核电厂硼表可靠性提升研究处理

核电厂硼表可靠性提升研究处理

李永洪  殷琦  杨铭

（阳江核电有限公司 仪控部 广东省 阳江市）

摘要

2022年2月14日6:19:24，硼表瞬时浓度示数出现一次向上26ppm的阶跃波动（示数从589ppm波动到615ppm），阶跃持续时间100秒后自动恢复。调查历史趋势，该核电厂从2021.1.1至2022年5月出票前，4号机硼表共出现过9次向上100秒的大幅度阶跃波动，5号机出现过6次，2号机出现过3次，1/3号机各出现过1次，6号机未发明显大幅度波动。本报告就硼表向上阶跃100秒波动的问题进行研究分析，针对可能的故障点，进行针对性的检查及处理。

关键词

硼表、阶跃波动、100秒、滤波、异常值剔除

1.事件背景

2022年2月14日6:19:24，核电厂硼表瞬时浓度示数出现一次向上26ppm的阶跃波动（示数从589ppm波动到615ppm），阶跃持续时间100秒后自动恢复；硼表在此期间未出现故障报警、偏差报警等其他异常。根据硼表可用性判断准则，硼表波动时间未超过300秒，认为硼表可用，对机组未造成实际影响。

调查历史趋势，阳江基地从2021.1.1至2022年5月出票前，4号机硼表共出现过9次向上100秒的大幅度阶跃波动，5号机出现过6次，2号机出现过3次，1/3号机各出现过1次，6号机未发明显大幅度波动。

2.工作原理介绍

1）硼表脉冲采样及软件计算原理

硼表通过探测装置与核取样回路连接,构成一个完整和独立的反应堆及一回路系统硼浓度测量系统；硼表探测装置内部安装有中子探测器和中子源，当硼浓度不变时，中子探测器接收到的热中子数量不变；而核电站一回路中的硼对热中子具有很大的吸收截面，因此当硼浓度越大时，中子探测器接收到的热中子数量就越少。中子探测器输出的脉冲信号计数率与探测器接收到的热中子数成正比。硼表通过对脉冲信号进行采集生成计数，数据处理单元通过标定试验拟合一条“硼浓度—计数率”的曲线来计算出回路中的硼浓度。

硼表采用“定时计数”方式采集中子脉冲，在“采集时间”10秒内硼表探头持续接收中子脉冲，得到10秒内接收到的总中子脉冲数，从而求得10秒内的中子脉冲计数率，为减小因中子计数率涨落对硼表测量结果产生的影响，在得到10秒内的中子脉冲计数率后，通过计算“基本采样点数”10个最近中子脉冲计数率平均值得到整个100秒内的中子计数率，其中这10个中子脉冲计数率采用滑动的方式求平均（将最近的10个测量值按照先进先出的方法计算平均值）计算整个100秒内的中子脉冲计数率，通过这种算法，不仅能够减小因中子计数率涨落对硼表测量结果产生的影响，同时也能保证平均中子脉冲计数率换算得到的硼浓度能在每10秒钟内更新一次，满足硼表测量的实时性。

另外，通过以上算法方式可以减小因中子计数率涨落对硼表测量结果产生的影响，但同时也存在另一个问题，根据硼表计算方式及当前阳江参数设定“采集时间”为10秒，“基本采样点数”为10可知，在整个的100秒求平均范围内，每个10秒内采集的中子计数率都要参与10次求平均计算，若在某个10秒内得到的计数率或者补偿温度发生突变，将影响整个100秒内的平均计数率，从而影响整个100秒内的瞬时硼浓度。

3.根本原因分析

根据当前故障现象分析可能存在以下几种原因：

5.问题处理及验证

2022年5月19日下午，领取新的备件更换PCI-1713U卡件，更换完成后对PCI-1713U卡件的各个通道测量值进行验证，确认卡件测量稳定、准确、无波动。

7．结论

根据硼表历史数据库记录到的测量数据，硼表向上100秒阶跃波动的原因是模拟量采集卡采集到温度瞬时大幅度变化引起。联系厂家对PCI1713U数据异常的问题进行软件补丁修复，修复后故障未再出现。