方家山核电厂堆外通量测量电离室刻度试验数据处理分析

1、方家山核电厂堆外通量测量电离室刻度试验数据处理分析【摘要】堆外通量测量电离室刻度试验是方家山核电厂定期物理实验之一，该试验利用KME热功率测量和堆内中子通量图测量的结果进行RPN系数刻度，使RPN系统能够准确地反映出反应堆的实际功率水平和堆内轴向功率偏差的情况。方家山使用ETALONG程序对该试验数据进行处理获得KU、KL、系數，由于该软件为封闭式，无法获得其内部计算方法，本论文利用堆内外校刻的原理对75%FP试验数据进行处理，并与软件处理结果进行比照，以验证该方法的可用性。【关键词】堆外通量测量电离室刻度；RPN系数；ETALONG；比照DataProcessingandAnalysisfo

2、rEx-coreFluxMeasurementIonizationChamberCalibationTestofFangjiashanNuclearPowerPlantZHOUZhong-zhengCNNCNuclearPowerOperationsManagementco.，Ltd，HaiyanZhejiang314300，China【Abstract】ExternalFluxMeasurementIonizationChamberCalibationTestisoneoftheFangjiashannuclearpowerplantregularphysicalexperiments，wh

3、ichusingtheresultsofKMEthermalpowermeasurementandreactorneutronfluxpatternmeasurementtocalibrateRPNcalibrationcoefficient，sothatRPNsystemcanaccuratelyreflectthereactoractualpowerlevelandreactoraxialpowerdifference.FangjiashanusetheETALONGprogramtoobtainKU，KL，alphacoefficientofthetestdata，becausethes

4、oftwareisclosed，itcannotgetitsinternalcalculationmethod.Inthispaper，theprincipleofinternalandexternalcalibrationisusedtoprocessthedataof75%FPtest，andtheresultsarecomparedwiththesoftware，inordertoverifytheavailabilityofthemethod【Keywords】ExternalFluxMeasurementIonizationChamberCalibationTest；RPNcalib

5、rationcoefficient；ETALONG；Compare1试验原理堆外核测系统RPN有4个功率量程通道，4个功率量程探测器分布在反应堆压力容器外部，如图1所示。每个功率量程通道是由6节独立的中子灵敏、硼衬基无补偿电离室组成的，当堆内中子到达堆外探测器的电离室，每节产生一个电流信号I'ii=16，这些电流经过选择分流器S被转换成电压信号Vii=16，见公式1，其中KS为“电流-电压转化系数；1然后这6节电压信号分别被：放大增益5/3后送到RPN控制计算机和LSS计算机；经过平均放大器KV以提供等效的上部VU和下部VL节信号。其中，送往DCS的六节电压信号会经过“电压-电流转换元

6、件KV-I转换为电流信号Iii=16，见公式2：2其中，3对Ii取上部、下部电流平均值分别为IH、IB，45在方家山核电厂RPN系统中，计算每个功率量程通道的核功率Prk，Ik，k=14：67其中G为“电流-功率转换系数，%FP/A；KH、KL、为校刻系数，无量纲；K为调整日常功率显示的功率调整系数。因为调试初G值已经设定好，K在每次校刻后设为1，所以要得到准确的Pr和I值，需要定期刻度新的KH、KB、系数。校刻新的刻度系数需要执行?堆外测量电离室刻度试验?，方家山RIC系统负责执行堆内功率分布测量，通过可移动探测器在堆内移动测得堆内的中子通量分布。功率分布获得的LA1FM*.RIC数据文件被

7、Cedric软件解码及初步处理得到文件CEDFM*.OUT和CEDFM*.BIN，在CEDFM*.OUT中可以看到试验期间四个RPN功率量程堆外探测器的六节电离室电流值Vi单位V，同时在LSS计算机上也可以读到试验期间的Vi值，即中提到的信号。我们可以利用每个功率分布测量时功率量程的六节电离室电流值Vi来计算校刻系数。275%FP校刻试验的KH、KB、计算使用方家山某次升功率阶段75%FP平台?堆外通量测量电离室刻度试验?的RIC系统测量数据来进行KH、KB、系数计算。首先将各个通量图源数据中的六节电离室电流值Vi进行汇总，如表1所示。由式2、3可得：endprint8根据方家山核电厂RPN出

8、厂设定I=2×10，所以将表1数据转化为电流值Ii单位A，见表2：因为四个功率量程计算方法一致，所以取PRC1进行计算举例。通过功率量程测量能够得到堆内真实轴向功率偏移AOin，而KME热平衡系统可以计算得到试验期间的热功率水平PKME，根据研究说明堆外轴向功率偏移AOex与堆内AOin成正比关系，如下所示：9由AOex定义：10所以IH、IB与AOin均为线性关系。我们先对表2数据进行汇总处理，如下表3。对上、下部电流和IH、IB进行归一化处理，如公式1112：1112根据公式101112得到校准前AOex，上下部归一化电流值I、I，见表4：可以得到AOex-AOin的关系，见公式

9、13及图2：13作I、I-AOin的关系，见公式1415及图3：1415由式14、15，如果AOin=0，堆芯功率归一化为100%FP，那么堆内上下部功率相等，我们可以得到归一化后的电流与功率的转化因子：1617对式1415两边分别除以各式的截距，如下：181918减去19，可得：2021由71617可得：2223令AOex=AOin，可得：24所以根据式161724，25表4中的上下部归一化电流值分别与25中的系数相乘，可以得到上下部归一化的功率值，见表5：3结果分析ETALONG软件处理得到的PRC1校刻系数如下所示：26根据2526可得P-P和AO-AO如下表6所示：4结论由表6PRC1数据结果比较可得，本文中使用相同的输入信号来进行计算，校刻结果满足驗收标准。与ETALONG处理数据相比，本文中所用方法，随着轴向功率偏差的震荡即图234240，P-P呈收敛趋势，而ETALONG的处理结果中，P-P并未收敛，可见本方法具有其优势性。本文方法处理数据后，AO-AO的最大偏差为0.114%FP，而ETALONG处理结果AO-AO的最大偏差为0.150%FP，相差不大。使用相同的方法处理功率量程PRC2、PRC3、PRC4，得到的试验结论相同。【参考文献】【1】NINGDEPOWERSTATIONUnit1&2，RI