一种在线啜吸鉴定燃料组件破损的方法
阅读说明：本技术 一种在线啜吸鉴定燃料组件破损的方法 (Method for identifying fuel assembly damage by on-line sipping ) 是由 胡鑫涛 陶子航 于 2020-06-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种在线啜吸鉴定燃料组件破损的方法,包括如下步骤：在核电厂卸料期间,在线啜吸进行破损组件检查的过程中,设置报警值,汇总步序与相应组件的微分平均微分计数形成图表,并拟合出组件平均微分计数的趋势线；通过某组组件的平均微分计数与报警值的对比,判定该组件是否破损；如果组件的平均微分计数未超过报警值,则判定其是否是波动图中趋势反弹点以及后续的9组组件；所有组件判定完毕,提交判定结果。本发明的有益效果在于：对在线啜吸测得的燃料组件计数整体进行分析,实现对破口燃料组件的检测识别和提高破损组件的甄别效率。(The invention discloses a method for identifying fuel assembly damage by on-line sipping, which comprises the following steps: during unloading of the nuclear power plant, setting an alarm value in the process of carrying out damaged component inspection by line sipping, summarizing a step sequence and forming a chart with the differential average differential count of the corresponding component, and fitting a trend line of the component average differential count; judging whether the assembly is damaged or not by comparing the average differential count of a certain group of assemblies with an alarm value; if the average differential count of the component does not exceed the alarm value, judging whether the component is a trend bounce point in a fluctuation graph or not and 9 subsequent groups of components; and after all the components are judged, submitting judgment results. The invention has the beneficial effects that: and the fuel assembly counting whole measured by on-line sipping is analyzed, so that the detection and identification of the crevasse fuel assembly are realized, and the discrimination efficiency of the damaged assembly is improved.)
技术领域
本发明属于一种核燃料组件完整性检查方法，具体涉及一种在线啜吸鉴定燃料组件破损的方法。
背景技术
核燃料组件的可靠性对于核电厂机组的安全稳定运行至关重要，在核电厂功率运行期间通过反应堆主系统取样分析其中特征核素的放射性活度，计算燃料组件可靠性指标，一旦认证堆芯组件完整性破坏，则需要在大修卸料期间使用在线啜吸装置对堆芯每组组件进行检测。在线啜吸的工作原理为：在卸料的过程中，当破损组件提升至装卸料机的固定套筒时，由于燃料组件在堆芯和换料水池的高度变化，造成燃料棒内裂变气体所受的外压减小，如果燃料棒存在破损，将加速裂变气体133Xe从破损燃料元件包壳向外释放，同时，在线啜吸系统的吹气管从套筒底部注入干净的压缩空气，将裂变气体带出，位于上部的抽气管将这部分气体抽入在线啜吸装置的γ活度测量室，测量其中的133Xe计数率，来判断组件是否存在破损。
目前核电站常用啜吸因子f来判定被检测的燃料组件的破损情况，啜吸因子 f为133Xe的γ计数率与本底计数率之比，公式为：f＝133Xe计数率/本底计数率，目前核电厂普遍使用的破损燃料组件的判断方法为：当f>3时，判定燃料组件破损；当3>f>1.3时，判断燃料组件疑似破损。当判定燃料组件疑似破损时，需要对燃料组件采取更精确的检测方法进行判定。
这种方法仅仅是从单组组件(小范围区域组件)的角度进行判断，未考虑到卸料过程133Xe不断衰变与堆芯组件的减少对在线啜吸的影响，也未对堆芯全部组件测量数据整体变化进行分析，因此当燃料组件单组啜吸数据不明显即出现堆芯所有燃料组件在线啜吸检测啜吸因子小于1.3，无法再依据啜吸因子给出判断，进而出现大量的疑似破损组件的情况。这种情况会增加电站后续精确判断破损组件的人员、时间成本和人员受辐照的剂量，甚至影响核电站大修整体进度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在线啜吸鉴定燃料组件破损的方法，它采用整体分析堆芯组件133Xe的γ计数率，实现对燃料组件的破损鉴定。
本发明的技术方案如下：一种在线啜吸鉴定燃料组件破损的方法，包括如下步骤：
步骤一：在核电厂卸料期间，在线啜吸进行破损组件检查的过程中，设置报警值，汇总步序与相应组件的微分平均微分计数形成图表，并拟合出组件平均微分计数的趋势线；
步骤二：通过某组组件的平均微分计数与报警值的对比，判定该组件是否破损；
步骤三：如果组件的平均微分计数未超过报警值，则判定其是否是波动图中趋势反弹点以及后续的9组组件；
步骤四：所有组件判定完毕，提交判定结果。
所述的步骤一中所述的报警值为本底计数三倍。
所述的步骤一中所述的拟合的准确度至少要达到6阶数多项式。
所述的步骤二中所述组件的平均微分计数超过报警值，判定所述组件破损。
所述的步骤二中所述组件的平均微分计数低于报警值，执行步骤三。
所述的步骤三中如果判定成功，判定该组组件为疑似破损组件。
所述的步骤三中判定为否，鉴定该组组件为未破损组件。
本发明的有益效果在于：对在线啜吸测得的燃料组件计数整体进行分析，实现对破口燃料组件的检测识别和提高破损组件的甄别效率。
附图说明
图1为本发明所提供的一种在线啜吸鉴定燃料组件破损的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明属于核电厂领域，具体涉及核电厂应用在线啜吸技术检测燃料组件时对测量数据进行处理分析，以鉴定燃料组件的完整性。
参照在核电厂功率运行期间通过对反应堆主系统取样分析的数据结论，基于在线啜吸检测的堆芯组件的微分计数，本发明提出了一种在线啜吸鉴定燃料组件破损的方法，对在线啜吸测得的燃料组件计数整体进行分析，实现对破口燃料组件的检测识别和提高破损组件的甄别效率。
核电站在功率运行期间通过对反应堆主系统取样分析其中特征核素的放射性活度，计算燃料组件可靠性指标，一旦指标出现异常，则认为堆芯有组件出现破损，同时会给出可能出现破损的组件数量。在卸料时需要进行在线啜吸进行更精确的检测。
如果堆芯组件全部未破损，在卸料过程中，随着时间的推移，堆芯组件数量的减少和133Xe的不断衰变，在线啜吸测得的组件133Xe微分计数随着卸料进度趋势线呈降低态势，如果存在破损组件，则该组组件测得的133Xe微分计数以及接下来测得的燃料组件133Xe微分计数将偏大，破坏正常卸料时组件微分计数下降的趋势。因此，通过对堆芯组件133Xe微分计数整体及单个组件的133Xe微分计数进行分析，对组件的133Xe微分计数趋势线进行数学拟合，来鉴定破损燃料组件及疑似破损燃料组件。
具体的鉴定原则如下：
a燃料组件破损
当组组件测得的133Xe平均微分计数值大于在线啜吸装置报警值，认定该组件破损。
b燃料组件疑似破损
对堆芯所有组件微分计数随卸料顺序进行处理生成图表，通过程序软件对步序、平均微分计数进行数学拟合趋势线，取改变下降趋势的组件以及后续的9组组件，作为疑似破损组件。
c燃料组件未破损
除上述a、b项条件之外的组件，判断为未破损组件
依据鉴定方法及原则，如图1所示，一种在线啜吸鉴定燃料组件破损的方法，具体包括如下步骤：
步骤一：在核电厂卸料期间，在线啜吸进行破损组件检查的过程中，设置报警值为本底计数三倍，汇总步序与相应组件的微分平均微分计数形成图表，并拟合出组件平均微分计数的趋势线(其拟合的准确度至少要达到6阶数多项式)；
步骤二：如果某组组件的平均微分计数超过报警数值，鉴定该组组件破损，否则则进行下一步判定；
步骤三：如果组件的平均微分计数未超过报警数值，则判定其是否是波动图中趋势反弹点以及后续的9组组件，如果判定成功，这判定该组组件为疑似破损组件，判定为否，鉴定该组组件为未破损组件。
步骤四：所有组件判定完毕，提交判定结果。
下面将结合附图和具体的实例对本发明的技术方法进行详细说明。
本发明依据核电站在功率运行期间通过对反应堆主系统取样分析其中特征核素的放射性活度，计算燃料组件可靠性指标，一旦指标出现异常，则认为堆芯有组件出现破损，同时会给出可能出现破损的组件数量。以及在卸料期间进行堆芯组件在线啜吸测量每组组件133Xe微分计数，通过对堆芯组件微分计数的整体分析鉴定破损组件。
鉴定原则如下：
a燃料组件破损
当组组件测得的133Xe平均微分计数值大于在线啜吸装置报警值，认定该组件破损。
b燃料组件疑似破损
对堆芯所有组件微分计数随卸料顺序进行处理生成图表，通过程序软件对步序、平均微分计数进行数学拟合趋势线，取改变下降趋势的组件以及后续的9组组件，作为疑似破损组件。
c燃料组件未破损
除上述a、b项条件之外的组件，判断为未破损组件
实施步骤如下：
(1)在核电厂卸料期间，在线啜吸进行破损组件检查的过程中，设置报警值为本底计数三倍，汇总步序与相应组件的微分平均微分计数形成图表，并拟合出组件平均微分计数的趋势线(其拟合的准确度至少要达到6阶数多项式)。
(2)实例1：某电站3号机大修，第90步在线啜吸报警装置发出报警，该组的平均微分计数为3247，认定该组件破损。图1是其堆芯组件微分计数率随组件的变化图。经后续离线啜吸确认，该组件确实破损与本方法判断结果一致。
(3)实例2：某电站4号机大修，对堆芯所有组件微分计数随卸料顺序进行处理生成图表，通过程序软件对步序、平均微分计数进行数学拟合趋势线，取改变下降趋势的组件以及后续的9组组件，作为疑似破损组件。实施某电站中堆芯组件微分计数率随组件的变化，选区趋势线反弹第69步以及后续的70-78 步判断为可疑组件，即第69步-78步共10组组件判断为疑似破损组件。经过后期离线啜吸，在疑似破损组件中，成功检定出第77组燃料组件破损。
通过对在线啜吸对步序、平均微分计数进行数学拟合趋势线的变化可以判断出破损的燃料组件与破损的可疑组件区域以及其余燃料组件未破损。对应的两次大修离线啜吸试验结果也佐证了该方法的可靠性。