套管型燃料元件破損判斷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃料元件破損判斷技術(shù)，具體涉及到了套管型燃料元件破損判斷方法。
【背景技術(shù)】
[0002]HFETR燃料元件低濃化后，一次水活度和典型核素濃度(如24Na,131I,137Cs)比高濃元件時期高，升高的原因是元件破損或包殼腐蝕。現(xiàn)有的核素與功率關(guān)系趨勢判斷分析手段不能準(zhǔn)確判斷出包殼中含有核燃料的套管型燃料元件元件是否破損，為了有效甄別元件破損和包殼腐蝕的區(qū)別，正確判斷燃料元件是否真實(shí)破損，我們需要一套能準(zhǔn)確可靠地反應(yīng)出研究堆套管型燃料元件的狀態(tài)(如包殼腐蝕程度，元件是否完好等)的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種套管型燃料元件破損判斷方法，準(zhǔn)確可靠地反應(yīng)出套管型燃料元件的狀態(tài)，在爐段內(nèi)找出其元件破損發(fā)生的區(qū)間和包殼腐蝕發(fā)生的區(qū)間。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
套管型燃料元件破損判斷方法，包括以下步驟:
步驟1、選取的關(guān)鍵核素，做出關(guān)鍵核素的活度濃度與反應(yīng)堆功率的關(guān)系趨勢圖，關(guān)鍵核素的活度濃度為縱坐標(biāo)，反應(yīng)堆功率為縱坐標(biāo)，爐段為橫坐標(biāo)；
步驟2、選取包殼材料中的基準(zhǔn)核素，做出K值與反應(yīng)堆功率的關(guān)系趨勢圖，K值為縱坐標(biāo)，反應(yīng)堆功率為縱坐標(biāo)，爐段為橫坐標(biāo)，其中K值等于關(guān)鍵核素的活度濃度除以基準(zhǔn)核素的活度濃度；
步驟3、在步驟I的關(guān)系趨勢圖中設(shè)置關(guān)鍵核素的警告值和關(guān)鍵核素的控制值；關(guān)鍵核素的活度濃度超過關(guān)鍵核素的保護(hù)值的爐段區(qū)間視為元件破損或包殼腐蝕；關(guān)鍵核素的活度濃度低于關(guān)鍵核素的警告值的爐段區(qū)間視為元件正常。
[0005]步驟4、根據(jù)步驟I的關(guān)系趨勢圖的破損時間區(qū)間的運(yùn)行情況做出K值的警告值和K值的控制值的曲線；
步驟5、將K值的警告值和K值的控制值的曲線設(shè)置在步驟2的關(guān)系趨勢圖中，在破損時間區(qū)間中，當(dāng)K值超過K值的控制值，該破損時間區(qū)間為區(qū)間A，在區(qū)間A內(nèi)視為元件破損；在破損時間區(qū)間中，當(dāng)K值低于K值的警告值時，該破損時間區(qū)間為區(qū)間B，在區(qū)間B內(nèi)視為元件正常。
[0006]本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理為:由于在發(fā)生元件破損或包殼腐蝕情況后，其關(guān)鍵核素會出現(xiàn)大量增加的情形，其活度濃度比高濃元件時期高，因此通過步驟I中的關(guān)鍵核素的活度濃度與反應(yīng)堆功率的關(guān)系趨勢圖，可以看出關(guān)鍵核素的陡增情況，例如，元件在整個爐段內(nèi)發(fā)生一次元件破損和一次包殼腐蝕，那么我們會看到關(guān)鍵核素的活度濃度會出現(xiàn)2次陡增情形，無論是發(fā)生元件破損還是發(fā)生包殼腐蝕，都會引起關(guān)鍵核素的陡增情況，在上述關(guān)系趨勢圖中，則會出現(xiàn)高峰值，因此，在步驟3后，我們就可以依據(jù)其陡增情形判斷出元件破損或包殼腐蝕。當(dāng)?shù)竭\(yùn)行后期時關(guān)鍵核素的活度濃度接近關(guān)鍵核素的控制值時，如果元件破損發(fā)生的不嚴(yán)重或僅僅只發(fā)生包殼腐蝕，因此，關(guān)鍵核素的活度濃度不會發(fā)生顯著的增加，可以只增加到關(guān)鍵核素的控制值以下，若這種情況發(fā)生下，則無法正確判斷是元件破損或者燃料元件的制造質(zhì)量引起的包殼腐蝕。因此，我們通過K值來區(qū)分在關(guān)鍵核素的活度濃度處于關(guān)鍵核素的控制值以下的情況時，到底是由于元件破損引起還是由于包殼腐蝕引起的濃度增加。因此，在步驟4和步驟5后，可以從步驟2的關(guān)系趨勢圖中看出，K值與K值的警告值和K值的控制值的關(guān)系，假如是包殼腐蝕發(fā)生的情形，則包殼材料中的基準(zhǔn)核素的濃度會大量增加，因此K值就會變小，假如時元件破損發(fā)生的情形，因此基準(zhǔn)核素的濃度不會增加或少量增加，因此K值就大，在這種K值的情況下，我們就可以清楚的從K值的大小來判斷到底是由于元件破損引起還是由于包殼腐蝕引起的濃度增加。同時，本發(fā)明還設(shè)置有K值的警告值和K值的控制值，因此，當(dāng)K值超過K值的控制值，則說明是由于元件破損引起的K值變化增大(顯著)；當(dāng)K值低于K值的警告值，則說明是元件正常。
[0007]優(yōu)選的，所述關(guān)鍵核素為1311。所述基準(zhǔn)核素為24Na。
[0008]優(yōu)選的，所述K值=131I /24Na。所述K值的控制值為0.02。K值的警告值為0.01。
[0009]優(yōu)選的，所述關(guān)鍵核素的控制值為80KBq/L。所述關(guān)鍵核素的警告值為60KBq/L。
[0010]優(yōu)選的，在破損時間區(qū)間內(nèi)，當(dāng)關(guān)鍵核素的活度濃度超過關(guān)鍵核素的控制值時，視為元件破損或包殼腐蝕；關(guān)鍵核素的活度濃度低于關(guān)鍵核素的警告值時，視為元件正常。
[0011]本發(fā)明的效果在于:本發(fā)明通過合理分析，整理出一套準(zhǔn)確可靠地反應(yīng)出研究堆套管型燃料元件的狀態(tài)(如包殼腐蝕程度，元件是否完好等)的方法。并且本研究中的兩種方法操作簡單，運(yùn)行人員易于掌握，有利于運(yùn)行人員及時跟蹤了解堆芯燃料元件運(yùn)行狀況，方便運(yùn)行人員在運(yùn)行中對研究堆套管型燃料元件作出正確的分析和判斷，甄別因元件制造問題引起的一次水活度濃度及一次水典型核素活度異常，準(zhǔn)確判斷研究堆套管型元件是否破損。
【附圖說明】
[0012]圖1為關(guān)鍵核素的活度濃度與反應(yīng)堆功率的關(guān)系趨勢圖。
[0013]圖2為K值與反應(yīng)堆功率的關(guān)系趨勢圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0015]實(shí)施例1 如圖1和圖2所示。
[0016]套管型燃料元件破損判斷方法，包括以下步驟:
步驟1、選取關(guān)鍵核素，做出關(guān)鍵核素的活度濃度與反應(yīng)堆功率的關(guān)系趨勢圖，關(guān)鍵核素的活度濃度為縱坐標(biāo)，反應(yīng)堆功率為縱坐標(biāo)，爐段為橫坐標(biāo)；
步驟2、選取包殼材料中的基準(zhǔn)核素，做出K值與反應(yīng)堆功率的關(guān)系趨勢圖，K值為縱坐標(biāo)，反應(yīng)堆功率為縱坐標(biāo)，爐段為橫坐標(biāo)，其中K值等于關(guān)鍵核素的活度濃度除以基準(zhǔn)核素的活度濃度； 步驟3、在步驟I的關(guān)系趨勢圖中設(shè)置關(guān)鍵核素的警告值和關(guān)鍵核素的控制值；關(guān)鍵核素的活度濃度超過關(guān)鍵核素的警告值的爐段區(qū)間為破損時間區(qū)間，在破損時間區(qū)間內(nèi)視為元件破損或包殼腐蝕；
步驟4、根據(jù)步驟I的關(guān)系趨勢圖的破損時間區(qū)間的運(yùn)行情況，根據(jù)破損時間區(qū)間做出K值的警告值和K值的控制值的曲線；
步驟5、將K值的警告值和K值的控制值的曲線設(shè)置在步驟2的關(guān)系趨勢圖中，在破損時間區(qū)間中，當(dāng)K值超過K值的控制值，該破損時間區(qū)間為區(qū)間A，在區(qū)間A內(nèi)視為元件破損；在破損時間區(qū)間中，當(dāng)K值低于K值的警告值時，該破損時間區(qū)間為區(qū)間B，在區(qū)間B內(nèi)視為元件正常。
[0017]本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理為:由于在發(fā)生元件破損或包殼腐蝕情況后，其關(guān)鍵核素會出現(xiàn)大量增加的情形，其活度濃度比高濃元件時期高，因此通過步驟I中的關(guān)鍵核素的活度濃度與反應(yīng)堆功率的關(guān)系趨勢圖，可以看出關(guān)鍵核素的陡增情況，例如，元件在整個爐段內(nèi)發(fā)生一次元件破損和一次包殼腐蝕，那么我們會看到關(guān)鍵核素的活度濃度會出現(xiàn)2次陡增情形，無論是發(fā)生元件破損還是發(fā)生包殼腐蝕，都會引起關(guān)鍵核素的陡增情況，在上述關(guān)系趨勢圖中，則會出現(xiàn)高峰值，因此，在步驟3后，我們就可以依據(jù)其陡增情形判斷出元件破損或包殼腐蝕。當(dāng)?shù)竭\(yùn)行后期時關(guān)鍵核素的活度濃度接近關(guān)鍵核素的控制值