核电站安全壳泄漏模拟系统及方法与流程

本申请涉及核电站，特别是涉及核电站安全壳泄漏模拟系统及方法。

背景技术：

1、核电安全壳作为核电反应堆三道屏障的最外层屏障，用来防止意外情况发生时放射性物质从反应堆中扩散到外部，实现安全保护屏障的功能。然而，随着使用年限的增长，安全壳钢内衬结构容易出现与钢筋混凝土脱粘、焊缝开裂、贯穿件密封老化问题，导致安全壳泄漏，造成严重的安全事故。

2、目前对安全壳的泄漏检测一般采用压力变化法和气泡法。压力变化法是对安全壳内部充压，通过一定时间内压力的变化来判断是否有泄漏，但该方法耗时长，且无法定位泄漏点。气泡法是将待检测区域喷涂皂液，通过观察是否有气泡产生来判断泄漏现象，但该方法检测效率低，且需清洗，否则皂液影响安全壳的使用寿命。

3、声学泄漏检测是近年来新提出的一种泄漏检测方法，具有无污染、检测效率高、能定位泄漏点等优点，已经被广泛应用于石油管道等泄漏检测。但是安全壳为钢板贴合混凝土结构，声波传播规律复杂，传统的声学检漏方法无法针对复杂结构安全壳实现泄漏定位，急需一核电站安全壳泄漏模拟系统来模拟安全性泄漏，为声学泄漏定位方法的研究提供试验平台，包括通道灵敏度测试、信号衰减测量、泄漏定位校准、背景噪音测试与识别等，进而指导声学检漏方法得到漏点位置等参数。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对复杂结构安全壳泄漏无法模拟，从而无法针对不同工况的泄漏匹配相应的声学参数，进而无法根据得到的检测数据分析得到漏点位置等参数问题，提供一种核电站安全壳泄漏模拟系统及方法。

2、一种核电站安全壳泄漏模拟系统，所述核电站安全壳泄漏模拟系统包括：

3、模拟壳体，所述模拟壳体包括柱体和穹顶外壳，所述柱体沿竖直方向由上至下依次连接的至少两个侧壁外壳，所述穹顶外壳与顶部的所述侧壁外壳的顶部连接；至少两个侧壁外壳以及所述穹顶外壳中的外壳的壁厚互不相同；每个所述外壳均开设有多个漏孔，单个所述外壳上的多个漏孔的内径互不相同；不同外壳上的多个漏孔的开设数量和孔径大小一一对应；

4、传感器，设置在所述模拟壳体的内表面，每个所述漏孔的周围布设多个传感器，所述传感器用于检测对应的所述漏孔的泄漏数据；

5、贯穿连接件，所述贯穿连接件一一对应地穿设于所述漏孔，所述贯穿连接件包括相连接的泄气阀和连接管，所述连接管贯穿于所述漏孔以连通模拟壳体的内部空间和外围空间，所述泄气阀位于所述模拟壳体的外部。

6、上述的核电站安全壳泄漏模拟系统在模拟安全壳泄漏并检测的过程中，由于每个外壳的厚度不同，且第一外壳、第二外壳、第三外壳组成柱体，因此整体结构类似，从而能够模拟核电站不同厚度的柱体和穹顶外壳的结构，由于每个外壳均开设有多个漏孔，单个外壳上的多个漏孔的内径互不相同。不同外壳上的多个漏孔的开设数量和大小一一对应，因此可以在模拟壳体内部打压后，打开任意一个漏孔的泄气阀模拟泄漏，并通过该漏孔周围的传感器进行泄漏数据的收集。同时由于每个外壳的厚度和形状不同，因此可以选取任意一个外壳进行同一外壳不同直径的漏孔的泄漏数据收集并对比分析，同时不同外壳上的多个漏孔的开设数量和大小一一对应，即漏孔分为多组，每组的多个漏孔直径相同但设置于各个不同的外壳，因此可以选取某一直径的漏孔，在各个外壳上进行泄漏试验并收集数据，进行不同外壳相同漏孔的模拟泄漏检测，从而能够通过核电站安全壳泄漏模拟系统对各个工况的漏孔进行泄漏试验的传感器数据收集，进而通过已知工况的传感器数据对未知工况的泄漏过程的传感器数据进行对比分析，从而能够得知未知工况的漏孔的内径和位置。

7、在一实施例中，所述核电站安全壳泄漏模拟系统还包括充压连接件，所述充压连接件贯穿所述模拟壳体。

8、在一实施例中，所述核电站安全壳泄漏模拟系统还包括气瓶；

9、所述贯穿连接件还包括打气阀和瓶阀，所述打气阀与所述模拟壳体的内部连通；

10、所述气瓶开口处连接有第一接口和多个第二接口，多个所述第二接口与多个所述贯穿连接件的所述瓶阀一一对应并连通；

11、所述充压连接件包括充压管、第三接口以及第四接口，所述充压管贯穿所述模拟壳体，所述第三接口与所述模拟壳体的内部连通，所述第四接口与所述第一接口连接。

12、在一实施例中，所述核电站安全壳泄漏模拟系统还包括压检部和安全部；

13、所述压检部包括相连接的检测管和压力表，所述检测管贯穿所述模拟壳体，所述压力表位于所述模拟壳体的外部；

14、所述安全部包括相连接的安全管和安全阀，所述安全管贯穿所述模拟壳体，所述安全阀位于所述模拟壳体的外部。

15、在一实施例中，所述检测管贯穿所述穹顶外壳，所述安全管贯穿所述穹顶外壳。

16、在一实施例中，所述核电站安全壳泄漏模拟系统还包括电气贯穿件，所述电气贯穿件穿设于所述模拟壳体，所述传感器的线缆穿设于所述电气贯穿件并密封。

17、在一实施例中，所述模拟外壳开设有容器门。

18、在一实施例中，所述核电站安全壳泄漏模拟系统还包括多个气体流量计，多个所述气体流量计与多个所述泄气阀一一对应并连接。

19、在一实施例中，所述模拟壳体包括内衬层和浇筑层，所述浇筑层包围所述内衬层，所述浇筑层沿竖直方向由上至下依次分为不同厚度的连接部，各所述连接部与对应位置的所述内衬层形成由上至下依次排列的第一外壳、第二外壳以及第三外壳。

20、本申请一实施例还提供一种核电站安全壳泄漏模拟方法，使用所述核电站安全壳泄漏模拟系统模拟所述漏孔漏气的传感器信号，核电站安全壳泄漏模拟方法包括以下步骤：

21、关闭所有所述泄气阀，向所述模拟壳体内部打压；

22、打开任一所述漏孔对应的所述泄气阀，所述模拟壳体内部气体经过所述漏孔对应的贯穿连接件向外泄漏，该所述漏孔对应的所述传感器收集泄漏过程中的泄漏数据；

23、依次对其中一个所述外壳的多个不同内径的所述漏孔进行泄漏试验，并收集对应的所述传感器的泄漏数据；

24、分别在每个所述外壳选取相同内径的所述漏孔进行泄漏试验并收集对应的所述传感器的数据；

25、完成所述传感器的数据收集后对所述模拟壳体内部进行泄压。

26、采用上述的核电站安全壳泄漏模拟方法，使用核电站安全壳泄漏模拟系统模拟漏孔漏气的传感器信号，可以选取某一直径的漏孔，在各个外壳上进行泄漏试验并收集数据，进行不同外壳相同漏孔的模拟泄漏检测，从而能够通过核电站安全壳泄漏模拟系统对各个工况的漏孔进行泄漏试验的传感器数据收集，进而通过已知工况的传感器数据对未知工况的泄漏过程的传感器数据进行对比分析，从而能够得知未知工况的漏孔的内径和位置。

技术特征：

1.一种核电站安全壳泄漏模拟系统，其特征在于，所述核电站安全壳泄漏模拟系统包括：

2.根据权利要求1所述的核电站安全壳泄漏模拟系统，其特征在于，所述核电站安全壳泄漏模拟系统还包括充压连接件，所述充压连接件贯穿所述模拟壳体。

3.根据权利要求2所述的核电站安全壳泄漏模拟系统，其特征在于，所述核电站安全壳泄漏模拟系统还包括气瓶；

4.根据权利要求1至3任一项所述的核电站安全壳泄漏模拟系统，其特征在于，所述核电站安全壳泄漏模拟系统还包括压检部和安全部；

5.根据权利要求4所述的核电站安全壳泄漏模拟系统，其特征在于，所述检测管贯穿所述穹顶外壳，所述安全管贯穿所述穹顶外壳。

6.根据权利要求1至3任一项所述的核电站安全壳泄漏模拟系统，其特征在于，所述核电站安全壳泄漏模拟系统还包括电气贯穿件，所述电气贯穿件穿设于所述模拟壳体，所述传感器的线缆穿设于所述电气贯穿件并密封。

7.根据权利要求1至3任一项所述的核电站安全壳泄漏模拟系统，其特征在于，所述模拟外壳开设有容器门。

8.根据权利要求1至3任一项所述的核电站安全壳泄漏模拟系统，其特征在于，所述核电站安全壳泄漏模拟系统还包括多个气体流量计，多个所述气体流量计与多个所述泄气阀一一对应并连接。

9.根据权利要求1至3任一项所述的核电站安全壳泄漏模拟系统，其特征在于，所述模拟壳体包括内衬层和浇筑层，所述浇筑层包围所述内衬层，所述浇筑层沿竖直方向由上至下依次分为不同厚度的连接部，各所述连接部与对应位置的所述内衬层形成由上至下依次排列的至少两个侧壁外壳。

10.一种核电站安全壳泄漏模拟方法，使用权利要求1至9中任一项所述的核电站安全壳泄漏模拟系统模拟所述漏孔漏气的传感器信号，其特征在于，核电站安全壳泄漏模拟方法包括以下步骤：

技术总结
本申请涉及一种核电站安全壳泄漏模拟系统及方法，采用上述的核电站安全壳泄漏模拟方法，使用核电站安全壳泄漏模拟系统模拟漏孔漏气的传感器信号，可以选取某一直径的漏孔，在各个外壳上进行泄漏试验并收集数据，进行不同外壳相同漏孔的模拟泄漏检测，从而能够通过核电站安全壳泄漏模拟系统对各个工况的漏孔进行泄漏试验的传感器数据收集，进而通过已知工况的传感器数据对未知工况的泄漏过程的传感器数据进行对比分析，从而能够得知未知工况的漏孔的内径和位置等参数。

技术研发人员：陈英瑜,李尚科,张子罡,綦磊,杨中华,李刚,石宁波,肖庆生,单强,宋翔,杜长琦,付永奎
受保护的技术使用者：中广核核电运营有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4