[发明专利]一种光谱法和冷凝液位法结合的主蒸汽管道泄漏监测系统

说明书

本发明涉及核电厂监测技术领域，具体公开了一种光谱法和冷凝液位法结合的主蒸汽管道泄漏监测系统，包括主蒸汽管道、蒸汽浓度测量系统和冷凝液位测量旁路；所述主蒸汽管道的外部套设有保温层，蒸汽浓度测量系统包括微型光纤探头和信号中转装置，微型光纤探头安装在主蒸汽管道和保温层之间的间隙内；所述冷凝液位测量旁路包括电磁阀、冷凝箱，冷凝箱通过测量管路与保温层连接，测量管路上安装有电磁阀。该监测系统可实现在安全壳环境下对气态泄漏蒸汽的直接监测，原理简单，结构可靠，安装后维护成本极低。该监测系统通过冷凝液位法和光谱法的结合，实现主蒸汽管道泄漏监测方法的多样性及冗余性，使检测结果更为可信。

技术领域

本发明涉及核电厂监测技术领域，具体为一种光谱法和冷凝液位法结合的主蒸汽管道泄漏监测系统。

背景技术

核电厂设计中关于主蒸汽管道LBB(破前先漏)准则的应用，要求核电厂具备较高管道泄漏监测能力。利用泄漏监测系统，能够及时有效地发现管道的泄漏，并有足够的时间采取相应的处理措施，从而避免管道裂纹进一步扩展导致大破口，主蒸汽管道泄漏监测对定量测量的能力有较强的要求。

目前核电厂设计中普遍应用的主蒸汽管道泄漏监测技术，如安全壳地坑液位测量等响应时间较长，定位及定量精度较差，因此需要在使用LBB技术的主蒸汽管道上增加泄漏监测系统，以满足LBB的要求，实现监测方法多样性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光谱法和冷凝液位法结合的主蒸汽管道泄漏监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种光谱法和冷凝液位法结合的主蒸汽管道泄漏监测系统，包括主蒸汽管道、蒸汽浓度测量系统和冷凝液位测量旁路；所述主蒸汽管道的外部套设有保温层，蒸汽浓度测量系统包括微型光纤探头和信号中转装置，微型光纤探头安装在主蒸汽管道和保温层之间的间隙内，微型光纤探头的输出端与信号中转装置的输入端连接；所述冷凝液位测量旁路包括电磁阀、冷凝箱，冷凝箱通过测量管路与保温层连接，测量管路上安装有电磁阀，信号中转装置的输出端与电磁阀的控制端连接。

优选的，所述微型光纤探头优选采用基于直接吸收法和TDLAS技术的光谱分析仪。

优选的，所述微型光纤探头通过不锈钢铠装光纤将激光光束导入和导出。

优选的，所述微型光纤探头的两端为光纤接口，中间为便于周围气体自由通过的镂空气室。

优选的，所述镂空气室的两端设置有准直透镜。

优选的，所述保温层上开设有排汽口，排汽口通过测量管路与冷凝箱连通。

优选的，所述电磁阀的控制端与信号中转装置连接，电磁阀由信号中转装置控制。

优选的，所述信号中转装置还连接有管道泄露报警装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明提供的一种光谱法和冷凝液位法结合的主蒸汽管道泄漏监测系统，该监测系统可实现在安全壳环境下对气态泄漏蒸汽的直接监测，原理简单，结构可靠，安装后维护成本极低。

2.本发明提供的一种光谱法和冷凝液位法结合的主蒸汽管道泄漏监测系统，该监测系统可实现对于主蒸汽管道泄漏更高的检测灵敏度、更快的响应时间，显著地提升发现泄漏后的反应速度，提供更大的安全裕量。

3.本发明提供的一种光谱法和冷凝液位法结合的主蒸汽管道泄漏监测系统，该监测系统可通过冷凝液位的增加速率推导主蒸汽管道的泄漏情况，是一种原理简单、结果可靠的定量测量主蒸汽的泄漏量的方法。

4.本发明提供的一种光谱法和冷凝液位法结合的主蒸汽管道泄漏监测系统，该监测系统能够定量测量主蒸汽的泄漏量，可以在管道裂纹扩展阶段对主蒸汽管道结构损伤进行判断，在主蒸汽管道泄漏前作出预警。