[实用新型]核电厂在线硼表自动化标定装置

说明书

本实用新型公开了一种核电厂在线硼表自动化标定装置，连接于在线硼表，包括PLC控制柜、标定水箱、排废装置、第一三通电磁阀、配液装置，使用时，控制柜控制第一三通电磁阀指向排废装置一侧，使标定水箱与排废装置连通，使标定水箱向排废装置排出目标体积的硼溶液；PLC控制柜控制配液装置向标定水箱加入目标体积的水溶液或硼溶液，完成标定过程或验证过程。本实用新型提高在线硼表标定工作的自动化程度，实现在线硼表标定装置自动化配液功能，简化流程，提高标定效率；有效降低人员和设备的放射性沾污风险；提升配液的精确度，提高在线硼表标定的质量；提升设备的稳定性，使温度控制更精确；节约人力成本，提升岗位运作的灵活性。

技术领域

本实用新型涉及一种核电厂在线硼表自动化标定装置，用于核电厂大修期间的在线硼表标定工作。

背景技术

核电厂中的能量是通过自持链式核裂反应获得的，反应堆功率大小取决于堆芯中子通量密度水平。在压水堆核电厂中，控制反应堆功率运行的方法之一是在一回路冷却剂中加入中子吸收剂——硼酸，通过调节一回路中硼浓度来控制反应堆链式反应。因此，对一回路冷却剂中的硼浓度进行实时监测尤为重要，而在线硼表是核电厂唯一能对一回路冷却剂中的硼浓度进行实时监测的仪器设备。

一般情况，在每个燃料循环需对在线硼表进行一次标定校准，以保证硼表的准确性。在对在线硼表标定时，需通过两根金属软管将在线硼表与移动式在线硼表标定装置连接(如图1所示)。硼表标定过程中，在标定水箱中手动配制不同梯度的硼浓度溶液，使用PID控制模块和开关组合P1启动真空泵M1，将硼溶液循环至在线硼表，同时控制电加热器G1对标定水箱溶液加热，温度探测器T1实时监测回路温度，通过PID控制模块和开关组合P1控制标定回路的温度稳定在30±1℃。硼表中子接收机柜读取平均中子计数率，同时需对标定水箱的硼溶液进行取样，化学滴定对应硼浓度。硼表中子接收机柜根据读取的中子计数率和取样滴定的硼浓度进行二次拟合，计算出本次标定的系数，从而实现对在线硼表的标定校准。

使用现有的在线硼表标定装置配制不同梯度的硼溶液时，需要先手动计算所置换的液体体积，再用10L塑料烧杯将标定水箱的硼溶液按计算的体积舀出，根据烧杯壁上的刻度目视定容，目视确定体积无误后倒入废水槽，再用10L烧杯向标定水箱等体积加入SED水或硼酸溶液，以达到配制目标硼溶液的目的。因此，现有的在线硼表标定装置主要存在以下不足：

1、需要手动配置硼溶液，流程复杂，工作效率低

使用现有的在线硼表标定装置执行硼表标定任务时，需要先根据目标硼浓度手动计算需置换的SED水或硼酸溶液体积，再根据计算的结果等体积手动置换标定水箱中的硼溶液，整个工作流程复杂。在线硼表标定时，需要手动配制16个目标硼浓度，硼表标定结束后，需要手动配制4个验证硼浓度，平均配制每个硼浓度点约耗时3min，共计60min，耗时长，工作效率低。

2、放射性废液会滴落在设备和地面上，存在沾污风险

使用现有的在线硼表标定装置配制硼溶液需要用烧杯将标定水箱中的硼溶液舀出，由于标定水箱中的液体含有放射性，烧杯与水直接接触舀出，杯壁上会残留一定放射性液体，会溅落在设备、地面或人员身上，存在极大的放射性物质扩散，人员或设备放射性沾污风险。

3、误差来源大，影响在线硼表标定的准确性

使用现有的在线硼表标定装置手动配置目标硼溶液，需要用烧杯定容，人工目视刻度确认体积，烧杯本身非精确定量容器，目视会人为增大偏差，且存在误读的风险，使得置换的硼溶液体积无法精确，从而影响在线硼表标定的准确性。

4、PID控制回路单一，无综合控制能力

现有的在线硼表标定装置中设有一个PID控制模块，而PID本身只具备单一反馈调节的功能，即只能根据温度探测器采集的实时温度数据，控制标定回路的硼酸溶液温度在30±1℃，因此无法对在线硼表标定装置内的其余电气设备实现综合控制的功能，进一步地需要人工手动启泵、停泵或配液，从而增加现场人员的工作量。