一种核电站安全壳喷淋系统启动装置及方法_3

文档序号:9709526阅读:来源:国知局
预设区域时,安全壳混凝土墙壁所承受的总应力在所述预设范围内,则输出安全壳喷淋系统启动信号。
[0069]与现有方案相比,本发明的技术方案增加考虑依据安全壳内运行环境参数(如压力或温度)随时间的变化曲线产生的安全壳喷淋系统启动信号,在具体实施过程中,可将本方案依据安全壳内运行环境参数(如压力或温度)随时间的变化曲线产生的安全壳喷淋系统启动信号与现有方案中的CSS启动信号一起用于产生最终的CSS启动命令。具体的,可以将本方案获得的CSS启动信号和现有方案获得的CSS启动信号取“或”;此外,CSS启动信号的复位和保持功能仍保持不变。
[0070]在具体实施过程中,请参考图3,安全壳运行环境参数检测模块I包括安全壳压力仪表11;所述运行环境参数包括安全壳压力仪表11检测获取的安全壳压力信号。进一步,信号处理模块3包括:第一处理单元31,用于基于所述安全壳压力信号和所述持续时长,获取表示安全壳完整性程度的压力随时间的变化曲线。可理解为:在本申请的一种实施方式中,可直接通过安全壳压力仪表11获取安全壳压力信号,并基于获取的安全壳压力信号和反应堆停堆持续时长,获得表示安全壳完整性程度的压力随时间的变化曲线。
[0071 ]接着,仍请参考图3,第一处理单元31具体包括:
[0072]有效性校验子模块311,用于在安全壳压力仪表11(满足Kl类仪表鉴定要求)检测获取到所述安全壳压力信号后,校验所述安全壳压力信号的有效性;
[0073]代表性数据获取子模块312,用于对有效性校验后为合格的安全壳压力信号进行处理获得代表性数据;
[0074]压力时间曲线获取子模块313,用于基于所述代表性数据和所述持续时长,获取表示安全壳完整性程度的压力随时间的变化曲线。
[0075]具体的,安全壳压力仪表11可为多个,一般核电厂安装有4个安全壳压力仪表11,实际实施时可以更多;所有安全壳压力仪表11分别设置在冗余保护通道中,用于采集安全壳压力信号;在获取安全壳压力信号之后,有效性校验子模块311对每个安全壳压力信号进行有效性校验,以检查该信号的电气有效性,对超出预定的安全壳压力测量范围(如
0.08MPa?0.60MPa)的安全壳压力信号,将其标识为无效,无效信号将不参与后续计算处理;接着,代表性数据获取子模块312对经有效性校验后为有效(即合格)的安全壳压力信号进行均值计算,计算所有有效安全壳压力信号的平均值,以获得最具代表性的安全壳压力数值(即所述代表性数据)。当然,也可以选取所有有效的安全壳压力信号中的最大值或第二大值等作为所述代表性数据,采用何种计算方式可依据实际工程需要而定,这里不做具体限定。进一步,由压力时间曲线获取子模块313基于所述代表性数据和所述持续时长,获取表示安全壳完整性程度的压力随时间的变化曲线。其中,在计算获得压力随时间的变化曲线的过程中,综合考虑发生安全壳内一回路坡口事故或主蒸汽管道破裂事故后安全壳混凝土墙壁所承受的总应力(包括:温度应力、安全壳自身重力产生的应力、环境温差产生的热应力、安全壳内压产生的应力、预应力、钢衬里表面推力产生的应力等)随时间的变化。
[0076]进一步,启动信号输出模块4具体用于在所述压力随时间的变化曲线表示当前安全壳混凝土墙壁所承受的总应力在预设范围时,输出安全壳喷淋系统启动信号。
[0077]在具体实施过程中,请参考图4,安全壳运行环境参数检测模块I包括满足Kl类仪表鉴定要求的温度传感器12;所述运行环境参数包括所述温度传感器12检测获取的安全壳温度信号。其中,Kl类仪表为通过鉴定试验证明,能在地震以及反应堆事故双重条件下,正确执行其监测任务的安全壳内的仪表。进一步,信号处理模块3包括:第二处理单元32,用于基于所述安全壳温度信号和所述持续时长,获取表示安全壳完整性程度的温度随时间的变化曲线。
[0078]进一步,启动信号输出模块4具体用于在所述温度随时间的变化曲线表示当前安全壳混凝土墙壁所承受的总应力在预设范围时,输出安全壳喷淋系统启动信号。
[0079]需要说明的是,在本申请的图4所示的实施方式中,获得的温度随时间的变化曲线(如图5所示)与图3所示的实施方式中获得的压力随时间的变化曲线(如图2所示)为等效关系。具体的,可根据获得的安全壳内温度随时间的变化曲线,得到安全壳混凝土墙壁内的温度场,并基于所述温度场计算安全壳混凝土墙壁所承受的包括温度应力在内的总应力随时间的变化关系;通过统计安全壳混凝土墙壁所承受总应力为O或设计限值时的安全壳内温度时间数据,可近似得到图5所示的两条近似直线,假设安全壳内为饱和蒸汽,根据饱和蒸汽温度确定饱和压力,可将图5的温度时间曲线转化为图2所示的压力随时间的变化曲线。
[0080]在具体实施过程中,在机组正常维修停堆时,反应堆保护系统的停堆断路器处于打开状态,为了避免维修人员在检修仪表通道时误触发CSS的风险,请参考图6,所述启动装置还包括:闭锁开关模块5,用于在核电站机组正常维修停堆时,输出闭锁信号,闭锁所述启动信号输出模块4输出的安全壳喷淋系统启动信号。
[0081]此外,为了能够对安全壳完整性程度进行监测,为操纵员及时了解安全壳的状态提供途径,所述启动装置还包括:安全壳完整性程度指示模块6,用于基于所述压力随时间的变化曲线指示当前安全壳完整性程度。具体的,请结合图2,安全壳状态位于区域A意味着安全壳混凝土墙壁所承受的总应力为正值,安全壳完整性得到保证;安全壳状态位于区域B意味着安全壳混凝土墙壁所承受的总应力为负值,该情形下安全壳混凝土墙壁可能会出现裂纹,但是安全壳的钢衬里能够保证安全壳的密封性能;安全壳状态位于区域C意味着安全壳的密封性能已经受到严重威胁。因此,可将安全壳完整性程度分为“良好”(区域A)、“降级”(区域B)和“恶化”(区域C)。在主控室设置安全壳状态指示灯:“良好”对应为绿色,“降级”对应为橙色,“恶化”对应为“红色”,操纵员可根据安全壳状态指示灯的颜色获知当前安全壳的完整性程度。
[0082]总而言之,本发明的技术效果主要体现在:
[0083](I)考虑破口尺寸较小的一回路破口事故或主蒸汽管道破裂事故发生后,安全壳混凝土墙壁所承受的包括温度应力在内的变化,制定出启动CSS的压力一时间曲线,这使得在发生破口尺寸较小的一回路破口事故或主蒸汽管道破裂事故后,CSS也能够及时启动,保证安全壳的密封性能;
[0084](2)给出事故后安全壳状态监测的手段,操纵员可依据监测到的安全壳状态采取相应的干预措施。
[0085]实施例二
[0086]基于同一发明构思,请参考图7,本发明实施例还提供了一种核电站安全壳喷淋系统启动方法,所述启动方法包括以下步骤:
[0087]S1、检测获取核电站安全壳的运行环境参数;
[0088]S2、在反应堆停堆时统计停堆的持续时长;
[0089]S3、基于所述运行环境参数和所述持续时长,获取表示安全壳完整性程度的运行环境参数随时间的变化曲线;
[0090]S4、在所述运行环境参数随时间的变化曲线表示当前安全壳混凝土墙壁所承受的总应力在预设范围时,输出安全壳喷淋系统启动信号。
[0091]在具体实施过程中,所述步骤SI包括:通过安全壳压力仪表11检测获取安全壳压力信号。所述步骤S3包括:基于所述安全壳压力信号和所述持续时长,获取表示安全壳完整性程度的压力随时间的变化曲线。
[0092]进一步,请参考图8,所述步骤S3包括子步骤:
[0093]S31a、在所述安全壳压力仪表11检测获取到所述安全壳压力信号后,校验所述安全壳压力信号的有效性;
[0094]S32a、对有效性校验后为合格的安全壳压力信号进行处理获得代表性数据;
[0095]S33a、基于所述代表性数据和所述持续时长,获取表示安全壳完整性程度的压力随时间的变化曲线。
[0096]进一步,所述步骤S4具体为:在所述压力随时间的变化曲线表示当前安全壳混凝土墙壁所承受的总应力在预设范围时,输出安全
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