发明名称 反应器容器完整性之线上监视和分析
摘要 核子反应器容器之完整性的实时分析,经由侦测反应器冷剂温度和压力以及快速中子流量及自其中产生之目视比较:裂纹引发所需要之参比零延性转变温度,RTndt,与其在所选择的临界位置上,通过器壁全长之实际RTndt予以实施。当在任何深度示出裂纹引发时,亦产生及展示:裂纹扩展截得所需要之RTndt。热电偶及电阻温度侦测器,RTD's,对容器中,在临界位置之冷剂温度,产生更为精确之测量。在滞止之流动状况下将相互关系应用至 RTD读数而提供对在临界位置之冷剂温度的最佳估计。图1
申请公布号 TW126740 申请公布日期 1990.01.11
申请号 TW077102044 申请日期 1988.03.30
申请人 西屋电气公司 发明人 亚柏.约瑟夫.小伊姆平克;肯尼斯.雷蒙.巴尔奇;迪.史考特.艾克森;提摩斯.赛吉斯.安狄奇克
分类号 G21C17/00 主分类号 G21C17/00
代理机构 代理人 林敏生 台北巿南京东路二段一二五号七楼伟成第一大楼
主权项 1.一种线上侦测及分析核子反应器压力容器之完整性之装置其中,反应器冷却剂系沿着压力容器之内壁予以循环,该装置包括:工具用以测量以线上为基础沿着压力容器内壁的反应器冷却剂之温度,在所有时间(包括滞止流动状况),自与容器之内壁相间隔之一处所采取之测量:工具甲以测量,以线上为基础之反应器冷却剂之压力:数字电脑工具用以对反应器冷却剂温度与压力厕量周期性探察,及以线上为基础产生就通过压力器壁之所有裂纹深度而论,在所选择之临界位置上,接近压力容器壁的无延性失灵之代表性容器状况信号,作为所测量之温度与压力的改变对时间的一个函数;一个目视展示装置;及工具用以将经由数字电脑所产主之容器状况信号应用至目视展示装置上,而产生一种线上目视叙述;对于所有裂纹深度而言,在临界位置上之压力容器壁之接近无延性失灵。2.根据申请专利范围第1项之装置包括:在反应器压力容器中之一个反应器核心,在其底部具有一个核心入口;及接近反应器核心之顶部,被连接至压力容器上之冷支管导管工具以便引入压力容器反应器冷却剂(它沿着压力容器之内壁内下循环,然后向上通过核心入口而进入反应器核心中;及在其中,用以测量反应器冷却剂温度之工具包括:第一感测器工具用以测量冷支管导管工具中,反应剂冷却剂的温度及第二感测器工具用以测量核心入口中之反应器冷却剂温度以及在其中,数字电脑工具,对来自第一和第二两者感测器工具之温度测量,周期性取样,而当来自第一和第二感测器工具之温度测量其差超过一预先测定之数値而指示有反应器冷却剂滞止流动,则将存贮之相互关系应用至来自至少一个感测器工具之测量数値上,而产生在压力容器之内壁上,反应器冷却剂的温度测量以便使用以产生容器状况信号。3.根据申请专利范围第2项之装置其中,该冷支管导管工具包括:成角度地分布围绕反应器压力容器之许多冷支管导管,每个形成一部份之反应器冷却剂周线而且每个具有第一感测器工具在其中,用以测量反应器冷却剂温度,及在其中,数字电脑工具将来自每一冷支管导管中之第一感测器工具之反应器冷却剂温度测量与来自实质上,与它垂直对齐之第二感测器工具之温度测员相比较以测定每一周线之反应器冷却剂周线温度并利用该周线温度(它最影响压力容器壁中之每一临界位置)以便产生为此之压力容器状况信号。4.根据申请专利范围第3项之装置,包括导引管,它向上延伸通过反应器压力容器之底部,经过核心入口而进入反应器核心,及在其中,在核心入口中之第二感测器工具及位于此等导引管中。5.根据申请专利范围第4项之装置其中,第二感测器工具是被固定在以一种样式横越反应器核心所分布之许多导引管中的热电偶,因此使至少2个热电偶,对每一反应器冷却剂周线,提供过多核心入口温度测量。6.一种线上侦测及分析核子应器压力容器的方法其中,反应器冷却剂系沿着压力容器之内壁而予循环,该方法包括下列各个步骤即:以线上为基础,产生沿着压力容器之内壁循环之反应器冷却剂的温度之代表性温度信号;以线上为基础,产主反应器冷却剂压力的代表性压力信号;产主反应器压力容器所历经之快速中子流量的代表性信号;产生目视叙述:在器壁中之预选之临界位置上,横越全部压力容器壁厚度之实际实时参比零一延性转变温度(RT ndt)作为中子流量信号之函数;产生目视叙述:在所选择之临界位置上,横越全部压力容器壁厚度之实时所需要之RT ndt作为该等反应器冷却剂温度与压力等信号瞬变之一个函数,该所需要之RT fndt是:由于此等瞬变所建立之应力的结果,适于发生裂纹引发之压力器壁中可能需要之RT ndt;及重叠实时实际之RT ndt与就所选择之临界位置而言,横越全部压力容器壁厚度之裂纹引发所需要之RT ndt的目视叙述,而产主目视叙述,实际与所需要之RT ndt s(pvf 为RT ndt边际而提出)间数値之差。7.根据申请专利范围第6项之方法包括各个步骤即:侦测RT ndt边际及当在任何深度,通过容器器壁之所需要之RT ndtt降至在该深度之实际RT ndt以下时,指示:在该深度之一个裂纹可能扩展,以实时为基础,产生目视叙述,为了截留该裂纹之扩展所需要之RT ndt作为反应器冷却剂温度与压力等信等信号之瞬变的一个函数,以及重叠该截留RT ndt在目视叙述之实际RT ndt和裂纹引发RT ndt上而呈现出实际RT ndt与截留RT ndt目视比较。8.根据申请专利范围第6项之方法包括下列步骤即:操作反应器以维持裂纹引发所需要之RTndt高于横越压力容器壁之全厚度之实际RT ndt。9.根据申请专利范围第6项之方法其中产生实际RT ndt叙述之步骤包括下列各个步骤即:存贮在该临界位置上,所选择之压力容器的物理特性之代表性信号:及产生实际之RT ndt叙述作为该存贮之物理特性信号和快速中子流量信号之函数。10.根据申请专利范围第9项之方法其中,产生所需要之RT ndt叙述之步骤包括下列各个步骤即:产生通过压力容器壁之实时应力强度因数之代表性信号和在所选择之临界位置上,通过压力容器壁之实时裂纹引发韧性之代表性信号,作为反应器冷却剂温度与压力信号,所存贮之选择之物理特性信号,和快速中子流量信号的一个函数:产生经由测定使应力强度因数信号等于通过压力器壁之所有深度的裂纹引发韧性信号所需要之RT ndt s而通过压容器壁之所需要之RT ndt 叙述。11.根据申请专利范围第10项之方法其中,实时应力强度信号之产生包括下列各个步骤即:自该等反应器冷却剂温度与压力信号产生在该临界位置上,通过压力容器壁之实时温度与压力分怖的代表性信号;产生通过压力容器壁之热及压力应力分怖之代表性信号作为该等温度与压力分布信号之函数;连续产生在该临界位置,横越压力容器壁之具有增量增加深度之裂纹的代表性信号;及产生应力强度因数信号作为热和压力应力分怖信号和连续所产生之裂纹深度信号的函数。12.根据申请专利范围第11项之方法包括:在反应器加热和冷却期间,侦测及分析压力容器完整性之另外步骤,该等另外之步骤包括下列各个步骤即:侦测反应器冷却剂温度和压力等信号;及当温度与压力等信号之改变是在适合热和冷却之预选定限度以内时:使用该等反应器冷却剂温度与压力等信号,并关于各压力信号,第一经预选之安全因数信号,产主在临界位置,通过压力容器之加热/冷却实时温度与压力分布信号;产生加热/冷却热和压力应力分布信号作为该等加热/冷却温度与压力分布信号之函数;产生加热/冷却应力强度信号作为加热/冷却热和压力应力分布信号之函数或具有经预选之因次的假设裂纹自在临界位置之压力器壁的内表面向外延伸(对于冷却而言)及自外表面向内延伸(对加热而言;自所存贮之压力容器物理特性信号,产生加热/冷却裂纹引发韧性信号,又该项快速中子流量信号考虑一个第二安全因数;经由测定;使所假设之制纹的加热/冷却应力强度因数信号等于在所假设裂纹的深度之加热/冷却裂纹引发韧性信号之RT ndt而产主加热/冷却所需要之RT ndt号;及产生实时叙述:加热/冷却所需要之RT 而ndt信号与实际RT ndt信号间之比较。13.根据申请专利范围第12项之方法包括下列步骤即:操作核子反应器以维持所需要之RT ndt实质上等于与实际RT nd。图示简单说明:图1是应用本发明之核能反应器冷却剂系统的示意图;图2是通过一个核能反应器之垂直截面(它形成图1中所描述之反应器系统的一部份:图3是一幅图举例说明:图2之反应器中,入口加热电偶之例示分怖;图4是通过形成图2反应器之一部份的联合套管之水平截面;图5至图8是流程图举例说明:于实施线上侦测,分析时,本发明之操作以及所建议之操作员行动功能;图9是一幅图举例说明:经由本发明所产生之展示的一个实例:图10是一幅图举例说明:相似于图9之展示,但是在其他操作之状况下;及图11是一幅图举例说明:经由本发明所产生之一种展示,而以与图9及图10中所举例说明者不同之另外模式而操作;及图12是依照本发明,正常化之冷支管温度于带线温度间,相互关系之绘图。
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