核电厂负压混凝土安全壳的泄漏率试验方法与流程

本发明涉及核电领域，更具体地说，涉及一种核电厂负压混凝土安全壳的泄漏率试验方法。

背景技术：

1、某核电机组反应堆厂房采用双层安全壳结构，内层安全壳为附有钢衬里的预应力混凝土结构，机组运行后由预应力混凝土结构承担各种工况下的荷载，由钢衬里保证其密封性，外层安全壳为普通钢筋混凝土结构，用于抵抗飞机撞击、龙卷风飞射物及外部爆炸等外部灾害。

2、内层、外层安全壳之间的空间为安全壳环廊，在设计功能中，其承担着保证从内层安全壳泄漏的空气先被环廊空间搜集、并经过环廊通风系统过滤净化，最后才被排放，从而避免带放射性的空气直接释放到环境中。在机组正常运行中，安全壳环廊空间一般维持在-600～-400pa的微负压状态，以实现对内层安全壳泄漏空气的搜集与包容功能。

3、外层安全壳结构，有设备闸门、应急人员闸门、正常人员闸门、电缆孔洞、机械孔洞、水密门及通风管道等设备贯穿外层安全壳混凝土，可能在连接位置存在密封或封堵不严的情况，进而影响外层安全壳及环廊空间的密封性。

4、为了能持续稳定维持安全壳环廊空间的负压状态，需验证并保证在环廊负压条件下外层安全壳的密封性能。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种核电厂负压混凝土安全壳的泄漏率试验方法。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电厂负压混凝土安全壳的泄漏率试验方法，包括以下步骤：

3、s1、将所述安全壳的环廊内抽至设定负压压力后关闭所有开口；

4、s2、在所述环廊内恢复至大气压过程中，获取所述环廊内空气质量m与时间t的关系，在设定时间段内形成若干组二维数据组(m，t)，对若干设定时间段内的各二维数据组(m，t)拟合得到各设定时间段内的泄漏率qi(i＝1、2、3、……)；

5、s3、每一设定时间段内环廊内的压力与外界压力形成压差△pi，与每一设定时间段内环廊内的泄漏率qi形成另外一组二维数据组(qi，△pi)，将qi对△pi进行回归得到环廊的泄漏率与压差的关系式qi＝f(△pi)，求得第一个压力循环下的环廊的泄漏率q循环1；

6、s4、将所述环廊内抽至设定负压压力后关闭所有开口，再注入空气至大气压后停止注入；

7、s5、循环步骤s2、s3，求得第二个压力循环下的环廊的泄漏率q循环2；

8、s6、循环步骤s4、s5，得出至少三个环廊的泄漏率q循环1、q循环2……q循环i；

9、s7、根据所述步骤s6中的各q循环1、q循环2……q循环i得出环廊的泄漏率q。

10、在一些实施例中，所述环廊内设有压力传感器、温度传感器、湿度传感器，采集所述环廊内的压力、温度、湿度及大气压力；

11、其中空气质量式中：

12、m—环廊内干空气的质量，kg；

13、p—环廊内的平均绝对压力，pa；

14、h—环廊内的平均水蒸气分压，pa；

15、v—环廊的自由容积，m3；

16、r—干空气的理想气体常数，8.314j·mol-1·k-1；

17、t—环廊空间内平均温度，k。

18、在一些实施例中，所述安全壳设有用于将环廊抽真空的负压状态维持单元、用于向内环廊注入气体的压缩空气注入单元、以及用于采集信号和计算泄漏率的信号采集与泄漏率计算单元。

19、在一些实施例中，所述信号采集与泄漏率计算单元的频率不小于1分钟，且不大于所述设定时间段的时长，所述设定时间段为30±5分钟。

20、在一些实施例中，所述步骤s1、s4中，将所述环廊抽至的负压压力为2500±500pa。

21、在一些实施例中，步骤s3中，△p＝patm-p，其中，环廊内压力p，大气压力patm，泄漏率其中a、b为常数，将正常运行时环廊内的负压限值△p带入上述关系式，得出qi。

22、在一些实施例中，将正常运行时环廊空间的负压限值△p带入关系式求得第一个压力循环下的环廊的泄漏率q循环1。

23、在一些实施例中，所述步骤s4中，按注入量q0向所述环廊内注入空气。

24、在一些实施例中，在所述步骤s5中，在将正常运行时环廊空间的负压限值△p带入幂函数后，在计算结果的基础上减去q0，得到第二个压力循环下的环廊的泄漏率q循环2。

25、在一些实施例中，在步骤s7中，对各q循环1、q循环2……q循环i进行一致性比较，按至少2倍标准偏差原则剔除离散性偏离集中区的数据，然后选取有效数据的算术平均值作为最终的环廊的泄漏率q。

26、实施本发明的核电厂负压混凝土安全壳的泄漏率试验方法，具有以下有益效果：试验方法在负压环境下进行的密封性验证或泄漏率测量，该试验方案操作简单、数据可靠、泄漏率算法简单便捷，让试验的结果也更准确。

技术特征：

1.一种核电厂负压混凝土安全壳的泄漏率试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的核电厂负压混凝土安全壳的泄漏率试验方法，其特征在于，所述环廊(13)内设有压力传感器(14)、温度传感器(15)、湿度传感器(16)，采集所述环廊(13)内的压力、温度、湿度及大气压力；

3.根据权利要求2所述的核电厂负压混凝土安全壳的泄漏率试验方法，其特征在于，所述安全壳(10)设有用于将环廊(13)抽真空的负压状态维持单元(17)、用于向内环廊(13)注入气体的压缩空气注入单元(18)、以及用于采集信号和计算泄漏率的信号采集与泄漏率计算单元(19)。

4.根据权利要求3所述的核电厂负压混凝土安全壳的泄漏率试验方法，其特征在于，所述信号采集与泄漏率计算单元的频率不小于1分钟，且不大于所述设定时间段的时长，所述设定时间段为30±5分钟。

5.根据权利要求1至4任一项所述的核电厂负压混凝土安全壳的泄漏率试验方法，其特征在于，所述步骤s1、s4中，将所述环廊(13)抽至的负压压力为2500±500pa。

6.根据权利要求1至4任一项所述的核电厂负压混凝土安全壳的泄漏率试验方法，其特征在于，步骤s3中，△p＝patm-p，其中，环廊(13)内压力p，大气压力patm，泄漏率其中a、b为常数，将正常运行时环廊(13)内的负压限值△p带入上述关系式，得出qi。

7.根据权利要求6所述的核电厂负压混凝土安全壳的泄漏率试验方法，其特征在于，将正常运行时环廊(13)空间的负压限值△p带入关系式求得第一个压力循环下的环廊(13)的泄漏率q循环1。

8.根据权利要求6所述的核电厂负压混凝土安全壳的泄漏率试验方法，其特征在于，所述步骤s4中，按注入量q0向所述环廊(13)内注入空气。

9.根据权利要求8所述的核电厂负压混凝土安全壳的泄漏率试验方法，其特征在于，在所述步骤s5中，在将正常运行时环廊(13)空间的负压限值△p带入幂函数后，在计算结果的基础上减去q0，得到第二个压力循环下的环廊(13)的泄漏率q循环2。

10.根据权利要求1至4任一项所述的核电厂负压混凝土安全壳的泄漏率试验方法，其特征在于，在步骤s7中，对各q循环1、q循环2……q循环i进行一致性比较，按至少2倍标准偏差原则剔除离散性偏离集中区的数据，然后选取有效数据的算术平均值作为最终的环廊(13)的泄漏率q。

技术总结
本发明涉及一种核电厂负压混凝土安全壳的泄漏率试验方法，包括以下步骤：S1、将安全壳的环廊内抽至设定负压；S2、在环廊内恢复至大气压过程中，获取环廊内空气质量M与时间t的关系，并拟合得到各设定时间段内的泄漏率；S3、每一设定时间段内环廊内的压力与外界压力形成压差△Pi，与每一设定时间段内环廊内的泄漏率Qi形成另外一组二维数据组，根据关系式，求得第一个压力循环下的泄漏率；将环廊内抽至设定负压压力后关闭所有开口，再注入空气至大气压后停止；循环步骤S2、S3，求得第二个压力循环下的泄漏率；以及循环步骤S4、S5，得出至少三个泄漏率；后得出泄漏率Q。试验方案操作简单、数据可靠、泄漏率算法简单便捷。

技术研发人员：金鑫,马林,李鸿飞,谢岱良,王志敏,申少华,谢雄,赵海兵
受保护的技术使用者：广西防城港核电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17