，則說明一回路中有零部件因松動或者振動脫落形成異物;如果堆芯濾網壓差監視裝置2獲取的壓差信號觸發堆芯壓差高報警條件，則說明一回路的冷卻劑中存有異物在循環運動至反應堆100堆芯濾網上了。
[0096]進一步地，堆芯壓差高報警條件為反應堆100堆芯濾網兩側的壓差大于或等于
0.133MPa。
[0097]在本實施例中，由于堆芯濾網會阻礙冷卻劑的流通，也會形成一定的壓力差，所以設置一個比較適合的壓力差值，才能有效的判斷濾網兩側的壓力差是因為冷卻劑中異物附著在濾網上形成的，進而更準確的判斷出一回路冷卻劑中存有異物。
[0098]在本實施例中，該核電站一回路異物監控系統還可以包括:設置在主控制室的顯示和輸入裝置，顯示裝置和輸入裝置均與處理裝置3(可以設置在機柜中)連接，這樣用戶可以直接在主控制室中直接觀察核電站一回路異物監控系統發出的異物監測結果，例如:異物報警、反應堆堆芯壓差高報警。
[0099]本發明實施例通過松動部件與振動監測裝置、堆芯濾網壓差監視裝置、以及處理裝置來構成核電站一回路異物監控系統，其中，松動部件與振動監測裝置用于在一回路啟動觸發預設條件時，開始獲取一回路中各個設備的監測信號，該預設條件依據主栗的啟動條件設置;堆芯濾網壓差監視裝置用于在一回路啟動觸發預設條件時，獲取反應堆堆芯濾網兩側的壓差信號;使得該核電站一回路異物監控系統在一回路啟動階段就開行進行異物監測，避免了異物監控盲區，也為及早發現一回路中的異物提供了條件。而且，處理裝置用于接收一回路中各個設備的監測信號或者堆芯濾網兩側的壓差信號，并根據預設條件，判斷一回路中是否有異物出現，使得該核電站一回路異物監控系統避免了就地巡檢的麻煩，大大地節省了一回路啟動階段的人力資源。
[0100]實施例二
[0101 ]本發明實施例提供了一種核電站一回路異物監控方法，由實施例一所述的核電站一回路異物監控系統執行，參見圖5，該方法可以包括:
[0102]步驟S21，在一回路啟動觸發預設條件時，開始獲取一回路中各個設備的監測信號，該預設條件依據一回路中的主栗的啟動條件設置。在實際應用中，監測信號主要是用于監視一回路中的松動部件或者是振動脫落的零部件。
[0103]在本實施例中，核電站一回路啟動階段主要包括:首次核燃料裝載前、機組調試期間的冷態功能試驗、熱態功能試驗及核電站機組在役階段裝載、更換核燃料后到滿功率運行的操作過程等。由于現有的松動部件及振動監視系統主要是在核電站正常運行工況下對一回路的異物監控，忽視了核電站啟動階段的異物監測，存在監控盲區，難以保障核電站運行安全，且由于無法較早的發現一回路中存在的異物，核電站正常工作后才發現異物，則需要停止核電站的運行來排除異物，然后重新啟動核電站，這樣浪費了大量的人力物力資源。而核電站一回路異物監控方法，將其預設條件依據主栗的啟動條件設置，使得一回路啟動達到預設條件時，開始監測工作，進而使得一回路啟動階段的異物在核電站啟動階段也得到有效監測，消除了一回路啟動階段的監視盲區，同時使得一回路中異物能更早更及時的被發現，減少了不必要的資源消耗。
[0104]在本實施例中，監測信號可以包括:一回路中冷卻劑壓力信息、加速度計信號、反應堆控制棒的運動狀態信息、中子噪聲信號和中子電平信號等。具體地，上述步驟S21可以通過如下方式實現:
[0105]步驟S211，獲取一回路中冷卻劑壓力信息，并根據獲取的壓力信息判斷一回路啟動是否觸發預設條件。其中，預設條件為一回路中冷卻劑的壓力大于或等于2.5MPa。
[0106]在本實施例中，現有的松動部件及振動監視系統本身設計是在核電站機組正常運行工況下對一回路的異物進行監控，在一回路中冷卻劑壓力大于或等于6MPa時才能發揮監視作用。但是核電站機組啟動階段，一回路冷卻劑的壓力達到2.5MPa時即啟動主栗，如果一回路存在異物，那么將在主栗的動力下繞一回路循環，對一回路造成損傷。將預設條件設置為一回路中冷卻劑的壓力大于或等于2.5MPa，可以使得核電站一回路異物監控方法避免了核電站啟動階段的異物監控盲區。
[0107]步驟S212，當一回路啟動觸發預設條件時，獲取一回路中各個設備的加速度計信號。在本實施例中，加速度計信號主要用于分析上述相應設備的振動情況，查看是否有零部件松動或脫落。
[0108]步驟S213，獲取反應堆控制棒的運動狀態信息。
[0109]步驟S214，獲取對反應堆進行中子探測的中子噪聲信號和中子電平信號。在本實施例中，對反應堆進行中子檢測，以監視反應堆內部部件的松動情況，同時也為反映堆內零部件長期振動趨勢的分析提供依據。
[0110]步驟S22，獲取一回路中的反應堆堆芯濾網兩側的壓差信號。在實際應用中，壓差信號主要是用于監視在一回路冷卻劑中碰觸到堆芯濾網的異物，包括已經松動脫落的零部件或者外來異物等。
[0111]步驟S23，采用接收到的監測信號或者壓差信號，并根據預設條件，判斷一回路中是否有異物出現。
[0112]具體地，上述步驟S23可以通過如下方式實現:
[0113]步驟S231，判斷監測信號或者壓差信號是否觸發有效報警條件。
[0114]步驟S232，當監測信號或者壓差信號觸發有效報警條件時，發出異物報警，異物報警用于提示用戶一回路中有異物產生。
[0115]具體地，有效報警條件為在第一預設時間內(例如:30秒內)連續觸發預設次數(例如:5次)的S類事件且反應堆中控制棒處于靜止，或者，反應堆內部零部件的振動出現異常(在實際應用中，主要通過中心分析技術來判斷反應堆內部零部件的振動是否出現異常)，S類事件為在第二預設時間段內，獲取兩個或兩個以上具有預設的異物事件特征的加速度計信號。
[0116]在實際應用中，在判斷觸發有效報警條件后，還可以配合聽音檢測，來進一步確認一回路中是否有異物出現。
[0117]步驟S233，當監測信號觸發異物報警條件時，控制主栗停運或者控制所述一回路后撤至安全狀態。
[0118]在本實施例中，如果主栗在運行則停運一回路中產生異物報警環路上的主栗，若異物報警為反應堆中傳感器觸發則全停一回路中所有運行的主栗。
[0119]在本實施例中，控制一回路后撤至安全狀態具體為通過降溫降壓的方式，將一回路控制在2.5MPa/60°C的安全狀態，以等待專家們的進一步確認。
[0120]步驟S234，判斷監測信號是否觸發誤報警條件。
[0121]在實際應用中，會出現一些誤導因素(如控制棒驅動機構動作、主栗啟動、穩壓器壓力調節、一回路快速升溫、結構共振、水利波動等)，使得傳感器采集到不正確或者無效的異常信息，為了加強該方法異物判斷的準確性，增設了誤報警判斷，在判斷出傳感器采集到的異常信息為無效信息時(即觸發誤報警條件)，對這些傳感器采集到的異常信息進行復位。
[0122]具體地，誤報警條件為發生I類事件，或者，在第一預設時間內發生少于預設次數的S類事件，I類事件為在第二預設時間段內，只獲取到一個具有預設的異物事件特征的加速度計信號。
[0123]步驟S235，當監測信號觸發誤報警條件時，發出復位報警，復位報警用于提醒用戶對監測信號進行復位。
[0124]進一步地，在本實施例中，預設條件可以為監測信號觸發有效報警條件，或者，壓差信號觸發堆芯壓差高報警條件。堆芯壓差高報警條件為反應堆堆芯濾網兩側的壓差大于或等于0.133MPa。
[0125]在本實施例中，如果監測信號觸發有效報警條件，則說明一回路中有零部件因松動或者振動脫落形成異物;如果壓差信號觸發堆芯壓差高報警條件，則說明一回路的冷卻劑中存有異物在循環運動至反應堆堆芯濾網上了。
[0126]在本實施例中，由于堆芯濾網會阻礙冷卻劑的流通，也會形成一定的壓力差，所以設置一個比較適合的壓力差值，才能有效的判斷濾網兩側的壓力差是因為冷卻劑中異物附著在濾網上形成的，進而更準確的判斷出一回路冷卻劑中存有異物。
[0127]本發明實施例通過在一回路啟動觸發預設條件時，開始獲取一回路中各個設備的監測信號；然后通過獲取一回路中的反應堆堆芯濾網兩側的壓差信號；最后通過采用接收到的監測信號或者壓差信號，并根據預設條件，判斷一回路中是否有異物出現，來實現核電站一回路異物監控方法，該核電站一回路異物監控方法，在一回路啟動階段就開行進行異物監測，避免了異物監控盲區，也為及早發現一回路中的異物提供了條件。
[0128]上述本發明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。
[0129]本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成，也可以通過程序來指令相關的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質中，上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。
[0130]以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種核電站一回路異物監控系統，其特征在于，所述系統包括: 松動部件與振動監測裝置(I)，安裝在所述一回路中，用于在所述一回路啟動觸發預設條件時，開始獲取所述一回路中各個設備的監測信號，所述預設條件依據所述一回路中的主栗的啟動條件設置； 堆芯濾網壓差監視裝置(2)，安裝在所述一回路中的反應堆內，用于在所述一回路啟動觸發預設條件時，獲取所述反應堆堆芯濾網兩側的壓差信號； 處理裝置(3)，分別與所述松動部件與振動監測裝置(I)和所述堆芯濾網壓差監視裝置(2)連接，用于接收所述監測信號或者所述壓差信號，并根據預設條件，判斷所述一回路中是否有異物出現。2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述松動部件與振動監測裝置(I)包括:與所述處理裝置(3)連接的松動部件監測單元(11)和振動監測單元(12)， 所述松動部件監測單元(11)包括: 多個加速度計傳感器(111)，安裝在所述一回路中，用于獲取加速度計信號； 控制棒運動狀態傳感器(112)，與所述反應堆中控制棒連接，用于監視所述控制棒的運動狀態信息； 冷卻劑壓力狀態傳感器(113)，用于檢測所述一回路中冷卻劑壓力信息； 所述振動監測單元(12)包括: 中子探測器(121)，安裝在所述反應堆外，用于獲取中子噪聲信號和中子電平信號，以監測所述反應堆內部零部件的振動情況。3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述預設條件為所述冷卻劑壓力狀態傳感器(113)檢測到所述一回路中冷卻劑的壓力大于或等于2.5MPa。4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述處理裝置(3)包括: 有效報警識別單元(31)，用于所述松動部件監測單元(11)或所述振動監測單元(12)檢測到信號達到有效報警條件時，發出異物報警，所述異物報警用于提示用戶所述一回路中有異物產生。5.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述有效報警條件為在第一預設時間內連續觸發預設次數的S類事件且所述反應堆中控制棒處于靜止，或者，所述反應堆內部零部件的振動出現異常， 所述S類事件為在第二預設時間段內，獲取兩個或兩個以上具有預設的異物事件特征的加速度計信號。6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述處理裝置(3)還包括: 控制單元(32)，分別與所述有效報警識別單元(31)和所述一回路中的主栗連接，用于當檢測到所述異物報警時，控制所述主栗停運或者控制所述一回路后撤至安全狀態。7.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述處理裝置(3)還包括: 誤報警識別單元(33)，用于所述松動部件監測單元(11)檢測到的信號達到誤報警條件時，發出復位報警，所述復位報警用于提醒用戶對所述松動部件監測單元(11)進行復位。8.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述誤報警條件為發生I類事件，或者，在所述第一預設時間內發生少于所述預設次數的S類事件， 所述I類事件為在所述第二預設時間段內，只獲取到一個具有預設的異物事件特征的加速度計信號。9.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述預設條件為所述監測信號觸發所述有效報警條件，或者，所述壓差信號觸發堆芯壓差高報警條件。10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，所述堆芯壓差高報警條件為所述反應堆堆芯濾網兩側的壓差大于或等于0.133MPa。11.一種核電站一回路異物監控方法，其特征在于，所述方法包括: 在一回路啟動觸發預設條件時，開始獲取所述一回路中各個設備的監測信號，所述預設條件依據所述一回路中的主栗的啟動條件設置； 獲取所述一回路中的反應堆堆芯濾網兩側的壓差信號； 采用接收到的所述監測信號或者所述壓差信號，并根據預設條件，判斷所述一回路中是否有異物出現。12.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，所述在一回路啟動觸發預設條件時，開始獲取所述一回路中各個設備的監測信號，包括: 獲取所述一回路中冷卻劑壓力信息，并根據獲取的壓力信息判斷所述一回路啟動是否觸發預設條件； 當所述一回路啟動觸發預設條件時，獲取所述一回路中各個設備的加速度計信號； 獲取所述反應堆控制棒的運動狀態信息； 獲取對所述反應堆進行中子探測的中子噪聲信號和中子電平信號。13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，所述預設條件為所述一回路中冷卻劑的壓力大于或等于2.5MPa。14.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，所述采用接收到的所述監測信號或者所述壓差信號，并根據預設條件，判斷所述一回路中是否有異物出現，包括: 判斷所述監測信號或者所述壓差信號是否觸發有效報警條件； 當所述監測信號或者所述壓差信號觸發所述有效報警條件時，發出異物報警，所述異物報警用于提示用戶所述一回路中有異物產生。15.根據權利要求14所述的方法，其特征在于，所述有效報警條件為在第一預設時間內連續觸發預設次數的S類事件且所述反應堆中控制棒處于靜止，或者，所述反應堆內部零部件的振動出現異常， 所述S類事件為在第二預設時間段內，獲取兩個或兩個以上具有預設的異物事件特征的加速度計信號。16.根據權利要求15所述的方法，其特征在于，所述采用接收到的所述監測信號或者所述壓差信號，并根據預設條件，判斷所述一回路中是否有異物出現，還包括: 當所述監測信號觸發所述異物報警條件時，控制所述主栗停運或者控制所述一回路后撤至安全狀態。17.根據權利要求15所述的方法，其特征在于，所述采用接收到的所述監測信號或者所述壓差信號，并根據預設條件，判斷所述一回路中是否有異物出現，還包括: 判斷所述監測信號是否觸發誤報警條件； 當所述監測信號觸發所述誤報警條件時，發出復位報警，所述復位報警用于提醒用戶對所述監測信號進行復位。18.根據權利要求17所述的方法，其特征在于，所述誤報警條件為發生I類事件，或者，在所述第一預設時間內發生少于所述預設次數的S類事件， 所述I類事件為在所述第二預設時間段內，只獲取到一個具有預設的異物事件特征的加速度計信號。19.根據權利要求14所述的方法，其特征在于，所述預設條件為所述監測信號觸發所述有效報警條件，或者，所述壓差信號觸發堆芯壓差高報警條件。20.根據權利要求19所述的方法，其特征在于，所述堆芯壓差高報警條件為所述反應堆堆芯濾網兩側的壓差大于或等于0.133MPa。
【文檔編號】G21C17/10GK105931685SQ201610414901
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月14日
【發明人】王昭強, 趙春光, 李西安, 張劍, 王江洪, 王志明, 惠瓏偉, 張博, 高原, 井源, 白旋
【申請人】中廣核工程有限公司, 中國廣核集團有限公司