核电站核仪表系统及其定位方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及核电系统领域，尤其涉及一种核电站核仪表系统及其定位方法。
【背景技术】
[0002]核仪表系统也称RPN系统，是用分布于反应堆压力容器外的一系列探测器来测量反应堆功率、功率变化率以及功率的径向和轴向分布等。目前已知的RPN系统包含2个源量程探测器、2个中间量程探测器、4个功率量程探测器。其中，中间量程探测器由若干个补偿电离室构成，功率量程探测器由6段长电离室构成，由于采用补偿电离室、长电离室，中间量程探测器和功率量程探测器的抗gamma辐射能力、抗噪声性能、抗电磁干扰性能一般，稳定性、可靠性不高，因此无法满足核电站中对事故后的监测要求。
[0003]另外，源量程、中间量程通道数量为2个，冗余度较低，所以在出现异常时，源量程、中间量程通道的信号的可靠性不高。进一步的，传统的RPN系统中，在径向方向的分布情况是:反应堆压力容器的0°、180°的径向位置为备用孔道，90°、270°的径向位置用于放置源量程以及中间量程探测器，45°、135°、225°、315°的径向位置分别用于放置功率量程探测器；在轴向方向上的分布情况是:源量程、中间量程探测器中心定位在堆芯1/4及1/2平面位置处，功率量程探测器中心定位在堆芯1/2平面处位置处。在安装定位时，由于压力容器支承环的存在，探测器圆筒支架不能直接安装于测量位置，参考图1，RPN系统通过“推拉小车式”进行探测器位置定位。图中，1表示压力容器上的封头，2表示盖子，3表示电缆连接板，4表示探测器，5表示堆芯，6表示测量位置，7表示拉出时的位置，8表示可移动定位装置。其中，源量程、中间量程探测器装在同一套筒内，功率量程装在一个套筒内，这些套筒分别通过位于不同角度的吊装孔道进入定位小车内固定(参考图中虚线所示的探测管)，再由定位小车由预先设置好的路径推至工作位置，电缆通过上方孔洞连接到电缆连接件。检修期间可以通过上方孔洞将探测器吊出进行检修和安装。这种安装和定位方式不仅仅操作繁琐，而且安装和维护空间大，运行维修不便。在停堆换料期间试验维护时，工作人员也需要受到不少的放射性剂量的辐照，若是进行探测器的检查或更换，则受到的辐照剂量更大。另外，由于电缆连接板非常靠近反应堆堆芯，热胀冷缩容易造成连接松动，易造成探测器测量信号突变或丢失。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种核电站核仪表系统及其定位方法。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种核电站核仪表系统，用于对压力容器的反应堆堆芯参数进行监测，包括:源量程通道、中间量程通道、功率量程通道，每个通道包括一个布设在压力容器外周的探测器;所述功率量程通道和中间量程通道的探测器均包括若干个裂变室，且所述中间量程通道的探测器的所有裂变室全部共用所述功率量程通道中的裂变室。
[0006]在本发明所述的核电站核仪表系统中，所述功率量程通道的探测器包括依次连接的四个裂变室，且该四个裂变室沿所述压力容器的轴向方向均匀分布在堆芯1/2平面位置的两侧，所述中间量程通道的探测器全部共用所述功率量程通道的探测器的中间的两个裂变室。
[0007]在本发明所述的核电站核仪表系统中，所述源量程通道的探测器沿所述压力容器的轴向方向设置在堆芯1 /4平面位置处。
[0008]在本发明所述的核电站核仪表系统中，所述源量程通道的数量为三个，中间量程通道、功率量程通道的数量均为四个。
[0009]在本发明所述的核电站核仪表系统中，所述中间量程通道的探测器和功率量程通道的探测器共同安装在一个仪表导向套筒内，所述源量程通道的探测器单独安装在一个仪表导向套筒内，且三个源量程通道的探测器沿着所述压力容器的周向均匀布置，四个中间量程通道/功率量程通道的探测器沿着所述压力容器的周向均匀布置，且源量程通道的探测器和中间量程通道/功率量程通道的探测器相互错开设置。
[0010]在本发明所述的核电站核仪表系统中，所述源量程通道的探测器分布在压力容器的径向10°、190°和280°位置处，所述中间量程通道/功率量程通道的探测器分布在压力容器的径向45°、135°、225°和315°位置处。
[0011]在本发明所述的核电站核仪表系统中，所述仪表导向套筒预埋在反应堆厂房土建结构中且底部为开孔结构，且所述仪表导向套筒沿墙体斜向下延伸至靠近压力容器顶部的位置，再竖直向下延伸并超过压力容器底部所在平面。
[0012]在本发明所述的核电站核仪表系统中，所述核电站核仪表系统还包括若干个设置在反应堆厂房操作平台的连接盒内的吊装口，每个吊装口与一个所述仪表导向套筒连通，仪表导向套筒与连接盒连接，每个探测器的顶部与外部的吊装装置连接。
[0013]在本发明所述的核电站核仪表系统中，每个所述吊装口安装有电缆连接板，探测器的电缆通过电缆连接板与核电站核仪表系统的保护柜连接。
[0014]在本发明所述的核电站核仪表系统中，所述吊装装置为反应堆厂房环吊。
[0015]在本发明所述的核电站核仪表系统中，所述核电站核仪表系统还包括四个保护柜，四个中间程通道/功率量程通道的探测器分别经由同轴电缆对应连接至四个保护柜，每个源量程通道的探测器分别经由同轴电缆连接一个保护柜。
[0016]在本发明所述的核电站核仪表系统中，所述核电站核仪表系统还包括一个连接至各个保护柜的控制柜，所述控制柜还与外部系统连接。
[0017]在本发明所述的核电站核仪表系统中，所述核电站核仪表系统还包括与相应的保护柜连接的RPS系统、RGL系统、MCR、KSS系统。
[0018]本发明还公开了一种核电站核仪表系统的定位方法，所述核电站核仪表系统为上述的核电站核仪表系统，所述方法包括:
[0019]S1、将每个探测器的顶部与吊装装置连接；
[0020]S2、吊装装置将每个探测器吊起后放入对应的吊装口内；其中，所述吊装口设置在反应堆厂房操作平台的连接盒内，每个吊装口与一个仪表导向套筒连通，仪表导向套筒与连接盒连接，所述仪表导向套筒预埋在反应堆厂房土建结构中且底部为开孔结构，且所述仪表导向套筒沿墙体斜向下延伸至靠近压力容器顶部的位置，再竖直向下延伸并超过压力容器底部所在平面；
[0021]S3、吊装装置控制每个探测器沿着仪表导向套筒斜向下延伸，直至每个探测器到达对应的位置。
[0022]在本发明所述的核电站核仪表系统的定位方法中，所述功率量程通道的探测器包括依次连接的四个裂变室，且所述中间量程通道的探测器全部共用所述功率量程通道的探测器的中间的两个裂变室;所述步骤S3中所述的每个探测器到达对应的位置包括:
[0023]所述源量程通道所对应的探测器沿所述压力容器的轴向方向设置在堆芯1/4平面位置处；
[0024]所述功率量程通道和中间量程通道的探测器沿所述压力容器的轴向方向设置，且使得四个裂变室沿所述压力容器的轴向方向均匀分布在堆芯1/2平面位置的两侧。
[0025]实施本发明的核电站核仪表系统及其定位方法，具有以下有益效果:由于功率量程通道和中间量程通道的探测器均采用若干个裂变室构成，抗gamma辐射能力、抗噪声性能、抗电磁干扰性能同时提高，具有高稳定性、高可靠性、易于维护的优点，因此满足核电站的事故后监测要求;同时，中间量程通道的探测器的裂变室共用功率量程通道中的裂变室，不仅仅可以节省资源，减小耗材，而且使得待安装的探测器数量减少，减轻了后续的探测器的安装定位的工作量，减少了安装探测器所需的空间；
[0026]进一步的，本发明增加了部分通道的数量，增加冗余度，提高系统可靠性，特别是对于中间量程通道而言，在提高冗余的同时，实质上减少了总体的探测器数量;另外，本发明采用“吊桶式”安装，将探测器通过仪表导向套筒引导安装并可沿仪表导向套筒从吊装口调出，而吊装口设置在反应堆厂房操作平台，相比于“推拉小车式”，其安装和取出不仅构紧凑，操作维护方便，且避免人员受到高辐照；另外，由于电缆连接板安装在位于操作平台的吊装口，远离反应堆堆芯，其传输信号不易受到堆芯环境的干扰和影响。
【附图说明】
[0027]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
[0028]图1是传统的核电站核仪表系统的探测器定位示意图；
[0029]图2是本发明核电站核仪表系统的结构示意图；
[0030]图3是本发明核电站核仪表系统中探测器的轴向分布示意图；
[0031]图4是本发明核电站核仪表系统中探测器的径向分布示意图；
[0032]图5是本发明核电站核仪表系统中探测器的定位示意图。