一种核电管道和核电管道的泄漏监测系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种核电管道和核电管道的泄漏监测系统和方法，属于核电技术领域，包含：中空的管道主体，管道主体的整个外壁分布有沿经向和纬向排布并形成网状的振动传感光纤；振动传感光纤的一端连接光电转换器，用于将所述振动传感光纤的振动信号转化为电信号；所述光电转换器用于连接所述电信号的接收和分析装置。本发明专利技术可以精确的检测核电管道的泄漏位置。

【技术实现步骤摘要】
一种核电管道和核电管道的泄漏监测系统和方法
本专利技术涉及核电
，尤其涉及一种核电管道和核电管道的泄漏监测系统和方法。
技术介绍
核电高能管道在核电行业中是一个必不可少的设备，对其实现有效地泄漏监测与故障诊断是当前核电行业的一个重难点之一，也当前的热点问题之一。由于核电高能管道工作环境的特殊性，传统的泄漏监测方法很难实现对其精确的泄漏定位监测。一般的核电管道泄漏监测用温湿度监测方法，或者是测温光纤的方法，但是该方法由于是应用在核电管道中，因此存在很多的局限性，例如，温湿度方法需要破坏核电管道的外壳以便于安装温湿度传感器,既不方便，也会对核电管道造成安全威胁。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题是提供一种核电管道和核电管道的泄漏监测系统和方法,以解决现有技术中核电管道泄漏监测不便的问题。本专利技术解决上述技术问题，本专利技术一方面提出一种核电管道，包括：中空的管道主体，所述管道主体的整个外壁分布有沿经向和纬向排布并形成网状的振动传感光纤；所述振动传感光纤的一端连接光电转换器，用于将所述振动传感光纤的振动信号转化为电信号；所述光电转换器用于连接所述电信号的接收和分析装置。进一步的，所述振动传感光纤从管道主体的一端开始先进行经向和纬向排布形成网状的为一根连续的振动传感光纤。进一步的，所述管道主体的两个端口处均匀设置有凸起，用于振动传感光纤在纬向分布的间距分配和绕向转折。进一步的，所述管道主体的外壁上均匀设置有至少一排沿管道延伸的方向分布的凸起，用于振动传感光纤在经向分布的间距分配和绕向转折。进一步的，所述管道主体的外壁包裹保温层，使所述振动传感光纤位于管道主体与保温层之间；所述保温层的内壁与所述管道主体的外壁之间保持3-4CM的间隙；所述管道主体的材质为奥氏体不锈钢。本专利技术另一方面还提供一种核电管道泄漏监测系统，包括：中空的管道主体，所述管道主体的整个外壁分布有沿经向和纬向排布并形成网状的振动传感光纤；所述振动传感光纤的一端连接光电转换器，用于将所述振动传感光纤的振动信号转化为电信号；数据处理器，与所述光电转换器连接，用于接收并分析所述光电转换器采集的振动信号；并对分析结果进行输出，以及当分析结果中包含振动信号异常的结果时发出报警信号。进一步还包括：显示装置，所述显示装置连接所述数据处理器，对所述数据处理器的数据分析结果进行显示。进一步的，所述光电转换器与所述数据处理器之间还设置有数据传输线缆。本专利技术再一方面还提供一种核电管道泄漏监测法，包括：光电转换器从连接的振动传感光纤获取振动信号并将获取的振动信号转换为电信号，所述振动传感光纤在整个管道主体的外壁沿经向和纬向排布并形成网状，所述光电转换器设置在所述振动传感光纤的一端；数据处理器从所连接的光电转换器接收其采集的振动信号并按照预设算法分析所述振动信号，当分析结果中包含振动信号异常的结果时发出报警信号；所述预设算法为：式中x行表示泄漏区域所在的行数；y列表示泄漏区域所在的列数；[·]表示结果向上取整；x表示所有纬向振动光纤长度；T行表示振动光纬向环绕一周的周期长度；T列表示振动光经向环绕一周的周期长度。进一步的，所述步骤数据处理器从所连接的光电转换器连接接收其采集的振动信号并分析所述振动信号，当分析结果中包含振动信号异常的结果时发出报警信号进一步设置为：数据处理器从所连接的光电转换器连接接收其采集的振动信号并分析所述振动信号是否超出设定幅度，当所采集的振动信号的振幅超过设定阈值时，判断所述振动信号为异常振动信号并发出报警信号。本专利技术实现的核电管道和核电管道的泄漏监测系统和方法，应用振动传感光纤技术在核电高能管道上的泄漏监测，对比于温湿度监测方法，该方法可以在更大程度上实现对核电高能管道外壳的保护。相对于常规的泄漏监测方法，由于只可以对核电泄漏的轴向定位，核电管道的直径较大，如果泄漏量较小，由于空间分辨率不足引起定位误差的问题，核电管道的径向定位排查起来较为困难,该方法由于经纬线网状分布在管道外壁的振动传感光纤，密集的分布率使对于微小的核电高能管道的泄漏监测上更具优势，有效的提高了核电高能管道的泄漏监测效果，从而实现了核电管道的精确定位。附图说明图1为本专利技术至少一个的实施例提供的核电管道上振动传感光纤布局示意图；图2为本专利技术图1中振动传感光纤布局展开示意图；图3为本专利技术实施例二提供的核电管道泄漏监测系统示意图；图4为本专利技术实施例提供的振动差分结果示意图；图5为本专利技术实施例三提供的核电管道泄漏监测方法示意图。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例一本专利技术第一实施例提供一种核电管道，包括：中空的管道主体1，所述管道主体的整个外壁分布有沿经向和纬向排布并形成网状的振动传感光纤2；其中，作为核电管道的主体，其材质、管壁厚度和强度需要满足核电要求，其管道主体之内充满循环冷却水或者蒸汽。所述管道主体的外壁包裹保温层，使所述振动传感光纤位于管道主体与保温层之间；所述保温层的内壁与所述管道主体的外壁之间保持3-4CM的间隙；所述管道主体的材质为奥氏体不锈钢。振动传感光纤作为分布式传感器，可以准确测量光纤沿线上任意一点上的应力、温度、振动等信息。振动传感光纤作为传感器被安装在核电泄漏管道上，其中振动光纤安装在核电管道上方式如上图1所示，振动光纤先沿管道轴向或纬向前进距离a，然后缠绕管道一圈，再向前进距离a，绕管道再缠一圈，如此往复，直至前进到管道边缘；继而按照布线展开图在边缘的右上角转一圈后，沿轴向从管道一边前进至另外一边，沿管道边缘或经向圆弧前进长度a，再沿轴向前进至另外一边，如此反复，直到铺满整个管道外表面。线段上起点处的空白处与终点的实线正好结合，同理，终点处的空白处由起点处的实线相结合，正好光纤会包围整个管面，并将管道表面切割成众多固定大小的正方形，且每个正方形的大小边长为a。在管道外壁形成的振动传感光纤网状结构展开后即为图2所示的网格图。为使振动传感光纤在经向和纬向的缠绕更方便更准确，所述管道主体的两个端口处均匀设置有凸起，两个凸起之间的距离为a，用于振动传感光纤在纬向分布的间距分配和绕向转折。所述管道主体的外壁上均匀设置有至少一排沿管道延伸的方向分布的凸起，两个凸起之间的距离为a，用于振动传感光纤在经向分布的间距分配和绕向转折。作为可选的方式，所述振动传感光纤可以借助其他介质，例如薄膜等先形成光纤网，然后再将光纤网套在管道外壁。所述振动传感光纤2在缠绕完管道主体后，还可以继续延伸作为信号缆线传递信号，直至所连接的光电转换器处。所述振动传感光纤2的一端连接光电转换本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核电管道，其特征在于包括：/n中空的管道主体，所述管道主体的整个外壁分布有沿经向和纬向排布并形成网状的振动传感光纤；所述管道主体之内充满循环冷却水或者蒸汽；/n所述振动传感光纤的一端连接光电转换器，用于将所述振动传感光纤的振动信号转化为电信号；所述光电转换器用于连接所述电信号的接收和分析装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种核电管道，其特征在于包括：
中空的管道主体，所述管道主体的整个外壁分布有沿经向和纬向排布并形成网状的振动传感光纤；所述管道主体之内充满循环冷却水或者蒸汽；
所述振动传感光纤的一端连接光电转换器，用于将所述振动传感光纤的振动信号转化为电信号；所述光电转换器用于连接所述电信号的接收和分析装置。


2.根据权利要求1所述的核电管道，其特征在于：所述振动传感光纤从管道主体的一端开始先进行经向和纬向排布形成网状的为一根连续的振动传感光纤。


3.根据权利要求1所述的核电管道，其特征在于：所述管道主体的两个端口处均匀设置有凸起，用于振动传感光纤在纬向分布的间距分配和绕向转折。


4.根据权利要求1所述的核电管道，其特征在于：所述管道主体的外壁上均匀设置有至少一排沿管道延伸的方向分布的凸起，用于振动传感光纤在经向分布的间距分配和绕向转折。


5.根据权利要求1所述的核电管道，其特征在于：所述管道主体的外壁包裹保温层，使所述振动传感光纤位于管道主体与保温层之间；所述保温层的内壁与所述管道主体的外壁之间保持3-4CM的间隙；所述管道主体的材质为奥氏体不锈钢。


6.一种核电管道泄漏监测系统，包括：
中空的管道主体，所述管道主体的整个外壁分布有沿经向和纬向排布并形成网状的振动传感光纤；所述振动传感光纤的一端连接光电转换器，用于将所述振动传感光纤的振动信号转化为电信号；
数据处理器，与所述光电转换器连接，用于接收并分析所述光电转换器采集的振动信号；并对分析结果进行输出，以及当分析结果中包含振动信号异常的结果时...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝富强，丁会霞，贺东台，刘宇鹏，
申请(专利权)人：深圳市行健自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44