【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及密封大容器测量泄漏，特别是一种华龙一号核电机组外层安全壳泄漏率测量方法及系统。
技术介绍
1、华龙一号核电机组首次采用双层安全壳结构，其外层安全壳是为了抗商用大飞机撞击而单独设置的钢筋混凝土构筑物。外层安全壳还能在厂址出现龙卷风飞射物、外部爆炸以及轻型飞机撞击等其他外部事件时为内层安全壳提供屏蔽作用。此外外层安全壳与内层安全壳之间的环形空间设计成负压，进一步防止事故工况下放射性物质向安全壳外的泄漏。因外层安全壳为混凝土钢筋结构，其具有气体通透性，无法单一使用充压缩空气法或者质量点法测量泄漏率，需研发制定一种测量核电外层安全壳泄漏率的方法。
2、华龙一号核电机组采取双层安全壳结构，内层安全壳结构为带有预应力和内衬的钢筋混凝土结构，其内衬钢板主要起密封作用。外层安全壳为钢筋混凝土结构，主要起到抗外力撞击的作用，其密封效果较差，无法持续维持某一压力，进而导致增加了测量外层安全壳密封性的难度。
技术实现思路
1、鉴于现有的华龙一号核电机组外层安全壳泄漏率测量及系统中存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术所要解决的问题在于密封效果较差，无法持续维持某一压力，进而导致难以测量外层安全壳密封性。
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
4、第一方面，本专利技术实施例提供了一种华龙一号核电机组外层安全壳泄漏率测量方法，其包括，对外层安全壳内部署量测装置检测获取数据。根据外层安全壳体积、形状和边界条件构建扩散模
5、作为本专利技术所述华龙一号核电机组外层安全壳泄漏率测量方法的一种优选方案，其中：所述量测装置的测量包括：n个温度传感器位于安全壳内的不同高度，通过使用系统缺省值，对每个温度传感器赋予它所能反映的安全壳内空间的体积值，即ti对应vi的质量为mi，i＝1,....,n且其中vl为环形空间的自由容积，由m＝∑mi及理想气体的状态方程有所以环形空间平均温度n个湿度传感器位于安全壳内的不同高度，通过使用系统缺省值，对每个湿度传感器赋予它所能反映的安全壳内空间的体积值，即hi对应的vi水蒸气质量为mmoisi，i＝1,...,n，且其中vl为环形空间的自由容积，由mmois＝∑mmoisi及理想气体的状态方程有所以安全壳平均湿度
6、作为本专利技术所述华龙一号核电机组外层安全壳泄漏率测量方法的一种优选方案，其中：所述扩散模型的构建考虑外层安全壳体积、形状和边界条件，公式表示为：
7、
8、其中，cth(r,t)表示球形空间内半径为r处，时刻t的理论浓度，min表示注入气体总量，v为球形空间体积，d为气体扩散系数，r表示球形空间半径，r为离球心距离，n代表级数项数(n＝1,2,3...)。
9、作为本专利技术所述华龙一号核电机组外层安全壳泄漏率测量方法的一种优选方案，其中：所述瞬时泄漏率的计算是通过所述扩散模型计算安全壳内外压差δp(t)随时间的变化，进而计算通过泄漏通道的瞬时质量流量
10、所述δp(t)的计算表示为：
11、δp(t)＝pin-pout∝cth(r,t)-cout
12、其中，pin为安全壳内压强，pout为外界压强，cout表示外界浓度。则瞬时质量流量表示为：
13、
14、其中，cd表示流动系数，a为通道流通面积，ρ为流体密度。进一步根据理想气体状态方程求解瞬时泄漏率，表示为：
15、
16、其中，qleak表示瞬时泄漏率，m表示气体摩尔质量，r表示气体常数，t表示温度。
17、作为本专利技术所述华龙一号核电机组外层安全壳泄漏率测量方法的一种优选方案，其中：设定所述气体变化模型的公式为：
18、dv＝qin+ql1+qleak*dt
19、其中，dv为安全壳内气体体积变化量，qin为压缩空气注入流量，ql1为寄生泄漏率，qleak来自主泄漏源的泄漏率。由干空气标准体积，湿空气标准体积和干湿空气的转化关系得到：
20、qleak1＝qleak*vwh/vdh
21、其中，
22、
23、其中，qleak1为标准状态下的主泄漏源的泄漏率，r为气体常数，pw为水蒸气分压，rh为相对湿度，p为压强。将标准状态下的qleak代入气体变化模型得：
24、dv＝qin+ql1+qleak1*dt
25、进而获得湿空气体积变化率。
26、作为本专利技术所述华龙一号核电机组外层安全壳泄漏率测量方法的一种优选方案，其中：所述湿空气体积变化率dvwh/dt表示为：
27、dvwh/dt＝qin+ql1+qleak1
28、其中，dvwh/dt表示环形空间内湿空气的体积变化率；根据理想气体状态方程对体积进行求导得：
29、pdv+vdp＝nrdt+rtdn
30、联立可得：
31、dv＝(rt/p)*(dm/m)
32、代入dvwh/dt的计算公式，得环形空间内湿空气质量变化率为：
33、dm/dt＝(pm/r/t)[qin+ql1+qleak1]
34、其中，dv表示气体体积的微小变化量，r表示气体常数，t为绝对温度，p为气体压强，dm表示气体质量的微小变化量，m表示湿空气摩尔质量。
35、作为本专利技术所述华龙一号核电机组外层安全壳泄漏率测量方法的一种优选方案，其中：由所述湿空气质量变化率得湿空气体积变化率dvwh/dt为：
36、dvwh/dt＝(rt0/p0mwh)*dm/dt
37、其中，r为气体常数，t0为标准状态温度，p0为标准状态压力，mwh表示湿空气的摩尔质量。当给定时间段内的湿空气体积变化量δvwh时，平均泄漏率＝δvwh/(时间段*δp平均值)，其中，δp平均值的计算公式为：
38、
39、其中，δpavg为给定时间段内环形空间内外压差的平均值，t1,t2分别为给定时间段的起止时间，pin(t)表示环形空间内在时刻t的压强，pout为环形空间外大气压强，视为常数。
40、第二方面，本专利技术实施例提供了一种华龙一号核电机组外层安全壳泄漏率测量系统，其包括：检测模块，用于对外层安全壳内部署测量装置检测获取相关数据。构建模块，用于根据外层安全壳体积、形状和边界条件构建扩散模型并根据浓度差变化计算瞬时泄漏率进而构建安全壳内外空气变化模型。计算模块，用于基于获取的瞬时泄漏率经过空气湿度修正，计算安全壳的平均泄漏率。
41、第三方面，本专利技术实施例提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中：所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的华龙一号核电机组外层安全壳泄漏率测量方法的任一步骤。...
【技术保护点】
1.一种华龙一号核电机组外层安全壳泄漏率测量方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的华龙一号核电机组外层安全壳泄漏率测量方法，其特征在于：所述量测装置的测量包括，
3.如权利要求2所述的华龙一号核电机组外层安全壳泄漏率测量方法，其特征在于：所述扩散模型的构建考虑外层安全壳体积、形状和边界条件，公式表示为：
4.如权利要求3所述的华龙一号核电机组外层安全壳泄漏率测量方法，其特征在于：所述瞬时泄漏率的计算是通过所述扩散模型计算安全壳内外压差ΔP(t)随时间的变化，进而计算通过泄漏通道的瞬时质量流量
5.如权利要求4所述的华龙一号核电机组外层安全壳泄漏率测量方法，其特征在于：设定所述气体变化模型的公式为：
6.如权利要求5所述的华龙一号核电机组外层安全壳泄漏率测量方法，其特征在于：所述湿空气体积变化率dVwh/dt表示为：
7.如权利要求6所述的华龙一号核电机组外层安全壳泄漏率测量方法，其特征在于：由所述湿空气质量变化率得湿空气体积变化率dVwh/dt为：
8.一种华龙一号核电机组外层安全壳泄漏
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1～7任一所述的华龙一号核电机组外层安全壳泄漏率测量方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～7任一所述的华龙一号核电机组外层安全壳泄漏率测量方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种华龙一号核电机组外层安全壳泄漏率测量方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的华龙一号核电机组外层安全壳泄漏率测量方法，其特征在于：所述量测装置的测量包括，
3.如权利要求2所述的华龙一号核电机组外层安全壳泄漏率测量方法，其特征在于：所述扩散模型的构建考虑外层安全壳体积、形状和边界条件，公式表示为：
4.如权利要求3所述的华龙一号核电机组外层安全壳泄漏率测量方法，其特征在于：所述瞬时泄漏率的计算是通过所述扩散模型计算安全壳内外压差δp(t)随时间的变化，进而计算通过泄漏通道的瞬时质量流量
5.如权利要求4所述的华龙一号核电机组外层安全壳泄漏率测量方法，其特征在于：设定所述气体变化模型的公式为：
6.如权利要求5所述的华龙一号核电机组外层安全壳泄漏率测量方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵贺，张健超，王瑞梁，段止钦，陈永行，陈奎，蔡翔宇，陈弘杰，
申请(专利权)人：华能霞浦核电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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