(高清版)GBT 11807-2021 核电厂安全重要松脱部件声学监测系统的特性、设计和运行规程

核电厂安全重要松脱部件声学监测国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会I 12规范性引用文件 1 14松脱部件监测 2 2 2 3 3 3 4 5 6 7 9 9 96.2在未设报警阈值情况下的初始监视 6.3系统调整 7监督大纲 7.1概述 7.5系统定期试验 附录A(资料性)用声音轨迹监测松脱部件的说明及典型声音信 附录B(资料性)功能框图各模块的说明 19附录C(资料性)松脱部件数字监测系统示例 附录D(资料性)信号评价分析 Ⅲ本文件代替GB/T11807—2008《探查松脱零件的声学监测系统的特性、设计和运行程序》,与——修改了标准范围(见第1章，2008年版的第2章);——增加了规范性引用文件(见第2章);—修改了关于松脱部件监测的概述性描述(见第4章，2008——修改了初始启动试验的相关要求(见第6章，2008年版的第5章);本文件修改采用IEC60988:2009《核电厂安全重要仪表探查松脱部件的声学监测系统：特性、 ●用修改采用国际标准的GB/T15474代替IEC61226(见5.1.2);●用修改采用国际标准的NB/T20026代替IEC61513(见5.1.2)。 本文件所代替文件的历次版本发布情况为：——1989年首次发布为GB/T11807—1989,2008年第一次修订； 1GB/T15474核电厂安全重要仪表和控制功能分类(GB/T15474—2010,IEC61226:2005,NB/T20026核电厂安全重要仪表和控制系统总体要求(NB/T20026—2014,IEC61513:2011,结构声音structure-borne231)在核电厂现场进行诊断。此方式应配备必要的分析工具及对现场操作人员进行信号分析1)单一声音事件阵发波的信号幅值超过阈值。此方式可记录和分析每一个事件的信号。2)探测到的声音事件发生的频次超过阈值。此方式连续记录信号，通过分析多个单一声音2)对本底噪声进行监测、处理及分析。图1中每个模块的详细功能见附录B。44结图1松脱部件监测系统结构图5.2信号采集5.2.1.1声音传感器应能承受安装处周围恶劣的环境条件(如处在高温、高辐照和水溅环境中)。推荐声音传感器采用压电式传感器。所有的声音传感器应具有一致的响应特性。5.2.1.2声音传感器应安装在反应堆冷却剂压力边界外表面，凡符合本文件要求的固定方式(如螺栓连接、磁连接、夹具连接)均可采用。所有声音传感器宜具有相同的响应特性。声音传感器的安装位置应根据以下条件选取：a)应设置在待监测区域(如反应堆压力容器底封头和蒸汽发生器下封头);b)宜安装在内部结构与承压边界之间有利于声音传播的可达区域(如压水堆的管嘴区域、沸水堆的堆芯支承和支撑环区域);d)在不妨碍反应堆压力边界的无损检验情况下，应尽可能选择安装在减少设备和维修人员所受的辐照剂量的位置。5.2.1.3对于每个监测区域，应基于监测功能要求设置声音传感器的数量。如仅要求探测出脱落或松动5灵敏度偏差在士10%以内。6c)精确度：优于满刻度的10%;b)预触发时间：在记录时间窗口0%～100%内可调；b)耳机输出(两通道即可);71)可用于准确识别事件的标识；4)数字存储器的主要设置。1)本底噪声的RMS值(可能有阵发波部分);2)事件发生时的报警阈值；4)超过报警阈值的测量通道。e)估算RMS值；8u——积分变量。 (2)△t——采样时间间隔；i——数字变量9c)校准信号的测量误差在校准电压大于0.5V峰值电压时为±5%;的50%。6.2.2应记录核电厂选定运行状态(如不同压力)下的本底噪声，以便与其他核电厂的经验值进6.3.2.1建议将预触发时间调整到记录时间窗口的15%～35%。如监测信号超出根据本底噪声计算(见7.5和第8章)。监测信号(如z=5ms时的RMS值)和本底噪声(如r=1s时的RMS值)应由同建议在满刻度的0.5%～5%之间选取。对于模拟信号报警监视器，恒定本底噪声的RMS值宜在满刻度的5%～15%之间选取。(如恒定本底噪声RMS值的5倍),即阵发波记录有足够的动态范围。c)报警监视器的设置(包括放大器的增益);a)初始监督(瞬态阶段);态运行期间(运行噪声)的参考记录，稳态运行期间的参考记录可为分析观察到的声音信号变化提供在反应堆主冷却剂泵开始启动至达到稳定功率运行这一期间，应通过人耳倾听对松脱部件进行运行人员应定期(如每班1次，每周最多3次)监听所有监测通道，结果应形成记录。对于瞬态信b)对于每个通道，应确定一个校准信号(用于固定报警的固定值和用于浮第7章所做的所有试验的记录应形成试验报告。(资料性)用声音轨迹监测松脱部件的说明及典型声音信号波形松脱部件撞击冷却剂压力边界或其内部结构，将撞击能传递到冷却剂压力边界表面，金属零部件伴随反应堆冷却剂流动可能诱发单一声音事件，导致一回路表面损伤。单一声音事件产生的结构声音在反应堆冷却剂压力边界传播，通过对结构声音的监测可实现对松脱部件的监测。结构声音由安装在反应堆冷却剂压力边界外侧的声音传感器(如压电式加速度传感器)接收，并转变为阵发波信号(电信号)。松脱部件监测需采集松脱部件撞击结构壁而产生阵发波信号，带通滤波器抑制正常运行产生的噪声并输出撞击产生的阵发波信号。参考记录用于被监测信号的报警整定，超过报警阈值时会发出报警，因此通过与参考记录进行比较，可以缩小单一声音事件产生原因的查找范围。单一声音事件阵发波的滞后时间差用于区分部件松动或是脱落，多项事件评价表明松动部件的滞后时间差是恒定的，而脱落部件的滞后时间差可能是变化的。当通过信号趋势分析无法确定阵发波的产生原因，则需补充其他运行信息。可在现场或场外进行诊断。当报警触发是基于瞬态信号记录和超限阵发波幅值，可现场诊断，监测系统可确定压力边界上的撞击部位和评价松脱部件的质量。当报警触发是基于连续信号记录和阵发波图A.1～图A.5给出了典型的声音信号波形。图A.1为典型的恒定本底噪声信号轨迹，图A.2为单一声音事件(控制棒驱动)产生的阵发波信号轨迹，图A.3为松脱部件撞击产生的阵发波信号轨迹。图A.4和图A.5为沸水堆和压水堆撞击试验产生的阵发波信号轨迹和撞击部位。23图A.1典型的恒定本底噪声信号加速度2图A.1典型的恒定本底噪声信号(续)66加速度6图A.2单一声音事件(控制棒驱动)产生的阵发波信号2120wWn*q23789a)沸水堆撞击试验产生的阵发波信号图A.4沸水堆撞击试验产生的阵发波信号和撞击部位11225b)b)沸水堆局部230a)压水堆撞击试验产生的阵发波信号 4图A.5压水堆撞击试验产生的阵发波信号和撞击部位(续)放大不会对系统的工作范围产生不可接受的影响(如谐振放大因子不大于15,则可接受),则传感器安如安装的声音传感器的谐振频率在监测频率范围内，建议采用测相对值(相对于满量程)法进行(资料性)松脱部件数字监测系统示例C.1采用瞬态信号记录的数字化松脱部件监测系统实例瞬态信号记录的数字松脱部件监测系统框图见图C.1。接口(12)单元(11)转换器(5、7)瞬态记录仪变换和隔离去耦信号输出(4)校准发生器(13)图C.1瞬态信号记录的数字松脱部件监测系统框图传感器(1)的信号通过前置放大器(2)到达信号处理单元输入端。经信号处理的去耦信号输出(4)用于连接外部记录和信号处理设备(如录音设备),并向指示器(6)和监听单元(8)提供输入。进行信号进一步内部处理时，会先通过低通/带通滤波器(3)降低干扰信号。滤波后的信号在必要时经过放大器(5)放大，再通过模/数转换器(7)进行数字化处理。信号经数字化处理后由存储器(7)采集和保存。报警监视器(9)和逻辑元件(10)用于触发瞬态记录仪。触发信号到达内部报警单元(11)后发送至与外部报警接口(12)。(9)和(10)的触发信号启动瞬态记录仪的存储功能，数据则从瞬态记录仪传输到评估单元，在评价单元实现信号的最终存储或存档(7)。根据运行信息，通过瞬态记录仪的逻辑元件(10)减少与运行相关的报警数量。系统设计应按照运行命令触发校准发生器(13)以及通