[发明专利]一种核电站燃料包壳破口当量的评价方法

摘要

本发明属于核电站运营维护技术领域，具体涉及一种核电站燃料包壳破口当量的评价方法。包括如下步骤第一步确定离线啜吸装置，离线啜吸装置中，燃料组件放置在啜吸室内，通过水回路升温，使啜吸室处于不同温度平台，促使气体裂变产物从燃料包壳破口处释放进入气回路，从而被碘化钠谱仪连续监测；第二步试验条件设定；第三步介质类型确定；第四步给出破损燃料的破口当量范围，依据第一平台温度，第二平台温度，升温速率和释放介质类型，结合破损燃料破口当量与Xe‑133平衡时间关系表，给出破损燃料的破口当量范围。福清核电1、2号机组首循环均出现燃料包壳破损，通过本发明方法的应用，查找出了破损燃料组件，并给出了破损燃料的破口当量。

主权项

一种核电站燃料包壳破口当量的评价方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步：确定离线啜吸装置离线啜吸装置中，燃料组件放置在啜吸室内，通过水回路升温，使啜吸室处于不同温度平台，促使气体裂变产物从燃料包壳破口处释放进入气回路，从而被碘化钠谱仪连续监测；水回路通过水回路泵提供循环的动力，维持流量在设定范围；通过加热器和冷凝器调节水回路温度，确保啜吸室内温度满足试验要求；气回路通过气回路泵提供循环的动力，维持流量在设定范围，碘化钠谱仪连续监测从破损燃料中释放的气体裂变产物；当燃料包壳内部的压力与啜吸室的压力相同时，气回路中的Xe‑133活度达到平衡状态，通过Xe‑133第一次升温平衡时间T1和第二次升温平衡时间T2，判断燃料的破口当量；Xe‑133释放动力学曲线是S.I.G.提供的已知数据，其中关键参数包括：第一温度平台、第二温度平台、第一次升温平衡时间T1、第二次升温平衡时间T2；其中，第一温度平台、第二温度平台为曲线中的确定值，第一次升温平衡时间T1为从第一次升温开始时间到第一温度平台Xe‑133活度达到平衡的时间，第二次升温平衡时间T2为从第二次升温开始时间到第二温度平台Xe‑133活度达到平衡的时间；第二步：试验条件设定设定升温速率维持在以下速率之一1℃/min、2℃/min；燃料组件贮存的乏池温度≤35℃时，设定第一温度平台为55℃、第二温度平台为80℃；燃料组件贮存的乏池温度＞35℃时，设定第一温度平台为72℃、第二温度平台为88℃；第三步：介质类型确定破损燃料包壳内部存在液体冷却剂和气体裂变产物，破口位置不同，根据燃料包壳内液体的位置，其释放的介质包括液体、气体、先液体后气体三种类型；气体裂变产物为Xe‑133，液体裂变产物为I‑131及其同位素、Cs的放射性同位素；通过气回路连续监测的Xe‑133释放动力学曲线结合水回路人工取样监测的I‑131，Cs‑134和Cs‑137来判断介质类型；设定升温前人工取样分析I‑131，Cs‑134+Cs‑137的比活度分别为WS0，WSO’；第一温度平台人工取样分析I‑131，Cs‑134+Cs‑137的比活度分别为WS1，WS1’；第二温度平台人工取样分析I‑131，Cs‑134+Cs‑137的比活度分别为WS2，WS2’；如果WS1/WS0≈1或WS1’/WS0’≈1，则第一次升温期间只有气体释放；如果WS1/WS0＞1.2和WS1’/WS0’＞1.2，则第一次升温期间释放的介质为液体或者先液体后气体，如果先液体后气体，Xe‑133释放动力学曲线会有一个突跃，不再是平滑的曲线；如果WS2/WS1≈1或WS2’/WS1’≈1，则第二次升温期间只有气体释放；如果WS2/WS1＞1.2和WS2’/WS1’＞1.2，则第二次升温期间释放的介质为液体或者先液体后气体，如果先液体后气体，Xe‑133释放动力学曲线会有一个突跃，不再是平滑的曲线；第四步：给出破损燃料的破口当量范围从S.I.G.给出的Xe‑133释放动力学曲线中提取关键参数第一次升温平衡时间T1和第二次升温平衡时间T2，结合第一平台温度，第二平台温度，升温速率和释放介质类型，制作破损燃料破口当量与Xe‑133平衡时间关系表；依据第一平台温度，第二平台温度，升温速率和释放介质类型，结合破损燃料破口当量与Xe‑133平衡时间关系表，给出破损燃料的破口当量范围。