一种用于压力容器底部进入的堆芯中子通量连续测量系统的制作方法

1.本发明属于反应堆技术领域，具体涉及一种用于压力容器底部进入的堆芯中子通量连续测量系统。


背景技术：

2.从压力容器底部预设堆芯测量孔道的堆芯中子测量系统，用于定期测量堆芯不同区域中子通量水平，并绘制堆芯中子通量分布图，为loca监测系统和堆外核仪表系统提供功率量程校准系数。该系统为离线测量系统，用于中子通量测量的中子探测器是单纯用于中子通量测量的可移动裂变式，探测器与驱动链条集成为一个整体，驱动链条盘绕在驱动电机轮盘上，与驱动电机相连接，通过驱动电机的驱动和回抽，实现探测器的送入堆芯和回抽。
3.堆芯中子通量探测器为可抽出部件，由于堆芯中子探测器的结构材料限制，长期在堆芯高中子通量水平环境下，堆芯中子探测器将急速损耗，会影响到探测器的灵敏度和测量精度。机组运行期间，工作人员定期执行堆芯中子通量测量，在中子通量测量过程中，根据需要将堆芯中子通量探测器进入到堆芯指定区域和高度进行测量，测量结束后立即被送至堆芯仪表间专门的储存通道离线保存。
4.此种非连续式堆芯中子测量系统，技术落后，堆芯中子通量参数不能实时显示，且系统结构复杂，故障率高，不便于运行和维护。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于，本发明通过对堆芯中子通量测量系统内部结构以及堆芯仪表间厂房空间的研究，提供一种用于压力容器底部进入的堆芯中子通量连续测量系统，实现堆芯中子通量的连续测量。
6.本发明采用的技术方案：
7.一种用于压力容器底部进入的堆芯中子通量连续测量系统，包括50根指套管，50根指套管安装至堆芯导向管内，并与导向管紧固密封。
8.还包括50根自给能中子探测器综合体，引入50根自给能中子探测器综合体。
9.每根自给能中子探测器综合体配置有若干数量的自给能探测器以及若干温度测量的热电偶探测器。
10.所述50根自给能中子探测器综合体安装至堆芯指定坐标和高度位置后，其将与指套管入口结合并密封紧固。
11.还包括与自给能探测器配套的信号采集处理机柜。
12.通过配套的电缆与探测器连接。
13.还包括堆芯中子测量系统上位机服务器，用于堆芯中子通量信号的进一步处理和实时显示。
14.在堆芯仪表间配置一个可升降的硼酸溶液水箱，在机组大修期间，指套管及探测
器抽出至维护位置后。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
16.(1)本发明提供的一种用于压力容器底部进入的堆芯中子通量连续测量系统，适应压力容器的结构特点，堆芯探测器从压力容器底部导向管孔道装入，不改变压力容器底部结构和承压边界范围；
17.(2)本发明提供的一种用于压力容器底部进入的堆芯中子通量连续测量系统，使用低损耗结构材料的自给能中子探测器综合体，实现堆芯中子通量连续监测目的；
18.(3)本发明提供的一种用于压力容器底部进入的堆芯中子通量连续测量系统，极大地简化了现有测量系统的结构和设备，采用新的堆芯中子通量测量系统，不再需要驱动电机及路组选择器等设备；
19.(4)本发明提供的一种用于压力容器底部进入的堆芯中子通量连续测量系统，根据需要，可同时引入堆芯燃料组件出口入口温度监测热电偶探测器；
20.安装操作维护方便，在探测器安装并完成电缆连接，机组启堆后，即可实现堆芯中子通量连续监测功能；
21.(5)本发明提供的一种用于压力容器底部进入的堆芯中子通量连续测量系统，选择的中子探测器综合体可连续运行多个寿期，降低维护成本；
22.(6)本发明提供的一种用于压力容器底部进入的堆芯中子通量连续测量系统，根据机组的需求，堆芯中子通量参数能够实现参与反应堆停堆保护功能。
23.(7)本发明提供的一种用于压力容器底部进入的堆芯中子通量连续测量系统，适用于所有从压力容器底部预设堆芯测量孔道的反应堆机组，堆芯测量孔道内安装有承受一回路压力的指套管，自给能中子探测器综合体通过指套管，安装到预设的高度位置。采用低损耗结构材料的自给能中子探测器综合体，在机组装料后装入堆芯，实现机组运行后堆芯中子通量连续监测功能。同时，根据需要，其探测器综合体可集成热电偶探测器，用于堆芯燃料组件出入口位置的温度监测。彻底改变该反应堆类型的堆芯中子通量测量方式，降低维护难度。同时根据需求，可实现堆芯中子通量参数参与反应堆停堆保护功能。
附图说明
24.图1：堆芯仪表间设备安装布置图；
25.图2：探测器孔道与堆芯坐标位置对应关系图。
具体实施方式
26.下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种用于压力容器底部进入的堆芯中子通量连续测量系统作进一步详细说明。
27.通过对反应堆压力容器堆芯结构和尺寸研究、堆芯仪表间厂房空间大小、现有测量方式等分析，从指套管到仪表间入口墙体，有长度超过7米的空间，可用于50根布置有自给能中子探测器的安装和更换维护工作，发现在现有的指套管内安装用于堆芯中子通量连续监测的堆芯中子通量测量系统是可行的。
28.如图1所示，本发明提供的一种用于压力容器底部进入的堆芯中子通量连续测量系统，
29.在现有堆芯仪表间，50根指套管安装至堆芯导向管内，并与导向管紧固密封，保证一回路压力边界的完整性；
30.引入50根自给能中子探测器综合体(根据需要，每根自给能中子探测器综合体可配置有若干数量的自给能探测器以及若干温度测量的热电偶探测器)；
31.50根自给能中子探测器综合体安装至堆芯指定坐标和高度位置后，其将与指套管入口结合并密封紧固，机组运行期间一直停留在堆芯相应位置，自给能中子探测器本身可承受一回路运行压力，但正常运行期间，指套管为承压边界，自给能中子探测器综合体外壳不再作为一回路承压边界；
32.配置与自给能探测器配套的信号采集处理机柜(根据需求，可设置多个运行序列)；
33.使用配套的电缆与探测器连接，在电缆连接完成后，测量信号将传输至配套的信号采集处理机柜，用于信号的采集和处理；
34.配置堆芯中子测量系统上位机服务器，用于堆芯中子通量信号的进一步处理和实时显示；
35.在堆芯仪表间配置一个可升降的硼酸溶液水箱，在机组大修期间，指套管及探测器抽出至维护位置后，被浸入硼酸溶液水箱内，以降低场所的辐射剂量水平。
36.根据图1，移除堆芯仪表间密封组件与电动阀之间的50根连接管、可移动支架、路选择器、主选择器和驱动电机，并移除所有连接管；
37.保留指套管及其接头密封组件，保持原有压力边界密封，即原有的压力边界仍然完整；
38.根据需要，可在原可移动支架位置引入可升降平面，在上面引入长方形硼酸溶液储存箱，可同时将50根中子探测器综合体浸入硼酸溶液储存箱，并可根据需要将硼酸溶液储存箱降至不影响探测器安装及电缆连接的高度位置；
39.根据图2的编号对应关系，依次安装50根自给能中子探测器综合体至堆芯指定位置和高度；
40.将预敷设好的信号电缆与对应的探测器相连接，测量信号引入到信号采集和处理机柜；
41.信号采集和处理机柜与上位机服务器机柜通过网络通讯方式连接，实现堆芯信号在上位机服务器机柜的实时显示。
42.2.试验验证
43.在机组装料后，自给能中子探测器综合体从压力容器底部测量孔道，安装到预设的高度位置，并与指套管接头进行可靠密封，探测器本身可承受一回路运行压力，即使指套管运行期间发生破损，探测器与指套管的密封，可保证一回路介质无法泄漏出来。同时，探测器综合体可集成热电偶探测器，用于堆芯燃料组件出入口位置的温度监测。彻底改变该反应堆类型的堆芯中子通量测量方式，实现堆芯中子通量连续监测功能。同时根据机组的需求，可实现堆芯中子通量参数参与反应堆停堆保护功能，满足预期设计要求。
44.3.效果评估
45.该设计引入了一种新型的堆芯中子通量连续测量系统，采用低损耗结构材料的自给能中子探测器综合体，在机组装料后装入堆芯，该中子探测器综合体可连续运行多个寿
期，同时，探测器综合体可集成热电偶探测器，用于堆芯燃料组件出入口位置的温度监测。该系统的设计引入，彻底改变该反应堆类型的堆芯中子通量测量方式，实现堆芯中子通量连续监测功能。同时根据机组的需求，可实现堆芯中子通量参数参与反应堆停堆保护功能。该设计方案适用于所有从压力容器底部预设堆芯测量孔道的反应堆机组，具有重大的借鉴意义。
46.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。