Шумы реактора

Мощностная автокорреляция получается в принципе очень легко. Требуется лишь точно регистрировать мощность реактора. Тогда можно получить величины 6Р (/) и бР (/ + т) и, следовательно, рассчитать функцию фрр (т). Преобразование Фурье производится затем уже описанным способом. Флуктуации реактивности, имеющие внутреннее происхождение, измерить нельзя. Тем не менее если эти флуктуации носят случайных характер, то можно ожидать эквивалентности во времени функции фрр (т) и б-функции Дирака. Значит образ Фурье является постоянной величиной. Амплитуда передаточной функции тогда определяется прямо из обычных флуктуаций мощности реактора, т. е. из шума реактора [541. [c.407]

Метод шумов имеет большое достоинство, состоящее в том, что измерения передаточных функций реактора можно проводить без какого-либо вмешательства в обычную работу реактора. Таким образом, устойчивость реактора можно контролировать непрерывно. Недостатком является то обстоятельство, что, за исключением случаев, когда реактор является шумным , т. е. имеет существенные внутренние флуктуации мощности, изменения могут быть очень малыми и не обеспечивать достаточной точности определения 1Я(ш) . Допущение о постоянстве 5 фрр (т) может также приводить к ошибкам. Кроме того, из шума реактора определяется только амплитуда функции Я (i o), но не ее фаза. Наконец, существует проблема, связанная с тем, что мощность реактора должна измеряться детектором, который сам вносит некоторый шум в измерения [551. Таким образом, необходима коррекция на шум детектора. Были проведены эксперименты [561, в которых использовалась корреляция между показаниями двух детекторов для непрерывной регистрации реактивности реактора в подкритическом состоянии. Этот подход, как кажется, имеег преимущества перед описанным выше корреляционным методом с единственным детектором. [c.407]

Затем был проведен эксперимент по оценке выявляемости сигналов акустической эмиссии на фоне гидравлических шумов реактора Дрезден-1 , причем эти шумы имитировались при помощи гидравлического испытательного трубопровода. Результаты, изложенные в отдельном сообщении [8], показали, что система, работающая в диапазоне частот 1,5—2,5 Мгц с преобразователем сдвиговых колебаний, может выявить сигналы акустической эмиссии практически независимо от гидравлических шумов, связанных как с турбулентностью потока, так и с кавитацией. На фиг. 1.14 и 1.15 показаны соответственно схематическое изображение установки для проведения экспе- [c.48]

Амплитудно-частотный спектр шумов окружающей среды необходимо знать для определения рабочей области частот системы контроля. Шумы имеют различное происхождение и, как правило, уменьшаются с увеличением частоты. Например, для корпусов атомных реакторов амплитуда [c.318]

Амплитудно-частотный спектр шумов окружающей среды необходимо знать для определения рабочей области частот системы контроля. Шумы имеют различное происхождение и, как правило, уменьшаются с увеличением частоты. Например, для корпусов атомных реакторов амплитуда гидравлических шумов прп частотах нпже 300 кГц обычно намного больше сигналов акустической эмиссии, а при частотах выше 800—1000 кГц шумы практически не мешают контролю. Кавитационные шумы подобны сигналам эмиссии, хотя отличаются от них большим количеством сигналов на единицу времени и не зависят от приложенной к изделию нагрузки. При применении испытательных машин источниками шумов являются системы нагружения и крепления (в том числе прокладки). [c.289]

Шум, вызванный магнитными силами, имеет важное значение только в реакторах (дросселях), которые имеют зазоры, предусмотренные конструкцией. В этом случае между двумя частями, ограничивающими зазор, возникают переменные силы магнитного притяжения с удвоенной частотой намагничивания [Л. 170]. [c.234]

Даже когда реактор работает на стационарном уровне мощности, имеют место небольшие флуктуации нейтронного потока, обычно называемые реакторным шумом. Этот шум является прямым следствием процесса деления. В гл. 9 показано, что информация о времени жизни запаздывающих нейтронов и других представляющих интерес величинах может быть получена при изучении реакторных шумов. Однако флуктуации не приводят в этом случае к большим отклонениям плотности (или потока) нейтронов от значения, предсказываемого уравнением переноса. [c.31]

Приближенно место появления течи позволяют определить методы контроля, основанные на контроле шумов. Однако эти методы обладают малой чувствительностью (для условий реакторов ВВЭР-440 от 300 л/ч и выше) и повышенной сложностью расшифровки акустических сигналов. [c.52]

Частоту или диапазон частот, в котором регистрируют сигналы АЭ, выбирают с учетом уровня шумов ОК. Для этого проводят анализ шумов до нагружения и при малом уровне нагружений Шумы имеют различное происхождение и, как правило, уменьшаются с частотой. Например, для корпусов атомных реакторов амплитуда гидравлических шумов при частотах ниже 300 кГц обычно намного больше сигналов АЭ, а при частотах выше 800... 1000 кГц [c.180]

Метод LSE может быть использован также при контроле зоны вблизи искателя, расположенного снаружи, в случае реакторов е кипящей водой (в дополнение к контролю на всей длине зигзага, например искателями с углом 45°). Однако этим методом в данном случае нельзя контролировать внутреннюю зону вблизи плакировочного слоя (наружный контроль). Следовательно, в реакторах с кипящей водой эту зону следует контролировать снаружи с расстояния в половину длины зигзага только с помощью эффекта углового зеркала, как это был описано ранее. При этом для уменьшения шума от плакирующего слоя и для снижения уровня помех целесообразно вместо угла прозвучивания 45° выбрать больший угол ввода звука, например 70°. [c.580]

В возбудителях подобного вида можно использовать периодические удары, а при очень большой частоте таких ударов может быть возбужден непрерывный акустический шум в широкой полосе частот. Для этого применяют в качестве ударяющих частиц песчинки или частицы порошка. Из формул (4.1)-(4.4) видно, что значение а близко к верхней граничной частоте возбуждаемых колебаний, до которой их спектральную плотность можно считать постоянной. Из (4.3) следует, что а 2 <з. J р) / М и увеличивается при уменьшении размера и плотности шарика р. Последнее достигается использованием песка или мелкодисперсного порошка. Например, при исследовании характера распространения упругих волн в стенке корпуса реактора применяли источник, в котором мелкодисперсный порошок увлекался струей воздуха и поток частиц с силой разбивался о поверхность объекта исследования, создавая упругие волны с частотами до 1,5 МГц. Ясно, однако, что песчинки или частицы порошка имеют неправильную форму и различаются размерами, поэтому приведенные соотношения могут служить лишь для оценок с использованием среднестатистических размеров частиц. [c.81]

При использовании четырех комплектов преобразователей контроль патрубка корпуса ядерного реактора занимает не более 1 ч. При рабочей частоте 4 МГц и отношении сигнал/шум 12 дБ (в 4 раза по амплитуде) выявляются трещины глубиной 4 мм. При наличии кластеров (скоплений) снижается точность измерения размеров отдельных трещин. [c.146]

Пример реализации метода регистрации шумов объекта при взаимодействии с другим объектом - методика, с помощью которой контролируются дефекты кромок поверхности цилиндрических изделий - ферритовых изделий радиопромышленности, керамических фильтров, топливных таблеток ядерных реакторов, втулок и др. Методика заключается в регистрации различий акустических шумов, создаваемых дефектными изделиями при их скатывании по наклонной поверхности. Если цилиндрическое изделие катится под действием силы тяжести по поверхности с вогнутым профилем, то возникающий шум определяется характером механического контакта кромок изделия с наклонной поверхностью. Если сколы отсутствуют, то контур кромки катится по поверхности, шум монотонно возрастает из-за ускорения движения изделия и сравнительно невелик. При наличии скола в моменты касания дефектной об -ласти с наклонной поверхностью происходят удары, появляются импульсные составляющие. Таким образом, характеристики шума качения изделия содержат информацию о состоянии его кромок. [c.254]

Например, одна из трудностей оценки уровня напряжений, обусловленных вибрацией систем в газоохлаждаемых ядерных реакторах, состоит в том, что в области сравнительно невысоких частот (50... 1500 Гц), где шум возбуждается насосами, существует множество собственных частот колебаний отдельных компонент, которые к тому же имеют достаточно сложную конфигурацию. Дополнительные трудности заключаются в возникновении связанных мод колебаний, когда колеблющийся конструктивный элемент взаимодействует с замкнутым объемом жидкости или газа, который также является резонатором. В одном из проектов газовых реакторов установлено, что колебания тепловыделяющих элементов (твэлов) возбуждаются не непосредственно потоком газа, а через воздействие со стороны опорных элементов. [c.257]

Характерный пример - исследование, где метод измерения вибраций топливных сборок в активной зоне реактора ВВЭР-440 основан на внешней по отношению к корпусу реактора регистрации сигналов нейтронного шума с различных азимутальных направлений и по крайней мере одного акустического датчика на внешней стенке корпуса реактора, регистрирующего звуки, генерируемые утечками теплоносителя непосредственно от входного к выходному патрубку через лабиринтное уплотнение [49]. Если сборка вибрирует, существует заметная когерентность между огибающей акустического сигнала и любым шумовым нейтронным сигналом от ионизационной камеры, размещенной под углом, отличным от 90° относительно акустического датчика. [c.260]

Рис. 11.3. Характеристики движения нижнего конца топливной сборки, реконструированные по нейтронному шуму ионизационных камер, расположенных за пределами корпуса ядерного реактора, и акустических датчиков

Проведенные рядом исследователей измерения акустических шумов работающих реакторов дают представление о соотношении сигнал/шум в указанном рабочем диапазоне частот и, соответственно, возможности регистрации акустических сигналов на фоне акустических шумов. Достаточно обоснованным является мнение, что анализируя акустические сигналы в диапазоне частот 300...400 кГц, возникающие при утечке теплоносителя, на фоне шумов удается обнаружить утечки менее 0,38 л/мин на расстоянии до 10 м. [c.266]

Особенно актуально выявление протечек в парогенераторах с натрием в первом контуре и водой во втором, используемых в реакторах-размножителях на быстрых нейтронах. Если в трубе парогенератора, содержащей пароводяную смесь под высоким давлением, возникает дефект, приводящий к ее утечке, вблизи дефекта происходит локальная химическая реакция натрий -вода, сопровождающаяся образованием пузырьков водорода. Их рост и колебания, а также истечение пара через дефект являются источниками акустического шума, спектр которого занимает полосу частот от десятков герц до сотен килогерц. Этот шум носит случайный характер, накладывается на шум работающего реактора и может быть отделен от последнего методами статистической обработки сигналов. При обнаружении сигналов, связанных с утечкой, парогенератор автоматически отключается. [c.267]

Чувствительность системы при условиях, соответствующих 30% максимальной мощности типичного реактора, составила 3 10 г/с. Система нечувствительна к воздействиям от удаленных источников шума - насосов, вентилей, однако восприимчива даже к малым утечкам пара в атмосферу через плохо уплотненные фланцевые соединения. Одна из таких утечек была зафиксирована за 24 ч до ее видимого проявления. [c.268]

Важной с точки зрения обеспечения безопасности оборудования реакторной установки является контроль механической целостности и жесткости крепления компонентов реактора, основного оборудования и трубопроводов первого контура, включая внутри-корпусные устройства (шахта и корпус реактора), при работе на мощности в связи с отсутствием возможности контроля этого оборудования другими методами, кроме методов регистрации акустических, вибрационных, нейтронных шумов, создаваемых работающим оборудованием. Шумы энергетического реактора представляют сложные взаимосвязанные явления нейтронной физики, тепло-гидравлики и механики. Шумовая диагностика основывается на пассивном мониторинге флуктуирующих составляющих следующих физических полей [c.31]

Фиг. 1.12. Спектр шумов ядерного энергетического реактора Дрезден-1 , /—диаметр рециркуляционного водосборника 560 скорость потока 7,6 лчастотой среза 20 кгц, усиление Ю< 2—шумы испытательной системы, преобразователь установлен на внешней поверхности усиление 10 ВЧ-фильтр с частотой среза 20 кгц.

Особенно простой метод определения амплитуды, но не фазового угла передаточной функции реактора основан на наблюдении за шумами реактора, которыми называют более или менее случайные изменения мощности, имеющие место во время обычной работы реактора. Все ядерные процессы имеют статистическую основу, и действительное количество нейтронов в реакторе будет флуктуировать около средней велйчины. Кроме того обычно существуют малые флуктуации температуры и плотностей, связанные например, с образованием пузырей в кипящем водяном реакторе и т.д. Эти флуктуации могут влиять на реактивность и, следовательно, генерировать реакторный шум. В будущем будет удобно рассматривать флуктуации мощности как следствие неопределенных случайных изменений реактивности. [c.406]

Испытания показали, что на высоких частотах (200... 300 кГц) уровень сиг -нала пропорционален скорости потока, вязкости и давлению газовой подушки. Сравнение спектров шума реактора ЕВК-2 и шумов утечек указывает на целесообразность регистрации сигналов в интервале частот 200...300 кГц. Испытания показали, что чувствительность системы на низких уровнях мощности реактора составляет 5 10 г/с. [c.268]

Измерения шумов реактора [7] и испытания по обнаружению акустической эмиссии в присутствии гидравлических шумов [8] подтверждают необходимость работы в начале мегагерцевого диапазона частот. Для изучения эмиссии использовались преобразователи, работающие в диапазоне частот до 30 Мгц, причем сигналы, переданные через металл (сталь), были достаточно короткие, чтобы возбудить преобразователь на его [c.39]

Шум-фактор, потери на преобразование, прямое и обратное сопротивления были получены как с помощью измеренных величин, таки с помощью градуировочных кривых, приложенных к испытательной установке. Для подключения диодов использовали стандартный 300-омный двужильный кабель с полиэтиленовой изоляцией. Кроме того, в реактор помещали разомкнутую цепь с диодами, сопротивление изоляции которой контролировали во время облучения. [c.300]

В целях дальнейшей проверки правильности проведенных электрических измерений был измерен шум-фактор отдельного диода 1N23B, находившегося 9 ч в реакторе, работавшем на полной мощности [поток нейтронов —2,6-101 нейтронI см сек), мощность дозы 2-10 эрг1 г-ч)]. Никаких изменений шум-фактора с увеличением мощности от нуля до полной и при последующем облучении в течение 9 ч не наблюдали. [c.301]

Техническая диагностика состояния оборудования I контура АЭС возможна на основе анализа виброакустичесшх. шумов, возникающих при работе оборудования. Их интенсивность и спектр зависят от механического состояния оборудования, наличия трещин, повреждений, разуплотнений и т. д. Основными источниками виброщумов в I контуре служат ГЦН, вызывающие гидродинамическую нестабильность теплоносителя, которая проявляется в колебаниях давления и расхода. Сравнивая спектры виброщумов, соответствующие работе исправного оборудования и предварительно записанные, с текущими значениями спектра, можно судить об отклонениях технического состояния оборудования от нормы. Для сбора информации, содержащейся в виброшумах, используют датчики ускорения (акселерометры), установленные на ГЦН и корпусе реактора. Спектральный анализ сигналов выполняется аппаратурой на базе ЭВМ, работающей в автоматическом режиме. Для определения характера дефекта и его местоположения используется статистический анализ. Помимо вибро-акустических шумов для целей диагностики используют нейтронные шумы, пульсации давления теплоносителя и динамические составляющие расхода, температуры и т. д. [83]. [c.346]

Американские конструкторы стремятся удалить основные источники шума с борта подводной лодки. На подводной лодке Таллиби турбозубчатый агрегат заменили турбоэлектриче-ской передачей мощности на гребной винт, однако это привело- к ухудшению весовых характеристик и уменьшению к. п. д. энергетической установки. В 1965 г. в США начал действовать береговой прототип лодо чной паропроизводящей установки типа 5-50, реактор которой имеет естественную циркуляцию теплоносителя. Применение подобной установки на подводных лодках позволит отказаться от главных циркуляционных насосов первого контура. Для новых атомных подводных лодок разрабатывают прямодействующую паровую турбину, передающую вращение непосредственно на гребной вал без редуктора. Первая такая турбина установлена на атомной подводной лодке Джек (88М-605). [c.289]

Шумы протечки жидкости использовали, например, для контроля сплошности стенок канальных труб реактора САКПи. С помощью пьезопреобразователя регистрировали частотный спектр акустических колебаний каждого канала при циркуляции в нем теплоносителя. Особенности спектра канала с протечками по сравнению с герметичными позволяют выбрать диапазон частот регистрации акустических сигналов, в котором их уровень будет существенно различаться для дефектных и бездефектных каналов. [c.254]

Акустическое диагностическое оборудование, применяемое на АЭС, отличается от обычно используемого в общем машиностроении в основном конструкцией датчиков, которые должны выдерживать воздействие высокой температуры и реакторных излучений в течение длительного времени. Например, получило распространение прослушивание акустических шумов с помощью акселерометров, которые устанавливаются на внешней поверхности корпуса реактора в местах его контакта с внутрикорпусным оборудованием. При простоте технической реализации такой метод наталкивается на трудности измерения параметров вибраций исследуемых элементов на фоне больших посторонних акустических шумов и, соответственно, интерпретации результатов. [c.260]

Для контроля частоты и амплитуды вибраций элементов активной зоны используется метод, основанный на анализе шумов нейтронного потока с по -мощью ионизащюнных камер, размещаемых вне корпуса. В этом случае регистрируют флуктуации нейтронного потока, порожденные колебательными перемещениями элементов активной зоны реактора, влияющими на параметры нейтронного поля в реакторе и вокруг него. Однако при этом не обеспечивается измерение амплитуды и частоты вибраций отдельных элементов активной зоны и внутрикорпусных устройств, не возмущающих нейтронный поток. Выделение составляющей нейтронного шума, обусловленной вибрацией определенного элемента регулирования, возможно на основе совместной обработки разнородных сигналов, например, с акустического преобразователя и датчика нейтронного потока. [c.260]

Контроль оборудования второго контура АЭС пассивными методами акустического контроля основан на анализе шумов и контроле звуков, генерируемых разли гаыми агрегатами АЭС, и в настоящее время считается спе -циалистами наиболее надежным методом ранней диагностики повреждений на АЭС. Использование этого метода для контроля за работой ядерных реакторов, эксплуатируемых более 20 лет, высоко оценивается службами, отвечающими за безопасность и работоспособность АЭС. Накоплен значительный опыт в указанной области, использованный для создания банков данных эталонных сигналов. Экономическая эффективность такого контроля высока. [c.262]

При использовании акустических эмиссионных систем для непрерывного наблюдения за работой энергетического ядерного реактора обязательно возникает вопрос можно ли обнаружить и опознать акустическую эмиссию в присутствии неизбежного фона гидравлических шумов Для того чтобы ответить на него, были проведены два основных эксперимента. Первый заключался в наблюдении за спектром шумового фона энергетического реактора Дрезден-1 от момента пуска до работы на полной мощности. Результаты этого испытания подробно изложены в работе [7]. Как показали результаты, для данного реактора (конструкция с ь ипящей водой фирмы Дженерал электрик ) шумовое поле в частотном диапазоне свыше 500 кгц очень слабое. На фиг, 1.11 приведены типичные показания анализатора спектров для случаев турбулентного потока без кавитации и с кавитацией. На фиг. 1.12 и 1.13 показаны огибающие спектров шумов, построенные по результатам обработки экспериментальных данных, приведенных на фиг. 1.11. Диапазон частот приблизительно от 750 кгц до 3 Мгц, где затухание, сигналов для черных металлов резко возрастает с увеличением частоты, относительно свободен от [c.47]

Фиг. 1.13. Спектр шумов ядерного энергетического реактора Дрезден-1 , Обводная линия диаметром 152 мм вторичный парогенератор В ВЧ-фильтр с частотой среза 20 усиление 10. 1 — сильный поток, главный клапан дросселирован 2 —нормальный поток, главный клапан открыт 5 —шумы испытательной системы, преобразователь установлен на внешней поверхности усиление 10 aBЧ-фильтp с частотой среза 20 кгц.

Был описан опыт [74], накопленный при работе с импульсными вихретоковыми системами для контроля труб. Система, со-держаш,ая преобразователь с маской проходного типа, применялась для контроля плакирующих труб из нержавеющей стали типа 304. Эта установка отбраковывала трубы с дефектами, уменьшающими толщину стенки трубы более чем на 10%. Контролируемые трубы имели толщину стенки 0,23 мм, внутренний диаметр 3,96 мм и использовались для плакировки топливных элементов в экспериментальном реакторе-размножителе ЕВК-И. Скорость контроля составляла 3,7 м1мин, было проверено 18 600 м труб. Для контроля труб из нержавеющей стали типа 304 с толщиной стенки 0,5 мм также использовался накладной преобразователь с маской. В качестве 10%-ного эталонного дефекта была сделана риска на внутренней поверхности трубы, длина которой составляла 0,5 мм, а глубина 10% толщины стенки. Было обнаружено, что шумы и помехи не превышали 20% сигнала эталонной риски. [c.410]

Плакирующие трубы топливных элементов для жидкометаллического реактора-размножителя должны проходить тщательные неразрущающие испытания. Одним из методов испытаний может быть электромагнитный импульсный метод [86]. В этой работе предложена концепция импульсного дефекта как малого элемента тока, равного по величине и противоположного по направлению элементу тока в рассматриваемом участке испытуемого образца в отсутствие дефекта. В таком случае импульсный сигнал испытательной системы на импульсный дефект и полученный при помощи преобразования Фурье его частотный спектр могут быть использованы для сравнения разрешений электромагнитных испытательных систем. Шумы испытуемого образца в основном почти периодичны, поэтому спектр этих шумов состоит главным образом из нескольких дискретных линий. Они могут быть отфильтрованы обычными фильтрами пропускания нижних частот, но при этом, как видно из фиг. 12.18, теряется много информации. Дифференциальный пре- образователь также обладает фильтрующими свойствами, так как его выходной сигнал равен нулю на нулевой частоте. Последнее создает трудности в выявлении, например, длинных [c.416]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...