研究堆重水渗漏监测方法优化及应用研究
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第49卷第18期2018年9月人 民 长 江Yangtze RiverVol.49,No.18Sep.,2018收稿日期:2017-06-29基金项目:国家重点研发计划项目(2016YFC0401604)作者简介:田金章,男,工程师,主要从事水库大坝安全方面的勘察设计工作。
E-mail:563951505@qq.com 文章编号:1001-4179(2018)18-0103-05综合检测技术在面板堆石坝渗漏检测中的应用田金章1,2,向友国1,2,谭界雄1,2(1.长江勘测规划设计研究有限责任公司,湖北武汉430010; 2.国家大坝安全工程技术研究中心,湖北武汉430010)摘要:经过30多年发展,我国面板堆石坝建设成就显著,但同时也面临着诸如大坝渗漏等病害问题。
面板堆石坝坝体材料的非同质和变形的多维度,使得大坝渗漏形式多样,给大坝渗漏检测带来巨大挑战。
为此,针对新疆某面板坝,首先应用资料分析和水下机器人声纳扫描普查确定可能渗漏的区域,然后派潜水员进行水下高清摄像详查破损区,最后采用示踪剂进行连通试验验证此前判断。
上述综合检测技术在该面板堆石坝渗漏检测中得到成功应用,相关经验可供类似面板坝渗漏处理参考。
关 键 词:渗漏检测;面板坝;水下机器人;连通试验中图法分类号:T 文献标志码:ADOI:10.16232/j.cnki.1001-4179.2018.18.020 大坝渗漏是面板堆石坝最主要的病害之一[1]。
据不完全统计,我国100m以上的面板堆石坝中,约12%存在不同程度的渗漏问题[2],如湖南白云面板坝(最大坝高120m,下同)渗漏量达1240L/s[3]、四川布西面板坝(高120m)渗漏量近3000L/s、云南某坝(高140m)渗漏量1800L/s。
面板堆石坝坝体上游面的混凝土面板及面板间的止水结构为防渗体[4],长期渗漏对支撑面板的垫层冲刷,使垫层疏松失去支撑作用,严重影响大坝安全,且会随着时间推移不断恶化。
地下水位监测技术的创新与应用研究与探讨一、引言地下水位是地下水系统的重要参数之一,它对于水资源管理、地质灾害预防、生态环境保护等方面都具有重要的意义。
随着科技的不断发展,地下水位监测技术也在不断创新和完善,为相关领域的研究和应用提供了更加准确、可靠的数据支持。
二、传统地下水位监测技术传统的地下水位监测方法主要包括人工观测法和机械测量法。
人工观测法通常是通过观测井内的水位标尺来读取水位数据,这种方法简单直观,但劳动强度大,观测频率低,数据精度也相对较低。
机械测量法主要有浮子式水位计、压力式水位计等,它们通过机械结构将水位的变化转化为电信号或其他可测量的物理量,但这些方法在长期使用过程中容易受到外界环境的干扰,影响测量精度和稳定性。
三、地下水位监测技术的创新(一)传感器技术的应用随着传感器技术的不断发展,各种新型传感器被应用于地下水位监测。
例如,超声波传感器可以通过发射超声波并接收反射波来测量水位,具有非接触、高精度、实时性好等优点。
光纤传感器利用光纤的特性,对水位变化引起的折射率变化进行测量,具有抗干扰能力强、耐腐蚀等优点。
(二)无线通信技术的融合为了实现地下水位数据的实时传输和远程监控,无线通信技术如GPRS、ZigBee、LoRa 等被广泛应用。
这些技术使得监测数据能够及时传输到数据中心,方便管理人员进行分析和处理,大大提高了工作效率和数据的时效性。
(三)智能化监测系统的发展智能化监测系统结合了传感器技术、无线通信技术和数据分析算法,能够实现自动采集、传输、处理和分析地下水位数据。
通过预设的阈值和报警机制,当水位异常时能够及时发出警报,为相关决策提供及时支持。
四、地下水位监测技术的应用领域(一)水资源管理准确监测地下水位的变化对于合理开发和利用地下水资源至关重要。
通过长期的监测数据,可以分析地下水资源的储量和动态变化规律,为制定水资源规划和管理政策提供科学依据。
(二)地质灾害预防地下水位的变化与滑坡、地面沉降等地质灾害密切相关。
第 1 期 2015 年 2 月水利信息化Water Resources InformatizationNO.1 Feb.,2015水工建筑物渗漏探测方法研究概述徐兰玉 1,2,刘仲秋 3,王 威 4,牛香芝 5(1. 水利部南京水利水文自动化研究所,江苏 南京 210012;2. 水利部水文水资源监控工程技术研究中心,江苏 南京 210012;3. 山东农业大学水利土木工程学院,山东 泰安 271018;4. 扬州市职业大学土木工程学院,江苏 扬州 225009;5. 国网新源控股公司电力检修分公司,北京 100005)摘 要:渗漏属于水工建筑物的一种常见(隐患)病害,会导致水量损失,带来一系列的安全问题。
将国内外主要渗漏探测方法总结为探地雷达法、直流电阻率法、自然电场法、常规电磁法、流场法、地震勘探法、温度场法、综合示踪法和其他等方法,对这些方法的优缺点进行详细讨论,总结不同水工建筑物适用的探测方法,并对渗漏探测方法未来应重点研究的一些问题进行展望。
关键词:水工建筑物;渗漏探测;优缺点;研究进展中图分类号: TV6 文献标识码:A 文章编号:1674-9405(2015)01-0042-06收稿日期:2014-09-01基金项目:水利部南京水利水文自动化研究所科研基金项目(ZL0811008);山东省省级水利科研与技术推广项目(SDSLKY201305)作者简介:徐兰玉(1981-),女,江苏江阴人,博士,主要从事大坝安全监测及其安全度评价研究工作。
0 引言据我国对渗漏管涌事故的调查统计,全国 241 座大型水库发生过的 1 000 宗工程事故中,渗漏管涌事故占 31.7% [1];我国对溃坝事故也进行了统计,由于质量问题引起的溃坝共 1 146 起,其中有 675 起是由坝体渗漏引起的,占到 58.9% [2]。
根据国内外水库垮坝事故统计,渗漏管涌约占总事故的 30%~40% [3],而滑坡、裂缝等破坏类型也都与渗流有密切的关系;文献 [4] 表明,土石坝(堤坝)坝体和坝基内的渗流侵蚀是导致土石坝破坏的主要原因;并且渗漏还会引发溶蚀、侵蚀、冻融、钢筋锈蚀、地基冻胀等病害,加速水工建筑物结构老化,并导致水量损失,影响经济和社会效益。
Science &Technology Vision科技视界DOI :10.19694/ki.issn2095-2457.2022.23.240引言重水堆核电厂发生重水微小泄漏时,从系统参数和现场表现都很难被快速直接的发现。
长期的重水微小泄漏会对电厂人员总体剂量和环境排放产生持续性的较大影响,成为长期困扰重水堆核电厂的难点问题。
为了从根本上解决这一问题,需要从现场实际需求出发,开发一种能够安全、快速、高效的重水微小泄漏定位法,以减少工作人员集体剂量、减少环境放射性排放。
本文将详细阐述重水微小泄漏定位方法的应用。
1系统重水微小泄漏的危害及特点由于工作和巡检的需要,重水反应堆厂房日常期间人员出入频繁。
当厂房内出现重水泄漏时,厂房氚剂量水平会相应升高。
这将会导致人员集体内照射剂量和环境放射性排放剂量的增加,严重时还会影响厂房现场工作的顺利开展,尤其在机组大修时这一影响将会放大数倍。
这就决定了厂房重水查漏是一项重要和迫切的工作。
反应堆厂房内重水设备分布广泛,几乎遍布整个厂房;重水蒸汽看不见摸不着,也没有任何一种试剂和仪器可以快速直接的捕捉到氚的踪迹,加之厂房内的通风、冷却及其他转动设备的扰动,导致无法直接对泄漏点进行定位。
2重水微小泄漏定位的步骤方法重水微小泄漏定位法分为四个步骤:初步认定、分析甄别、现场检查、固化传承。
这四个步骤将根据现场具体情况来分阶段来实施。
2.1初步认定系统出现重水泄漏时,往往伴随有厂房氚水平升高的现象。
当厂房氚水平升高时应作出以下判断:厂房氚水平变化是否符合预期(见图1)?即在开展一些特定的检修、换料和运行工作时会引起正常的厂房氚水平上升现象(见图2),针对这些工作笔者建立了对应的氚水平变化曲线数据库。
通过与数据库对比即可初步认定是否有异常的重水泄漏。
如果初步认定为重水泄漏则进入下一步的甄别环节。
图1认定方法重水反应堆重水微小泄漏定位方法宋力(中核核电运行管理有限公司,浙江嘉兴314300)【摘要】秦山第三核电厂两台反应堆采用重水作为冷却剂和慢化剂。
基于密度法的重水浓度在线监测技术研究
周珊;黄洪文;杨晓斌;张百甫
【期刊名称】《原子能科学技术》
【年(卷),期】2012(046)0z1
【摘要】重水作为重水反应堆的慢化材料,其浓度直接影响反应堆的性能.重水浓度分析一般在反应堆长时间停堆剂量下降后进行.本工作通过离线式密度仪对不同浓度重水标准样品进行密度测量,建立密度法测量高浓度重水的工作曲线,设计重水在线监测初步方案,在反应堆运行时监测重水浓度.
【总页数】3页(P126-128)
【作者】周珊;黄洪文;杨晓斌;张百甫
【作者单位】中国工程物理研究院核物理与化学研究所,四川绵阳 621900;中国工程物理研究院核物理与化学研究所,四川绵阳 621900;中国工程物理研究院核物理与化学研究所,四川绵阳 621900;中国工程物理研究院核物理与化学研究所,四川绵阳 621900
【正文语种】中文
【中图分类】TL353
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国家环境保护总局关于对重水研究堆和游泳池式研究堆进行安全再审查的通知正文:---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 国家环境保护总局关于对重水研究堆和游泳池式研究堆进行安全再审查的通知中国原子能科学研究院:鉴于你院重水研究堆(101堆)和游泳池式研究堆(49-2堆)已运行较长时间,部分设备已超过设计寿期,为了进一步规范其核安全监管以确保其安全运行,经研究,我局要求你院对101堆和49-2堆进行安全再审查工作,并于2004年7月底以前提交安全再审查相关文件资料。
相关文件资料包括:1.《研究堆安全再审查安全论证报告》;2.《研究堆最终安全分析报告》修订版;3.《研究堆延期运行阶段质量保证大纲》。
请做好有关准备工作。
研究堆安全再审查安全论证报告的基本要求研究堆安全再审查安全论证应参照IAEA-TECDOC-INSARR研究堆安全审评导则、IAEA-TECDOC-792研究堆老化管理技术文件、研究堆定期安全审查技术文件等的要求进行,研究堆安全再审查安全论证报告应包括以下内容:一、研究堆实际状态评价研究堆实际状态是否与最终安全分析报告一致。
最终安全分析报告在考虑到延期运行的状态是否满足现行核安全法规要求研究堆定期试验检查的总结报告研究堆在役检查的总结报告研究堆检修、更新、改造的总结报告构筑物、系统和部件在设计、建造和运行中存在的问题及其解决办法二、研究堆老化影响评估必须建立老化管理大纲(可以参照IAEA的研究堆老化管理技术文件IAEA-TECDOC-792)。
必须对影响反应堆安全和寿期的设备、系统进行老化影响评估,主要针对安全重要物项,如:堆容器堆芯布置一回路冷却系统(包括事故冷却系统、补水系统等)厂房及其通风系统辐射监测系统仪表控制系统专设安全设施实验装置应急电源等三、运行安全绩效评价营运单位应审查确定研究堆的运行安全绩效以及运行安全绩效的趋势,运行安全绩效的评价包括以下内容:研究堆运行事件管理的有效性;安全有关的运行(包括维修、试验和检查等)数据的管理和分析情况;运行安全绩效指标分析情况:*反应堆处于临界状态下的非计划停堆的频度;*为了安全操纵员采取非计划停堆的频度及其成功率;*选定安全系统的触发(需求)频度;*安全系统故障频度;*安全系统不可用率;*辐照装置的故障率;*每年的集体辐照剂量;*故障原因趋势(操纵员失误、研究堆问题、行政管理、控制问题);*放射性废物的产生率;*所储存核废物的数量;*厂区人员辐照剂量;*厂外辐照监测数据;*放射性排出流数量。
重水研究堆年度报告尊敬的领导、各位专家:大家好!首先,我代表重水研究堆团队向各位领导和专家报告我们在过去一年中的工作和成果。
一、研究进展在过去的一年里,重水研究堆团队在重水研究方面取得了一系列重要进展。
首先,我们以国家级相关项目为基础,对重水的提取与制备进行了深入研究。
通过不断优化提取技术和改进制备工艺,我们成功地提高了重水的纯度和产量,实现了大规模生产并满足了国家需求。
其次,在重水的应用研究方面,我们团队开展了多个领域的研究。
例如,在核能领域,我们研究了重水在核反应堆中的应用,进一步提高了核能利用效率,并确保其安全性。
在医学领域,我们研究了重水在肿瘤治疗中的潜力,并进行了初步实验验证,取得了一定的突破。
在化学领域,我们探索了重水在有机合成中的应用,推动了重水化学的发展。
二、创新研究为了推动重水研究的进一步发展,我们团队在过去一年中加大了创新研究的力度。
我们新研发了一种高效的重水制备方法,大大降低了制备成本,并提高了重水的产量。
此外,在应用研究方面,我们团队开展了一系列基础研究,在重水的催化性能、电化学特性等方面取得了一些有意义的发现。
三、国际交流与合作我们高度重视国际交流与合作,与国内外重水研究领域的专家学者保持密切的联系与合作。
在过去的一年中,我们与国内多家高校和科研院所进行了合作研究,并积极参与国际重水研讨会和学术交流活动。
这些合作不仅促进了我们团队成员的学术成长,还帮助我们与国际重水研究领域的前沿技术保持了对接。
四、安全保障重水的研究与应用都涉及安全问题,我们团队在过去一年中高度重视安全保障工作。
我们建立了全面的安全管理制度,加强了现场安全培训,并严格执行安全操作规程。
同时,我们与相关部门保持密切联系,及时了解最新的安全技术和管理要求,确保研究过程中的安全可控。
五、展望与计划展望未来,我们将继续深化重水研究,并在以下几个方面进行重点工作:1. 提高重水制备技术的稳定性和经济性,进一步推动重水产业的发展;2. 深入研究重水在核能、医学、化学等领域的应用,推动相关技术的进一步创新;3. 加强国际合作与交流,借鉴国际重水研究的先进经验与技术;4. 不断加强安全管理与技术保障,确保研究过程中的安全可控。
重水反应堆重水微小泄漏定位方法
宋力
【期刊名称】《科技视界》
【年(卷),期】2022()23
【摘要】秦山第三核电厂两台反应堆采用重水作为冷却剂和慢化剂。
系统重水的泄漏会在一定程度上增加人员总体剂量和环境排放。
电厂运行技术工程师通过对重水查漏基本方法的实践,研究了重水微小泄漏的特点、表现形式及变化规律,依托厂房实时在线氚监测系统,提炼、发展和固化形成了重水微小泄漏定位法。
该方法的应用为电厂重水微小泄漏的检查定位提供了完整的闭环策略。
文章将详细阐述重水微小泄漏定位方法的应用。
【总页数】3页(P79-81)
【作者】宋力
【作者单位】中核核电运行管理有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM6
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水电工程中的渗流监测与处理措施探析摘要:水电工程中的渗流监测处理是20世纪60年代初发展起来的一种垂直防渗技术。
水电是可再生能源,是我国能源的重要组成部分,随着一批大型水电工程的实施,及其建设或建成后的运营过程中,形成了大量工程规模大、影响因素复杂、地质地理环境条件多变、对稳定及使用要求各异、电网工程为一体的水电工程建设体系,其中渗流相互作用的问题必须首先考虑。
改革开放以来,通过大量的工程实践和科学实验,水电工程中的渗流监测技术发展较快,施工方法不断改进,施工效率不断提高,我国水电工程中的渗流监测技术水平已跨入了世界先进行列,对于水电工程渗流监测技术的设计施工具有重要的现实意义。
关键词:水电工程;渗流监测;处理措施;工程截渗;发展动态;工程建设基于我国目前水电工程中的渗流监测建筑发展状况,市场发展的需要和电力工业技术经济的具体情况,认真研究了水电工程建筑的模式,深入探讨了水电工程中的渗流监测与处理流程中各步骤的具体规则。
水电工程中的渗流监测中的防渗墙技术,在大直径泥浆护壁防护时要保证施工的完整性,降低水站工程施工工程中的防渗墙单桩承载力,保证施工工程质量,注重水站工程施工工程中的防渗墙施工导向性。
本文对水电工程中的渗流监测与处理质量的措施选型、原则等方面了探讨,对提高水电工程中的渗流监测起到了重要作用。
所以,必须重视对水电工程中的渗流监测与处理措施的探讨,以确保水电工程安全高效、平稳运行,确保电力系统的万无一失。
一.水电工程中的渗流监测施工中的主要技术种类目前,水电工程中的渗流监测与处理措施探析的施工技术有了很大发展,出现了很多造墙、造孔的新技术。
在水电工程中的渗流墙体材料方面,有钢筋混凝土、普通混凝土、塑性混凝土、自凝灰浆和固化灰浆等。
因此,如何更经济、有效地保证岩土体的渗流稳定性就显得十分迫切与必要,而对其稳定性进行岩体渗流耦合分析和安全风险评估研究,对于保证水电建设工程的安全,乃至对整个社会的公共安全和国民经济的可持续发展均具有重要意义(一)科学地编制水电工程中的渗流监测设计方案科学地编制水电工程中的渗流监测设计方案是工程的重要基础,科学合理地编制水电工程中的渗流监测设计方案,设计方案应请有资格的咨询单位代编,有条件的单位尽量自行编制。
第23卷 第3期2016年3月仪器仪表用户INSTRUMENTATIONEIC Vol.232016 No.3研究堆重水渗漏监测方法优化及应用研究李传霞,昝怀啓,李松,李明钊(中国原子能科学研究院 反应堆工程研究设计所,北京 102413)摘 要:在研究堆和核电站中,重水通常用作冷却剂或慢化剂。
在反应堆寿期内实时监测重水渗漏状态,保持其压力边界的完整性,对反应堆的安全运行至关重要。
本文分析了传统重水渗漏监测系统的局限性,在继承传统渗漏监测经验的基础上,结合现代仪控系统整体设计思路,对渗漏监测系统进行了优化,实现了经典监测模式与DCS监控系统的结合。
经过几年的应用经验表明,新的渗漏监测系统克服了传统渗漏监测系统的缺陷,提高了测量的真实性,达到了较高可靠性。
关键词:研究堆;重水;渗漏监测;优化中图分类号:TH 文献标识码:A 文章编号:1671-1041(2016)03-0020-04 The Optimizing and Application of Heavy Water Leakage Monitoringin Research ReactorLi Chuanxia, Zan Huaiqi, Li Song, LiMingzhao(China Institute of Atoimic Energy, P.O. Box 275-33, Beijing 102413, China)Abstract: In research reactors and nuclear power plants, heavy water is often used as coolant or moderator. During reactor lifetime, monitoring leakage of heavy water on real-time and maintaining the integrity of its boundary pressure is particularly important for reactor safety. This paper analyses the limitations of traditional heavy water leakage monitoring systems, optimizes the leakage monitoring system on the basis of traditional leakage monitoring experience as well as taking modern instrumentation and control system design into account, and realizes the combination of classic monitoring mode and DCS monitoring system. After several years of experience, it has shown that the application of new leakage monitoring system has overcome the disadvantages of traditional monitoring systems, improved the authenticity of measurement and achieved higher reliability. Keywords: research reactor; heavy water; leakage monitoring; optimizing0 引言在研究堆和核电站中,重水不管是作为冷却剂还是慢化剂,为确保反应堆的安全稳定运行,同时考虑到经济性和减少放射性泄漏,实时监测反应堆重水的渗漏状态,保持其压力边界的完整性非常重要。
渗漏监测点主要设置在重水系统各工艺管道、设备法兰连接处、工艺间地坑、地漏处以及堆池部件双道密封处、堆水池钢衬里焊缝处等。
20世纪80年代前,在中国第一座重水研究堆堆和阿尔及利亚和平堆中,重水渗漏监测系统经过多年应用经验积累,发现该系统具有诸多的局限性,比如绝缘材料的吸潮性,导致误报率高。
随着现代工业化的发展以及数字化监控系统的应用,在继承传统渗漏监测系统设计经验的基础上,对其进行优化非常必要。
本文主要描述重水渗漏监测系统的优化及其应用,包括渗漏探测器的优化结构材料和安装方式,渗漏机柜的强大功能及其结构布置,实现了经典监测模式与高新科技(DCS监控系统)的结合,使运行人员及时掌握反应堆渗漏监测系统工作状态,极大地方便了系统维护,提高了可靠性,降低了误报率。
1 渗漏监测基本原理及系统构成重水渗漏探测基本原理是采用双探针法,当双探针未探到渗漏液时,双探针开路;当探测到渗漏液时,由于有一定导电能力的渗漏液将两探针连通,其阻值将发生明显的变化,该电阻值的变化可通过一个“中间转换器”将电阻的变化量转换成一个开关量输出,至报警系统发出报警信号。
重水渗漏监测系统按功能由渗漏探测器、渗漏信号/电信号的转换单元、信号输出单元、电源组件和监控系统等部分构成,其构成原理如图1所示。
收稿日期:2016-01-18作者简介:李传霞(1974-),女,高级工程 师,研究方向:核反应堆热工过程测量系统设计。
第3期21李传霞・研究堆重水渗漏监测方法优化及应用研究渗漏探测器主要实现渗漏状态到电阻信号的转换,通过探测器实现渗漏信号的检测。
当系统渗漏监测点没有发生渗漏时,探针间开路状态,绝缘电阻非常大;当有渗漏时,漏液将两探针导通,其电阻明显下降。
渗漏探测器将渗漏电阻信号送至渗漏信号/电信号的转换单元。
双探针式渗漏探测器可以用特制的开路导电材料制成,也可以用互相绝缘的双芯线制成。
图1渗漏监测系统构成原理图Fig.1Structure of Leakage Monitoring System渗漏信号/电信号的转换单元完成渗漏信号向电信号的转换,该组件实现信号的转换、比较、电气隔离。
转换器由比较器和功率放大器组成,其结构原理如图2所示。
当Rx开路时,即双探针未被渗漏液连通,其阻值Rx为无穷大,比较器输出为负电压,功率管截止,输出触点处于原始态;当探针探到渗漏时,则Rx突然变小,使Rx与R4的并联值小于R3,比较器翻转,使功率管导通,继电器通电激励,继而触点发生状态变化,从而实现由电阻值到开关量的转换。
R1=R2,R3<R4,Rx为渗漏探测器输出电阻值图2转换器结构原理图Fig.2Structure Scheme of Transducer信号输出单元,即一个渗漏监测点对应一组继电器无源触点信号,并接至机柜内配备的接线端子板上。
电源组件包括脉冲电源、电源切换组件、低压电源。
2 传统渗漏监测系统的局限性传统的渗漏监测系统由钢丝石棉绳式渗漏探测器配套信号处理、报警回路组成,应用于中国第一座重水堆和阿尔及利亚和平堆中。
系统设有单个报警回路和总报警回路,单个报警回路给出灯光信号,总报警回路向工艺警告信号系统发出渗漏信号[1]。
渗漏探测器由两条外包石棉绳的不锈钢丝扎在一起构成。
信号线与两条不锈钢丝并联,通过插座引出后送至渗漏监测回路。
当渗漏发生时,石棉绳吸收漏液,使得金属丝间的电阻变化,实现对渗漏的监督。
无渗漏时,金属丝间信号电阻大于50kΩ;渗漏发生时,信号电阻下降至2kΩ,继电器动作;脉冲电压过后,由48V供电的继电器的第二组线圈自保持,并由桥式触头向总回路送脉冲,发出音响信号。
经过多年的运行经验积累,这种传统的渗漏监测系统具有很大的局限性:在高湿的环境下会吸附蒸汽并冷凝形成误导通,故具有一定的缺陷,尤其在夏季使用时会产生很高的误报警率,且不适用于高温环境。
受结构限制,渗漏探测器不适于实现标准化制造。
安装固定困难,从而影响了多点测量的实现。
信号转换部分及报警回路没有集成,信号处理能力差,且成本高。
3 渗漏监测系统的优化和应用在继承传统渗漏监测系统的设计经验基础上,结合现代仪控系统整体设计思路,对渗漏监测系统进行优化。
新的渗漏监测系统由渗漏探测器、渗漏监测机柜及DCS监控系统构成。
当系统中某一渗漏测量点发生渗漏时,渗漏探测器能够及时准确地监测到渗漏信号,并将渗漏信号送给渗漏测量机柜,经处理后送至反应堆监控系统,由监控系统发出声、光报警信号,并明确渗漏点的具体位置,为反应堆运行人员采取适当的措施提供必要的信息。
3.1渗漏探测器为了提高渗漏探测器的耐高温、耐高湿环境的适应性,减少误报率,渗漏探测器在原双路探针的基础上,根据具体情况,结构优化为两种,一种为铠装电缆改进型,另一种是橡胶捆扎型。
铠装电缆改进型主要监测设备托盘处、地坑地漏处渗漏。
橡胶捆扎型主要监测法兰处渗漏。
3.1.1 铠装电缆改进型铠装电缆改进型渗漏探测器为防水接线盒、铠装电缆及测量探头一体式结构,具体结构如图3所示。
铠装电缆内部芯线采用MgO绝缘,同时电缆两端采用耐中子和γ辐照的材料(陶瓷或耐辐照玻璃)封端,以防止使用过程中的绝缘降低[2]。
当系统发生渗漏时,探针间的绝缘电阻约500kΩ或无穷大,当有渗漏时,其电阻降至约200kΩ~0Ω。
铠装电缆改进型渗漏探测器采用铠装电缆和玻璃陶瓷第23卷22仪器仪表用户INSTRUMENTATION 等材料,耐辐照性能好;环境适应性强,误报率低,容易安装;依托现有的温度计制造技术,传感器的易于实现标准化制作,实现批量生产。
3.1.2 橡胶捆扎型橡胶捆扎型探测器用来监测法兰处的渗漏状态,其主要由橡胶板,两路快速卡口、角钢及紧固件等组成,具体结构如图4所示。
图中L 为法兰外周长。
橡胶板中间开有深3mm 的凹槽,用以收集法兰渗出的漏液。
橡胶材料采用苯撑硅橡胶或三元乙炳橡胶,这两种橡胶耐辐照可达1×106GY [3],耐温可达150℃以上。
为确保密封性,探针刺入橡胶凹槽处涂抹高温胶。
橡胶捆扎型渗漏探测器的采用耐辐照橡胶作绝缘材料,耐辐照性能好;传感器凹槽设计,耐高湿环境,误报率低,容易安装;传感器的易于实现标准化制作。
图4 橡胶捆扎型探测器结构图Fig.4 Structure of Rubber Banding Detector3.2 渗漏监测机柜渗漏测量机柜是渗漏测量系统的核心设备,主要功能是将渗漏探测器送来的电阻信号转换为开关量信号。
渗漏机柜采用集成技术,信息量大,接口少,集成度高,故障率低。
渗漏机柜主要由信号转换组件,信号输出组件、电源组件等组成,具体如图5所示。
转换组件上设有报警阈值调整按钮,运行检修人员可借此对报警精度系统进行调整。
对于重要的渗漏测量点,可设置双通道冗余测量,通过2取1逻辑实现报警信号的输出。