本发明属于蒸汽发生器状态监测技术领域，具体涉及一种重水堆核电站蒸汽发生器横向支撑状态监测系统。
背景技术：
重水堆核电站中，蒸汽发生器横向支撑主要由支柱和两个阻尼器组成，每台蒸汽发生器有2个横向支撑，该横向支撑主要用于抗震，并在机组升降温期间为蒸汽发生器在竖直方向和水平方向提供一定的伸缩量。
状态监测装置用于对运行设备进行数据和信号采集，从而分析判定设备劣化趋势、故障部位、原因并预测变化发展，提出防范措施，防止和控制突发故障出现，为设备状态检修提供可靠依据。
现有的重水堆核电站中，没有用于机组运行期间蒸汽发生器横向支撑状态监测的专用装置，无法对蒸汽发生器横向支撑的状态进行监测，运行人员无法评估机组运行期间横向支撑的运行状态，对蒸汽发生器的运行状态也缺乏判断根据。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种重水堆核电站蒸汽发生器横向支撑状态监测系统，解决现有技术无法对蒸汽发生器横向支撑状态进行监测的问题。
本发明的技术方案如下：一种重水堆核电站蒸汽发生器横向支撑进行状态监测系统，该系统包括辐射屏蔽箱、数据模块、信号模块以及若干个测量设备，其中，所述的数据模块和信号模块整体设置在辐射屏蔽箱内部，并通过电缆与设置在蒸汽发生器横向支撑上的若干个测量设备相连接；所述的测量设备可测量蒸汽发生器横向支撑的位移及其温度，并传输至数据模块和信号模块，对采集的蒸汽发生器横向支撑的位移和温度数据进行处理、分析和存储。
所述的测量设备至少包含测温传感器和/或位移传感器，其中，测温传感器和位移传感器通过传感器工装设置在横向支撑上。
所述的数据模块包括数据处理单元、数据存储单元以及数据评估单元，其中，所述的数据处理单元可将测量设备采集的温度、位移数据数值化并进行记录，通过分析测量数据变化趋势、特征，获得蒸汽发生器横向支撑运动状态；所述的数据存储单元可按一定时间间隔进行存储，同时对各测量设备、数据模块的运行状态参数进行存储；所述的数据评估单元可访问数据库文件、文本文件或表格文件，并对测量值进行评估。
所述的信号模块可对数据模块处理的信号进行调理，并使测量设备采集到的测量值标准化。
所述的测温传感器为铂电阻pt100测温传感器，其采用三线制方式传递电阻信号；所述的测温传感器位于屏蔽层内，其连接的信号电缆通过屏蔽层外的连接器插座和连接器插头，与辐射屏蔽箱内部的设备进行连接，实现快速、可靠对接。
所述的信号电缆外层采用耐辐照和耐高温材料制成绝缘体；所述的信号电缆外层采用聚醚醚酮材料制成绝缘体。
所述的位移传感器包括位移传感器探头和位移传感器本体，其中，所述的位移传感器本体通过两个传感器工装固定在第一个横向支撑上，所述的位移传感器探头一端伸入位移传感器本体内，另一端通过传感器工装设置在第二个横向支撑上，并使位移传感器的轴线与横向支撑的轴线相平行；所述的第一个横向支撑和第二个横向支撑之间通过横向支撑伸缩节相连接，利用位移传感器本体和位移传感器探头的位置变化，测量两个横向支撑的位移变化。
所述的传感器工装通过卡箍固定在横向支撑上，所述的传感器工装焊接在卡箍上，所述的卡箍宽度为30～40mm，厚度为1mm，采用不锈钢制成。
所述的辐射屏蔽箱包括由多层金属屏蔽材料制成的辐射屏蔽箱外壳，并在辐射屏蔽箱外壳上开设有可以打开或关闭的门，并通过门上设置的门闩实现门的固定；在辐射屏蔽箱外壳上还开设有电缆穿线孔，使辐射屏蔽箱内部设备使用连接器和信号电缆与外部测量设备进行连接；在辐射屏蔽箱外壳上还开有若干个通风散热孔，用于对辐射屏蔽箱内部设备的散热；屏蔽箱使用多层金属屏蔽、慢化材料制作而成，能够屏蔽安全壳内γ射线、中子辐射，并放置在安全壳内辐射剂量较低且环境温度较低的位置处。
所述的位移传感器为lvdt位移传感器，其壳体为不锈钢金属材质。
本发明的显著效果在于：本发明所述的一种重水堆核电站蒸汽发生器横向支撑进行状态监测系统，能够适应蒸汽发生器横向支撑处辐照剂量高、温度高的特殊环境性，将数据系统、信号模块等辐射敏感的电子元器件布置在屏蔽体内，同时，测量设备采用不锈钢等金属和具备耐辐照、耐高温性能的绝缘材料制成，实现重水堆核电站蒸汽发生器横向支撑状态监测的准确、可靠。
附图说明
图1为本发明所述的一种重水堆核电站蒸汽发生器横向支撑进行状态监测系统连接示意图；
图2为本发明所述的一种重水堆核电站蒸汽发生器横向支撑进行状态监测系统中温度传感器测量设备的连接示意图；
图3为本发明所述的一种重水堆核电站蒸汽发生器横向支撑进行状态监测系统中位移传感器测量设备的连接示意图；
图4为本发明所述的一种重水堆核电站蒸汽发生器横向支撑进行状态监测系统中测量设备传感器卡箍及工装示意图；
图5为本发明所述的一种重水堆核电站蒸汽发生器横向支撑进行状态监测系统中辐射屏蔽箱的结构示意图；
图中：1、辐射屏蔽箱；2、数据模块；3、信号模块；4、连接器；5、测量设备；6、电缆；7、测温传感器；8、信号电缆；9、屏蔽层；10、连接器插座；11、连接器插头；12、横向支撑；13、卡箍；14、传感器工装；15、位移传感器探头；16、横向支撑伸缩节；17、位移传感器本体；18、辐射屏蔽箱外壳；19、电缆穿线孔；20、通风散热孔；21、门；22、门闩。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，一种重水堆核电站蒸汽发生器横向支撑进行状态监测系统，该系统包括辐射屏蔽箱1、数据模块2、信号模块3以及若干个测量设备5，其中，数据模块2和信号模块3整体安装在辐射屏蔽箱1内部，并通过电缆6与位于辐射屏蔽箱1外部的若干个测量设备5相连接；数据模块2包括数据处理单元、数据存储单元以及数据评估单元，其中，数据处理单元可将测量设备采集的温度、位移数据数值化并进行记录，通过分析测量数据变化趋势、特征，获得蒸汽发生器横向支撑运动状态；数据存储单元可按一定时间间隔进行存储，同时对各测量设备、数据模块2的运行状态参数进行存储，其将测量数据以数据库文件、文本文件以及数据表格文件三种格式进行存储，以多冗余存储方式防止文件丢失；数据评估单元可访问数据库文件、文本文件或表格文件，并对测量值进行评估；此外，数据评估单元能够实时显示测量值并对整个测量系统进行配置，同时，可显示系统中当前和历史故障信息，以及偏离正常范围的测量值，并对测量值进行合理性评估，确定测量值变化曲线并将其描绘出来；信号模块3与数据模块2相连接，利用信号模块3对数据模块2处理的信号进行调理，并使测量设备5采集到的测量值标准化；
如图2～4所示，若干个测量设备5中至少有一个测量设备5包含测温传感器7和/或位移传感器，其中，测温传感器7为铂电阻pt100测温传感器，其采用三线制方式传递电阻信号，其中，位于屏蔽层9内的测温传感器7通过信号电缆8屏蔽层9外侧端部上的连接器插座10，与伸出辐射屏蔽箱1的信号电缆8屏蔽层9外侧端部上的连接器插头11匹配连接，连接器插座10、连接器插头11为航空对插插头，可快速、方便、可靠对接，并能实现防尘和防水；信号电缆外层采用耐辐照和耐高温材料制成绝缘体，例如使用聚醚醚酮材料(peek)制成绝缘体；
测温传感器7和位移传感器通过螺纹、张力销的方式固定在卡箍上，卡箍用张力销固定在横向支撑上12上，其中，位移传感器具体包括位移传感器探头15和位移传感器本体17，位移传感器本体17通过两个传感器工装14固定安装在第一个横向支撑12上，位移传感器探头15一端伸入位移传感器本体17内部，另一端通过传感器工装14安装在第二个横向支撑12上，并使位移传感器的轴线与横向支撑12的轴线相平行；传感器工装14通过焊接方式固定在圆环形卡箍13上，卡箍通过张力销固定在圆柱筒状的横向支撑12上；任意两个横向支撑12之间通过横向支撑伸缩节16相连接，利用位移传感器本体17和位移传感器探头15测量两个横向支撑12的位移变化；用于固定传感器工装14的卡箍(13)宽度为30-40mm，厚度1mm，并且使用不锈钢制成；位移传感器具体可以为lvdt位移传感器，其具有非常良好的测量精度，同时具有不锈钢金属壳体。
辐射屏蔽箱1包括由多层金属屏蔽材料制成的辐射屏蔽箱外壳18，并在辐射屏蔽箱外壳18上开设有可以打开或关闭的门21，并通过门21上设置的门闩22实现门21的固定；在辐射屏蔽箱外壳18上还开设有电缆穿线孔19，使辐射屏蔽箱1内部设备使用连接器4和信号电缆8与外部测量设备5进行连接；在辐射屏蔽箱外壳18上还开有若干个通风散热孔20，用于对辐射屏蔽箱1内部设备的散热；屏蔽箱使用多层金属屏蔽、慢化材料制作而成，例如镉、铅、不锈钢等，能够屏蔽安全壳内γ射线、中子辐射，并放置在安全壳内辐射剂量较低且环境温度较低的位置处，同时设置非直通式通风散热孔、电缆穿线孔，保证降低辐照剂量的同时保证通风散热，以利于数据系统和信号模块的正常长期运行。
1.一种重水堆核电站蒸汽发生器横向支撑进行状态监测系统，其特征在于：该系统包括辐射屏蔽箱(1)、数据模块(2)、信号模块(3)以及若干个测量设备(5)，其中，所述的数据模块(2)和信号模块(3)整体设置在辐射屏蔽箱(1)内部，并通过电缆(6)与设置在蒸汽发生器横向支撑上的若干个测量设备(5)相连接；所述的测量设备(5)可测量蒸汽发生器横向支撑的位移及其温度，并传输至数据模块(2)和信号模块(3)，对采集的蒸汽发生器横向支撑的位移和温度数据进行处理、分析和存储。
2.根据权利要求1所述的一种重水堆核电站蒸汽发生器横向支撑进行状态监测系统，其特征在于：所述的测量设备(5)至少包含测温传感器(7)和/或位移传感器，其中，测温传感器(7)和位移传感器通过传感器工装(14)设置在横向支撑(12)上。
3.根据权利要求1所述的一种重水堆核电站蒸汽发生器横向支撑进行状态监测系统，其特征在于：所述的数据模块(2)包括数据处理单元、数据存储单元以及数据评估单元，其中，所述的数据处理单元可将测量设备采集的温度、位移数据数值化并进行记录，通过分析测量数据变化趋势、特征，获得蒸汽发生器横向支撑运动状态；所述的数据存储单元可按一定时间间隔进行存储，同时对各测量设备、数据模块的运行状态参数进行存储；所述的数据评估单元可访问数据库文件、文本文件或表格文件，并对测量值进行评估。
4.根据权利要求1所述的一种重水堆核电站蒸汽发生器横向支撑进行状态监测系统，其特征在于：所述的信号模块(3)可对数据模块(2)处理的信号进行调理，并使测量设备(5)采集到的测量值标准化。
5.根据权利要求2所述的一种重水堆核电站蒸汽发生器横向支撑进行状态监测系统，其特征在于：所述的测温传感器(7)为铂电阻pt100测温传感器，其采用三线制方式传递电阻信号；所述的测温传感器(7)位于屏蔽层(9)内，其连接的信号电缆(8)通过屏蔽层(9)外的连接器插座(10)和连接器插头(11)，与辐射屏蔽箱内部的设备进行连接，实现快速、可靠对接。
6.根据权利要求5所述的一种重水堆核电站蒸汽发生器横向支撑进行状态监测系统，其特征在于：所述的信号电缆(8)外层采用耐辐照和耐高温材料制成绝缘体；所述的信号电缆(8)外层采用聚醚醚酮材料制成绝缘体。
7.根据权利要求2所述的一种重水堆核电站蒸汽发生器横向支撑进行状态监测系统，其特征在于：所述的位移传感器包括位移传感器探头(15)和位移传感器本体(17)，其中，所述的位移传感器本体(17)通过两个传感器工装(14)固定在第一个横向支撑上，所述的位移传感器探头(15)一端伸入位移传感器本体(17)内，另一端通过传感器工装(14)设置在第二个横向支撑上，并使位移传感器的轴线与横向支撑(12)的轴线相平行；所述的第一个横向支撑和第二个横向支撑之间通过横向支撑伸缩节(16)相连接，利用位移传感器本体(17)和位移传感器探头(15)的位置变化，测量两个横向支撑(12)的位移变化。
8.根据权利要求2所述的一种重水堆核电站蒸汽发生器横向支撑进行状态监测系统，其特征在于：所述的传感器工装(14)通过卡箍固定在横向支撑(12)上，所述的传感器工装(14)焊接在卡箍(13)上，所述的卡箍宽度为30～40mm，厚度为1mm，采用不锈钢制成。
9.根据权利要求1所述的一种重水堆核电站蒸汽发生器横向支撑进行状态监测系统，其特征在于：所述的辐射屏蔽箱(1)包括由多层金属屏蔽材料制成的辐射屏蔽箱外壳(18)，并在辐射屏蔽箱外壳(18)上开设有可以打开或关闭的门(21)，并通过门(21)上设置的门闩(22)实现门(21)的固定；在辐射屏蔽箱外壳(18)上还开设有电缆穿线孔(19)，使辐射屏蔽箱(1)内部设备使用连接器(4)和信号电缆(8)与外部测量设备(5)进行连接；在辐射屏蔽箱外壳(18)上还开有若干个通风散热孔(20)，用于对辐射屏蔽箱(1)内部设备的散热；屏蔽箱使用多层金属屏蔽、慢化材料制作而成，能够屏蔽安全壳内γ射线、中子辐射，并放置在安全壳内辐射剂量较低且环境温度较低的位置处。
10.根据权利要求2或7所述的一种重水堆核电站蒸汽发生器横向支撑进行状态监测系统，其特征在于：所述的位移传感器为lvdt位移传感器，其壳体为不锈钢金属材质。
技术总结