[发明专利]一种压水堆一回路边界泄漏监测方法、系统及监测仪

说明书

本发明公开了一种压水堆一回路边界泄漏监测方法、系统及监测仪，所述方法包括以下步骤：在取样点处，通过取样管道获取取样气体；计算所述取样气体中¹³N和¹⁸F的取样浓度比例；根据¹³N和¹⁸F在泄漏点的初始浓度比例及¹³N和¹⁸F在取样点的取样浓度比例，计算¹³N和¹⁸F从泄漏点到取样点的扩散时间；将所述扩散时间与预设时间阈值进行比对，以获取压水堆一回路边界泄漏的泄漏点位置信息，有利于提高抢修人员抢修速度，减少抢修人员在抢修过程中受到的辐射剂量。

技术领域

本发明涉及核电站辐射泄漏监测领域，尤其涉及一种压水堆一回路边界泄漏监测方法、系统及监测仪。

背景技术

核安全是核电的生命，研发我国自主的核电技术，最重要的就是如何提高安全性。虽然核电作为一种清洁能源，但由于涉及放射物的排放，仍然具有核泄漏的可能性。为保障核电平稳发展及走出去的形势，核电站安全运行与监测是关系到核电平稳发展和走出去的关键之一，核电站一回路压力边界泄漏监测是核电站安全监测的核心组成部分。因为压水堆核电站一回路中含有高温高压水，这种水既作冷却剂又作中子慢化剂。由于核燃料元件包壳的泄漏和一回路水中腐蚀产物的中子活化，使水中含有放射性核素。压水堆核电站一回路的堆本体及管道中的各焊接部位、机械接口处等，由于压力、腐蚀和辐照等原因而产生裂纹和裂缝，特别是压力容器顶盖控制棒驱动机构与各阀门密封不良会产生一回路水泄漏，如不能及时发现，裂缝越来越大，泄漏越来越多。不仅会降低容量因子及影响核反应堆的正常运行，而且会对环境造成核污染。基于这些原因，各个国家都非常重视对核电站反应堆一回路压力边界的泄漏进行监测。

对于压水堆核电站一回路压力边界泄漏的监测，主要是通过监测压水堆核电站一回路中的高温高压水的放射性源项来实现的。目前国内外采用的监测手段主要有：安全壳内气溶胶总β放射性测量、安全壳内空气中气载¹³¹I放射性测量、安全壳内空气中惰性气体放射性测量和安全壳内空气中¹³N(氮13)或¹⁸F(氟18)放射性测量这四种。

安全壳内气溶胶总β放射性测量主要是监测安全壳内气溶胶的总β放射性，气溶胶主要来源于反应堆一回路压力边界冷却剂的泄漏及其气化，由冷却剂中的裂变产物和腐蚀活化产物形成；安全壳内空气中气载¹³¹I放射性测量的测量过程与安全壳内气溶胶总β放射性测量相类似，也是边采样边测量，但是安全壳内空气中气载¹³¹I放射性测量是用活性炭做成的“碘过滤盒”，更换碘过滤盒是靠人工操作的；安全壳内空气中惰性气体放射性测量通过监测惰性气体总β放射性进行边界泄漏监测。