安全壳即核反应堆安全壳，是防止发生事故时放射性物质外逸的密闭容器。安全壳大多是内衬钢板的预应力混凝土厚壁容器，核反应堆一旦发生核物质泄漏，其带来的后果将会是毁灭性的。核反应堆中的放射性物质发生泄漏，放射性物质渗透到地下，将会导致饮用水受到污染，放射性物质泄漏到海洋中，给海洋中的生物带来辐射危害。
2023年11月3日，清诚声发射研究（广州）有限公司（下称“清诚”）与北京卫星环境工程研究院（下称“北卫”）、中广核核电运营有限公司（下称“北卫”）合作，共同开发的《安全壳泄露声发射检测系统》，在辽宁红沿河核电站举行的“安全壳整体打压试验”核电安全监测项目中，该系统成功在该监测项目中得到实际应用，取得了突破性的成绩。
图1 安全壳鸟瞰图
该项目中，清诚充分发挥其在声发射传感器技术方面的专长，以及北卫、中广核在算法、软件实力方面的专长与投入，成功研制出一套高效的安全壳泄露声发射监测系统。该系统的无线传感单元不仅能够精确感知并采集到安全壳泄漏的声发射信号，实现完整波形文件的无线传输功能，实现无线传感单元能探测到安全壳壁半径10米范围内（0.42MPa压差正压泄漏）的泄漏。这一技术突破为核电设施安全监测提供了一种有效的检测方案，提升了核电设施的安全监测效率，为核电站的安全运营提供了有力的技术保障。
图2 传感单元现场测试图
图3 泄露采集信号图
图4 时钟同步图
图5 真实打压环境下泄露模拟测试定位图
在技术参数方面，清诚研制的声发射传感单元表现出色。其采样率不小于2MHz，保证了数据的高分辨率和完整性；采样精度不低于16bit，有效避免了数据传输中的误差和失真；无线传感单元的时间分辨率优于0.5μs，精度优于±1μs，使得系统能够更精确地捕捉和记录声发射信号；而各无线传感单元之间的时间同步性优于10μs，确保了整个监测系统的协调性和准确性。
该项目的成功实施，展现了清诚公司在声发射传感技术领域的领先地位，也体现了北卫在算法、软件方面的深厚实力。双方的合作成果为中广核电的安全运营提供了有力支持，也为我国核电事业的发展做出了积极贡献。
未来，随着科技的不断发展和应用的不断深化，相信清诚和北卫将继续发挥各自的优势，加强合作与交流，共同推动核电安全监测技术的创新与发展，为保障核电设施的安全运行和推动清洁能源的发展作出更大的贡献。
