AP1000主控室设备抗震鉴定试验研究

AP1000是西屋公司开发的先进非能动压水堆。本文描述了AP1000主控室设备(PDSP和SDSP机柜)抗震鉴定试验的试验目的、试验装置、试验方法、试验内容和试验结果。试验目的在于考核设备的刚度、强度以及其在地震载荷作用时和作用后的性能指标。试验在中国核动力研究设计院核级设备鉴定中心进行。试验中通过正弦扫描和白噪声探查了样机三个轴向的固有频率及阻尼比,并采用多频波法在样机的三个轴向同时输入模拟加速度时程激振,利用地震台台面加速度作为控制信号完成抗震鉴定试验。试验结果表明,样机在试验中及试验后结构完整,功能完好,满足规范要求。     

高频地震激励对核级阀门危害性分析

利用试验和修正后的集中质量有限元模型预测安装在管道中阀门在不同频率成分地震激励下的响应,研究高频地震激励对管道中质量较大核级阀门的危害性。研究结果表明：高频地震激励对核级阀门的危害在于使阀门以其自身固有振型发生共振,此时阀门顶部取代阀门与管道连接位置成为阀门中响应最大的位置,这会导致安装于阀门顶端的驱动机构遭受苛刻的地震工况。增加管道阻尼和阀门刚度能有效降低高频激励对阀门的危害,但增加阀门刚度会导致管道响应增大。利用等效静力法对阀门进行抗震鉴定时,分析结果对阀体水平部位内力估计不足,对阀体垂直部分、阀盖等阀门上部构件的内力估计结果具有较大裕度。     

关于核级设备的静动态抗震试验的思考

核级设备必须通过抗震鉴定,抗震试验是能动设备的主要鉴定方法.美国ASME QME-1-2002提出可采用静力法.本工作论述静力法的使用要点、前提条件和使用限制,并提出静力法适用范围的建议.     

单频拍波试验技术研究

核级设备抗震鉴定试验中,管系安装阀门和驱动装置等采用单频拍波试验代替安全停堆地震(SSE)试验。相关规范中给出了拍波试验的要求输入运动(RIM),对试验响应仅给出了设备重心处的加速度响应要求。美国西屋先进压水反应堆(AP1000)相关文件对拍波波试验的响应提出了更为具体的接受准则。本文中根据AP1000的相关要求,研究了拍波时程的采样频率、每拍中周波数量和拍波数等参数在不同设置时对拍波试验响应结果的影响。通过研究发现,AP1000给出的相关放大系数(CAF)曲线不够精准,并给出了满足AP1000相关要求时的参数设置建议值。     

非能动核电厂1E级阀门电动装置的鉴定与试验

介绍了三代非能动核电厂1E级阀门电动装置的设计及其鉴定要求,阐述了鉴定试验方案,包括基于IEEE 382-2006标准的代表性样机选型和鉴定试验序列,以及电磁兼容性、热老化、热循环、辐照老化、磨损老化、正常循环加压、振动老化、抗震和设计基准事故模拟等一系列的鉴定试验方法和结果。对抗震试验、设计基准事故试验中的技术问题进行了探讨,指出了相应的解决方案和措施。通过对国内自主研制的阀门电动装置样机的鉴定试验,最终验证电动装置在核电厂服役过程中能够达到规范书的安全功能性能要求,并具有60年鉴定寿命。     

ASME B&PVC中核级阀门承压边界的建造要求分析

在核电厂中,流体系统需要通过各种各样的阀门进行控制。本文主要是根据ASME B&PVC对核级阀门承压边界的建造要求进行了讨论,详细分析了ASMEB&PVC在核安全1级、2级、3级阀门的建造要求,核级压力释放阀承压边界的建造要求,以及核级阀门的鉴定要求。     

核级电动闸阀样机端部加载试验技术要点探讨

核级电动闸阀端部加载试验是通过对阀门管端施加载荷,测定载荷施加过程中力和应变的变化,考核阀门的刚度、强度以及在载荷作用时和作用后的性能指标,验证当阀门受到所有管端载荷及压力和自重在内的正常工作载荷作用时阀门的可操作性。本文探讨了核级电动闸阀样机端部加载试验的技术要点,并以一实际样机试验为例,描述了核级电动闸阀样机端部加载试验的试验方法及其试验结果。     

基于Hilbert-Huang变换和BP神经网络的核级电动阀门退化趋势预测

核级电动阀门服役环境恶劣,极易发生退化失效。为准确预测核级电动阀门性能退化趋势,采用Hilbert-Huang变换（HHT）和反向传播神经网络（BPNN）相结合的方法（HHT-BPNN）对核级电动阀门的退化状态进行预测。本文采用某次核级电动阀门可靠性试验的振动信号对电动阀门退化趋势进行预测,结果显示该方法能准确预测出核级电动阀门的3种退化状态,且其相对误差在可接受范围内。研究表明HHT能够有效提取信号的退化信息,BPNN能够准确预测核级电动阀门的退化趋势,HHT-BPNN预测方法能有效解决核级电动阀门性能退化预测困难的问题。      

地震加速度变化对阀门鉴定的影响分析及应对方案

核电厂设计中阀门的抗震要求普遍选用包络地震加速度值。由于厂址或设计要求的变化,可能导致核电厂的包络地震加速度提高,将会对已有样机鉴定的覆盖性产生影响。结合国内外工程实践及法规、标准的要求,分析确定在不同情况下供货商所需进行相关分析或试验的原则性要求。结合法规中给出的原则要求,给出了阀门抗震鉴定过程中不同试验方法下对应的输入参数要求。     

阀门自动启闭装置的研制与应用

为解决核电站部分阀门调试、维修、维护保养时手动启闭阀门劳动强度大、耗时长等问题,研制了阀门自动启闭装置,主要由动力源、传动模块、夹持模块、自固定模块构成。结合核级阀门特征参数,运用机械原理相关知识,进行了装置固定方案及传动方案设计;通过对自固定模块及传动模块的建模及有限元分析进行强度校核,确定设计尺寸完成装置加工并进行阀门启闭试验。试验结果表明该装置应用于核级阀门的启闭时控制简单可靠,运行平稳,能够实现预期的功能。