[实用新型]连续监测核电站一回路水硼浓度的硼浓度计

说明书

技术领域

本实用新型涉及连续监测核电站一回路水硼浓度的硼浓度计，确切说是在线连续监测核电站一回路经二次降温降压后，下泄流水质监测支路硼浓度的硼浓度计。

背景技术

现有的压水堆核电站，通常采用在一回路水中加入硼酸，通过调节控制棒与硼浓度协调控制反应堆的反应性。为防止硼浓度过度稀释导致损失负反应性而引起反应堆功率的意外增长，核电站的每台机组需要配备一台硼浓度监测设备，以保证反应堆运行、启堆与停堆的安全。硼浓度探测装置是硼浓度计的核心部件。

硼浓度计是利用硼-10中子吸收截面大的性质，采用中子吸收法制成的硼浓度探测装置，再配上相应的测量装置，完成对核电站一回路水硼浓度的监测。

目前，在核电站中较多地应用了带取样容器的探测装置。在取样容器凹槽中分别放置中子源和中子探测器。中子探测器接收穿过硼水层的中子，测量装置采集处理中子探测器发出的脉冲信号，计算、显示测量结果或发出报警信号。

另一类探测装置，是将中子源和中子探测器制成两个组件，包覆在一回路被测水流的管道上。由于被测水温较高，管道外表需包裹一层绝热材料。在绝热材料与两组件间的环形通道通入空气进行冷却。

再一种两组件探测装置，其被测水为一回路下泄流的低温水，不使用绝热材料和空冷，使用双中子探测器。这种两组件的探测装置，需要使用模拟管道进行标定，标定后从模拟管道上拆卸两组件再将其安装到被测管道上。

上述探测装置存在下述缺点：

1)、在取样容器上设计加工凹槽使加工工艺变得复杂。一回路水进入取样容器后流速减慢，容器内壁易沉积水中的腐产物和裂变产物。

2)、两组件的探测装置要使用绝热材料和空冷，导致结构复杂，测量环境不够稳定；在模拟管道上进行标定后，再拆卸重装到真实被测管道上，对“标定”而言是禁忌的作为，由于模拟管道与真实被测管道存在着机加工产生的系统误差，拆卸重装难以保证标定前后状态的一致性，从而影响了标定的有效性和降低了测量的准确性；中子源的转移以及在一回路管道旁安装操作，对工作人员的辐射防护安全是很不利的。

不论是取样容器型或是两组件包复型所组成的硼浓度探测装置，所使用的硼浓度计监测仪表，随时间的推移会产生不容忽视的测量漂移，尤其是到一个燃料循环的后期，硼浓度计仪表所显示的硼浓度值与中子脉冲计数率间已偏离了标定时的数学关联，因此作为监测使用的硼浓度计仪表，已不能反映回路中硼浓度的真实含量，甚至起不到对回路水硼浓度的监测作用。目前，对在线硼浓度计仪表的测量漂移问题尚无解决办法，在线的硼浓度计仪表在误差大时已形同虚设，回路水中的硼浓度只能依靠化学滴定分析来测定。化学滴定分析是人工进行的，无法实现在线连续实时监测。

发明内容

本实用新型的发明目的在于：提供一种连续监测核电站一回路水硼浓度的硼浓度计，确切说是提供在线连续监测核电站一回路经二次降温降压后，下泄流水质监测支路硼浓度的硼浓度计。这种硼浓度计具有结构简单、响应快速、可实施在线标定、测量准确、连续监测的特点。

实现本实用新型发明目的采用下述技术方案：

连续监测核电站一回路水硼浓度的硼浓度计，是由探测装置、测量装置和标定装置组成的硼浓度监测系统，其特征在于：

所述探测装置：

在核电站一回路水经二次降温降压后的下泄流水质监测支路管段上，用不锈钢壳体包装封闭一段竖直管段；将封闭在该壳体内的下泄流水质监测支路的竖直管段作为“取样管”；在该不锈钢壳体内“取样管”的两侧，装有对应的中子源和中子探测器，中子探测器的管身与“取样管”平行，中子探测器通过同轴屏蔽电缆连接到测量装置的前置放大器上；不锈钢壳体内的剩余空间填充屏蔽介质聚乙稀材料，使壳体表面达到规定的辐射剂量防护要求；在“取样管”伸出不锈钢壳体的上、下两端各装有一个三通接头，在每个三通接头的另两条支路上各装有控制阀；温度传感器通过卡箍固定在“取样管”上端口的外管壁上，通过三线制屏蔽电缆与温度变送器相连，将采集的样水温度信号传送到测量装置主机进行处理。

所述探测装置中的中子源，强度为1～3居里，被固定在支撑组件中，该支撑组件可以从探测装置不锈钢壳体一侧中部的预留槽口，依水平方向插入不锈钢壳体内使中子源靠近“取样管”。

所述测量装置：

与探测装置配合的测量装置，由前置放大器、温度变送器、主机、打印机和远程显示箱各部件组成。