ICS 27.120.10 F 65 备案号：49561-2015 NB 中华人民共和国能源行业标准 NB/T 20334—2015 1 代替EJ/T737—1992 压水堆核电厂反应堆及一回路噪声分析 一般要求 General requirements for noise analysis of reactor and primary loop in pressurized water reactor nuclear power plant 2015-04~02发布 2015-09-01实施 国家能源局 发布 NB/T20334—2015 目 次 前言 II 1 范围 2 术语和定义 3 噪声来源及基本要求 4 噪声分析程序 噪声信号采集、 6 噪声数据分析. 7 7 噪声分析结果与解释 8噪声采集分析系统 9 噪声分析程序的执行 11 附录A（资料性附录） 噪声分析诊断方法举例 13 NB/T203342015 前言 本标准按照GBT1.1-2009给出的规则起草。 本标准代替EJ/T737--1992《反应堆噪声分析一般原则》，与EJ/T737—1992相比，除编辑性修改 外主要技术变化如下： 修改了标准名称； 一修改了标准的适用范围（见第1章）： -增加了术语“压水堆噪声分析”、“中子噪声”、“机械噪声”、“流体噪声”、“本底 噪声”、“噪声数据分析”、“自回归移动平均模型”、“小波分析”、“基线阶段”、“监 测阶段”、“诊断阶段”及其定义（见2.1～2.6、2.13～2.17）； 一删除了术语“反应堆噪声分析”、“噪声数据采集”、“噪声分析结果解释”、“噪声底 板”及其定义（见1992年版的2.1～2.4）； 一修改了术语“自相关函数”、“互相关函数”的描述（见2.8和2.9,1992年版的2.6和2.8）； 年版的2.7和2.9）； -增加了噪声来源及基本要求（见第3章）； 一对“噪声分析程序”进行了修改，对分析流程和步骤图进行了修改，并将将趋势分析归入诊断 阶段（见第4章，1992年版第3章和6.3）； -一一对“噪声信号采集”进行了修改，增加了“信号采集”（见第5章，1992年版第4章）； “噪声数据分析”中改写了“时域和频域分析”，新增了“小波分析”（见6.1～6.3，1992 年版的5.3）： “噪声分析结果与解释”中增加了“分析结果构成”和“数据分析”（见"7.1和7.2.）。删除 了“信号的非常规处理技术”（见1992年版的6.6）； ，“噪声采集分析系统”中对设备配置图进行了修改，对内容进行了适应性修改，删去了“临时 的或附加的数据采集设备”、“噪声数据简化系统”（见第8章，1992年版的7.2和7.4）； 一删除了“附录A噪声信号数据采集和磁带记录程序举例”和“附录B噪声信号分析方法举 例”； -增加了“附录A噪声分析诊断方法举例”。 本标准由能源行业核电标准化技术委员会提出。 本标准由核工业标准化研究所归口。 本标准起草单位：中国核动力研究设计院、上海核I.程研究设计院。 本标准起草人：刘才学、艾琼、何攀、邓圣、杨泰波、沈峰。 II NB/T20334—2015 压水堆核电厂反应堆及回路噪声分析 一般要求 范围 本标准规定了压水堆核电厂反应堆及一回路噪声信号采集、分析、诊断及噪声分析程序执行的一般 1 原则和基本技术要求。 本标准适用于压水堆核电厂反应堆及一回路噪声分析，其它堆型也可参照执行。 2术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 2. 1 压水堆噪声分析‘noise analysis of pressurizedwaterreactor 从压水堆过程信号中的涨落成分获取反应堆及一回路系统动态信息的方法。 2. 2 中子噪声neutronnoise 由反应堆中子源的发射变化或由中子向反应堆堆外输运引起的中子注量率波动。 2. 3 机械噪声mechanicalnoise 机械设备运转时，因固体振动，部件摩擦、撞击或不平衡使机械设备产生无规律振动而辐射的噪声。 2. 4 流体噪声fluidnoise 冷却剂流动中产生的压力、温度、流量变化或冷却剂泄漏产生的压力波动而辐射的噪声。 2. 5 本底噪声groundnoise 也称背景噪声，指电声系统中除有用信号之外的总噪声，包括设备噪声和环境噪声。 2. 6 噪声数据分析noisedataanalysis 将采集的噪声数据进行时域、频域、时频分析或时间序列分析，处理成某种噪声描述量或模型的过 程。 2. 7 概率密度函数probabilitydensityfunction 随机信号的瞬时数值落入某指定数值范围内的概率。 2.8 自相关函数 auto-correlation function 描述同一个平稳随机信号X（t）在两个不同时刻的状态之间的关系，其定义为： R.(t)= lin I X(t)X(t+ t)dt .. . (1) 式中： T 一观测时间： 1 NB/T203342015 滞后时间。 2.9 互相关函数 文cross-correlationfunction 描述两个不同平稳随机信号X（t）和Y（t）在不同时刻之间的状态之间的关系，其定义为： R(t)Hli X(t)Y(t+t)dt . (2) 2.10 自功率谱密度函数 auto-power spectral density function (APSD) 描述同一个平稳随机信号X（t）的能量的频率特征，其定义为： Gxx(f)= lim [lim? (3) 式中： X（t，A)X（t）在f～(I+A)频率范围内的部分。 2. 11 互功率谱密度函数 cross power spectral density function 描述两个平稳随机信号X（t）和Y（t）的能量的频率特征，定义为互相关函数的傅里叶变换： Gr,(f)= R,(t)exp(-j2rft)dt (4) 2.12 相于coherence 在频率域内表示两个信号间的类似程度，其定义为： JG,( r"(f): . (5) G()Gy() 式中： 平稳随机信号X（t）的自功率谱密度函数： Gyy- 一平稳随机信号Y（t）的自功率谱密度函数。 2.13 自回归移动平均模型 auto-regressive moving average model (ARMA) 用线性差分方程描述产生平稳随机时间序列x（t）的系统的模型。 自回归移动平均模型（ARMA）定义为： Zb,o(t jn). . (6) j=l 如果b，=0(j=1,2.,m)，则平稳随机时间序列x（t）的自回归模型（AR）定义为： x()-Za,x(-it)+ o(0), ...(7) 式中： 2 NB/T20334—2015 a()—白噪声信号； aj——自回归系数，1,2,.,n; 2.14 小波分析waveletanalysis 一种时间一频率分析方法，在时、频两域表征信号局部特征。 2.15 基线阶段baselineprocess 为监测和诊断提供比较基准所进行的信号采集分析过程。 2.16 监测阶段monitoringprocess 在反应堆运行期间进行的在线或定期的噪声测量过程。 2.17 诊断阶段diagnosisprocess 判断反应堆运行状态的正常或异常，识别异常的部位和程度，估计异常变化趋势，预测故障发展趋 势，指导维修的过程。 3噪声来源及基本要求 3.1噪声来源 3.1.1反应堆及一回路在运行中存在大量噪声源，主要有中子噪声、机械噪声和流体噪声等。 3.1.2中子噪声来源于反应堆堆芯裂变反应释放出的中子的随机涨落、反应性诱发、探测器周围中子 慢化介质物理性能的涨落、堆芯和探测器之间距离变化和中子衰减性能变化等。 3.1.3机械噪声的来源有： a）压水堆一回路主泵的运转和冷却剂流动会激励一回路系统设备、管道和堆内构件发生复杂的受 追振动，产生机械噪声； 压水堆控制棒驱动机构、旋转机械等运动部件在运行中，会产生摩擦、冲击或磨损，产生机械 噪声； 反应堆、主管道、主泵和蒸汽发生器内出现的松脱部件将与设备器壁或内部构件发生碰撞，产 生机械噪声。 3.1.4 流体噪声来源于冷却剂温度、压力及流量等波动和冷却剂泄漏、沸腾及流道阻塞等产生的噪声。 3.2噪声分析基本要求 3.2.1中子噪声 3.2.1.1宜通过堆外或堆内中子探测器探测反应堆中子噪声。 3.2.1.2应检测中子噪声信号（典型频率范围0.5Hz～50Hz），进行自、互功率谱密度，相干和相位 等分析，跟踪特征频率及其幅度的变化，可以反映堆芯吊篮、热屏蔽体和燃料组件结构劣化状态。 3.2.1.3可分析中子噪声低频段（2Hz以内）信号，用此反映堆芯冷却剂温度变化。 3.2.2机械噪声 3.2.2.1宜检测压水堆容器、管道、旋转机械和运动部件的机械噪声，并分析其特征频率及其幅度的 变化，用此反映其异常振动、结构劣化、支承劣化、部件松脱、部件磨损等异常状态。 3