Повышение эффективности оценки параметров температурных полей при контроле течи теплоносителя ядерных энергоустановок

• Автор: Кириллов, Илья Александрович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 181 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ

ОБОРУДОВАНИЯ ЯДЕРНЫХ ЭНЕРГОУСТАНОВОК АТОМНЫХ

СТАНЦИЙ
1Л Анализ состояния и развития систем диагностики оборудования ядерных энергоустановок
1.2 Реализация концепции «течь перед разрушением» в проблеме безопасной эксплуатации атомных станций
1.3 Обоснование требований к системам диагностики целостности трубопроводов охлаждающей и питательной воды ядерных энергоустановок

1.4 Автоматизированные системы обнаружения и контроля течи теплоносителя

1.5 Измерительные задачи температурного контроля при обнаружении и контроле течи теплоносителя
ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНО-НОРМАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ В РЕШЕНИИ ЗАДАЧ ОБНАРУЖЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ТЕЧИ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ
2.1 Основы создания экспоненциально-нормального распределения.
2.2 Общие свойства экспоненциально-нормального распределения и взаимосвязь с экспоненциальным и нормальным распределениями.
2.3 Функциональные возможности экспоненциально-нормального распределения для обработки результатов измерений с значимой асимметрией
2.4 Методы оценки параметров распределений результатов измерений с применением экспоненциально-нормального распределения
2.5 Интегральная функция и значения для расчёта параметров экспоненциально-нормального распределения

ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ КОНТРОЛЯ ТЕЧИ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНО-НОРМАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
3.1 Исходные данные температурных измерений
3.2 Типичные распределения результатов измерений температуры в подсистеме контроля влажности и динамика локальных функций
3.3 Типичные распределения результатов измерений параметров температурных полей подсистемой температурного контроля
3.4 Анализ сложных многофакторных процессов и их описание смесью функций распределения
3.5 Сравнительный анализ аппроксимаций результатов измерений при различных гипотезах об их распределениях
3.6 Применение экспоненциально-нормального распределения в задаче идентификации течи теплоносителя
4 ОБОСНОВАНИЕ, РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ СИСТЕМЫ МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ :
4.1 Разработка концепции метрологического обеспечения неразрушающего контроля и диагностики атомных станций
4.2 Разработка нормативной базы системы метрологического обеспечения средств неразрушающего контроля и систем диагностики атомных станций
4.3 Разработка методической базы системы метрологического обеспечения неразрушающего контроля и диагностики атомных станций
4.4 Разработка и внедрение комплексной системы метрологического обеспечения неразрушающего контроля и диагностики атомных станций
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Развитие экономики России, выход промышленного производства на новые рубежи требуют развития энергетического комплекса опережающими темпами. В этой связи Правительством РФ принят ряд программ развития ядерной энергетики РФ, как наиболее прогрессивной в энергетической отрасли. Производство тепловой и электрической энергии из ядерного топлива на атомных станциях (далее - АС) является наиболее высокотехнологичным, эффективным (экономически целесообразным из всех энергопроизводящих отраслей при учете всего производственного цикла от добычи сырья до производства тепловой и электрической энергии) и экологически безопасным из существующих в настоящее время технологий, позволяющих осуществлять генерацию электроэнергии в промышленных масштабах, несмотря на то обстоятельство, что по ряду признаков часть объектов АС является опасными производственными объектами, а производство — потенциально • опасным. Именно атомная отрасль использует самые передовые, научно обоснованные технологии и сама является генератором новейшей науки, техники, подлинной культуры производства и культуры безопасности [26].
Мировыми лидерами в производстве ядерной электроэнергии являются: США (836,63 млрд. кВт-ч/год), Франция (439,73 млрд. кВт-ч/год), Япония (263,83 млрд. кВт-ч/год), Россия (170,01 млрд. кВт-ч/год), Корея (142,94млрд. кВт-ч/год) и Германия (140,53 млрд. кВт-ч/год). В мире (32 страны) действует 443 энергетических ядерных реакторов общей мощностью. 376,692 ГВт. Ядерная (на территории- РФ, вопреки физики ядерных процессов получения энергии за счет дефекта масс, а не атомных процессов типа испускания фотонов за счет изменения энергетических уровней электронов при. химических реакциях окисления, ценнейшего «природного топлива» — невосстанавливае-мых углеводородов, устоялся термин «атомная») энергетика в настоящее время играет существенную роль в производстве электроэнергии во многих странах мира. В ряде стран ее доля достигает более 50 %, а мировым лидером по доле АС в национальном производстве электроэнергии является Франция.

вого давления по помещениям. В цифровых программируемых фильтрах выбранная пара сигналов подвергается полосовой фильтрации в соответствии с частотными характеристиками, заданными управляющим компьютером, после чего подается на вход сигнального процессора ЦСП, встроенного в персональный компьютер. В сигнальном процессе пара сигналов преобразуется в цифровой вид и подвергается математическим операциям и вычислениям (таким как нахождение взаимно-корреляционных функций и спектров, быстрое преобразование Фурье и т.п.), определенным управляющим компьютером. В управляющем компьютере реализуются алгоритмы обнаружения и идентификации (определение местоположения) течей методами, основанными на анализе корреляционных характеристик сигналов.
Процедура обнаружения течей методом звукового давления основана на анализе спектра акустического сигнала, регистрируемого каждым микрофоном, в полосе частот от 4 до 20 кГц. Для каждого микрофона выделяется 1/3-октавный спектр сигнала. Спектр анализируется на предмет превышения уровня принимаемого сигнала над установленным пороговым уровнем в каждой полосе частот. Если хотя бы для одного микрофона превышение зафиксировано более чем в одной полосе частот, то факт появления течи считается установленным. Для повышения надежности контроля и снижения вероятности ложных обнаружений, связанных с возможными флюктуациями фоновых шумов, в качестве пороговых значений для каждого микрофона выбирается величина, превышающая уровень фоновых шумов на 3 дБ. Таким образом, обнаружение факта разгерметизации данным методом происходит в случае превышения хотя бы по одному из микрофонов более чем в одной полосе частот мощности суммарного сигнала от течи и фоновых шумов над уровнем фоновых шумов на 3 дБ.
Определение местоположения течи методом акустического давления выполняется путем определения наиболее вероятного положения течи на основе анализа пространственного распределения уровня звукового давления, регистрируемого микрофонами до и после появления течи. Методика вычислений учитывает эффект затухания звука в помещениях, наличие зон свободного распространения звука, эффект отражения звука, чувствительность и