核电站控制棒综合试验的优化改进

核电站大修是确保核电机组安全稳定运行的重要工作.在保证核安全基础上,不断减少核电站的大修工期,提高负荷因子,对于提高电站的经济效益,有着重要的意义.控制棒综合试验是压水堆核电站大修期间必须完成的重要试验项目,该试验一般安排在核电机组热态下进行,需占用大修主线时间,直接影响电站的经济效益.田湾核电站在对控制棒综合试验安全限制条件进行物理计算的基础上,把控制棒综合试验安排在机组加热过程中进行,不再占用大修主线时间,提高了机组的负荷因子,取得了较大的经济和社会效益.论文介绍了田湾核电站控制棒综合试验优化论证过程及在大修中的实践成果.     

控制棒位置传感器检测装置设计研究

针对田湾核电厂控制棒出现的控制棒位置传感器测量故障,提出控制棒位置传感器检测装置研制需求。针对步长式控制棒位置传感器结构特点和装置功能需求完成方案设计及其工艺流程,完成了工况模拟容器、压力回路、加热装置和控制系统的设计。并通过热容试验、温度自动控制试验、压力跟随控制试验,验证了电加热功率、控制系统比例、积分、微分(PID)整定参数、压力参数的正确性。各个单元功能正常。     

田湾核电站3、4号机组控制棒驱动机构的设计改进研究

分析田湾核电站1、2号机组控制棒驱动机构(CRDM)存在的不足,制定3、4号机组CRDM的设计改进方案。并采用计算和试验方法论证设计改进的可行性,为有效提高3、4号机组CRDM的设备可靠性和核电厂运行的经济指标、增强市场竞争力奠定基础。     

控制棒位置传感器检测装置容器设计研究

针对田湾核电厂步长式控制棒位置传感器结构特点和检测装置容器功能需求完成容器的方案设计,明确容器主要由上封头、筒体、下封头组成。按照标准和工况要求,完成容器本体设备筒体和上下封头的强度计算和开口补强;同时对非标法兰支座进行了强度计算,综合计算结果完成了容器的校核,确保容器能够形成压力边界,密封工作介质,达到维持工作压力和温度的目的。     

核反应堆控制棒驱动机构动作部件状态检测研究

针对反应堆堆内环境条件下控制棒驱动机构（CRDM）常用状态检测方法难以应用的情况,提出了一种新的通过在线测量线圈电感值进行CRDM动作部件状态检测的方法,通过试验获取了线圈电感值与动作部件状态之间关系,并进行了样机模拟故障状态检测试验。结果表明,该方法可准确实现CRDM动作部件状态检测,不需在反应堆上增设额外仪器设备,实施较为方便。      

核电厂控制棒导向筒开口销超声检测系统设计开发

控制棒导向筒开口销是核电厂堆内构件的关键连接部件,长期运行后应力腐蚀裂纹是影响开口销质量的重要隐患。为实现控制棒导向筒开口销的高效精确检查,设计了一种多晶片集成的插片状超声探头,并搭建了一套适用于水下自动无损检测的系统,并进行了系统测试和验证,结果表明开口销检测系统具有较高检测效率和任务适应性,为现场的应用检查提供了基础。     

改进的源倍增方法测量控制棒价值

该文给出了改进的源倍增方法测量控制棒价值的原理,在高富集度235 U燃料元件转换为低富集度235 U的微型中子源零功率反应堆上进行研究,实验测量微型中子源零功率反应堆中心控制棒的价值,与周期方法相比在2%内符合,但减少了测量时间。该方法为今后加速器驱动次临界系统ADS的次临界在线监督提供一种可能的方法。     

临界外推中对控制棒价值非线性的修正

研究堆在物理启动时一般通过棒位外推法得出临界棒位,从而逐步达到临界。但由于控制棒积分价值的非线性,使得这一外推过程不安全或过于偏保守,特别是当临界棒位处于非线性区时。根据点堆模型可导出计数率倒数与Δk_eff成正比,若根据积分价值曲线将棒位对应为Δk_eff,则可修正控制棒价值非线性的影响。通过研究堆的临界外推数据验证了这一方法的准确性。     

压水堆核电厂控制棒导向卡磨损机理与检测标准研究

为了解决核电厂控制棒导向卡磨损问题,以对控制棒组件安全分析提供支持,本研究基于国外核电厂导向卡磨损数据和标准,介绍了磨损寿命边界的计算、标准的划分以及视觉法和超声法两种检测技术,阐明了导向卡磨损机理,检测标准以及验收准则。结果表明：三代核电的导向卡磨损机理与检测标准,大部分可沿用二代改进型压水堆的标准。针对导向筒结构的不同,有必要开展进一步的研究工作,据此完善相应的检测标准。     

辐照对银铟镉控制棒价值的影响分析

为分析银铟镉（Ag-In-Cd）控制棒内各核素经反应堆中子辐照后的消耗情况以及核素消耗对控制棒价值的影响,本研究采用蒙特卡罗程序模拟了Ag-In-Cd控制棒内主要核素在反应堆运行期间的燃耗,并结合控制棒宏观中子吸收截面和控制棒内的中子注量率水平变化,分析了辐照前后控制棒价值的变化。研究结果表明,控制棒中¹¹³Cd随着辐照时间增加而加速消耗,¹⁰⁷Ag、¹⁰⁹Ag和¹¹⁵In消耗速率相对较慢;控制棒总的宏观中子吸收截面在辐照后降低,但是¹⁰⁷Ag、¹⁰⁹Ag和¹¹⁵In的中子吸收截面明显地增加;辐照后控制棒内的中子注量率增大,控制棒总中子吸收率无明显变化,即控制棒价值无明显变化。     

5MW核供热堆水力驱动控制棒逻辑控制系统

介绍了５ＭＷ核供热堆水力驱动控制棒逻辑控制系统的功能与特点，以及提高系统可用性和安全性的技术措施。本系统与控制棒水力传动机械相匹配，构成完整的控制系统，用来完成堆的反应性控制。其性能稳定可靠、抗干扰能力强。成功地用于５ＭＷ供热堆，并满足其运行的要求。     

冲击载荷下核动力船只控制棒的动态响应研究

对于核动力船只,当受到冲击载荷作用时,尤其是沿竖直方向的冲击载荷作用时,反应堆的控制棒会产生一定的位移,改变反应堆的反应性,影响反应堆的正常运行,进而会影响到船只的正常航行。在此,通过建立合理的计算模型,研究了核动力船只仅受竖直方向冲击载荷作用时控制棒的位移与加速度的响应情况,并给出了反应堆基频与载荷作用时间对控制棒位移响应的影响情况。     

HTR-10控制棒和吸收球反应性当量测量实验

介绍了10MW高温气冷实验堆（HTR－10）在零功率物理试验阶段所做的控制棒反应性当时测量和吸收球反应性当量测量实验,并给出了实验结果。     

Improvement of Coarse Mesh Difference Diffusion Scheme about Control Rods

A simple method is derived to improve the accuracy of the predicted neutron flux in and around control rods by coarse mesh difference diffusion scheme in fast reactor criticality calculations. In a two-region slab lattice, a simple polynomial function is used to approximate the flux in the integral transport model, and the coefficients in the polynomial are determined by the variational method. From this approximate transport solution, the terms of net current into the control rods are corrected in the difference diffusion scheme before treatment by iteration in the criticality calculation. The results represent an appreciable improvement over those obtained with the conventional diffusion scheme, without any increase of computer time in the iteration. This improvement is confirmed in comparison with the results obtained with the usual fine mesh transport scheme as the standard reference.     

以技术特性为导向的仪控维修技术研究

介绍了大亚湾核电站以技术特性分析为导向的仪控设备维修方法的创建与应用,包括该技术研究的特点与结构,以及用于分析成果的仪控设备状态预测与趋势分析系统;并结合典型案例,说明状态维修在核电站仪表控制设备上的应用情况。     

AP1000控制棒棒位的数字化测量技术分析

结合AP1000的数字化棒位指示系统,通过分析AP1000控制棒的组成、控制棒驱动机构和棒位测量探测器布置,并从数字化测量角度指出了非接触式传感器测量、探测线圈的冗余设计和数字化数据传输等可靠性技术的应用,确保了AP1000反应堆棒位测量精度和棒位控制系统的安全可靠。     

用涡格子CFD方法研究反应堆堆芯元件流致振动的流体力学机理

将反应堆堆芯元件简化为圆柱排列,用涡格子CFD(计算流体力学)方法对其中基本并列双圆柱元素进行数值研究.利用这种方法直接计算出涡的对流和扩散,通过对流场中涡运动的物理机理的计算与描述,得到流体运动绕流双圆柱作用力的变化,揭示出堆芯元件的流致振动流体力学机理.     

Control rod position measurement by two-electrode capacitance sensor in nuclear heating reactor

ABSTRACT

This study employed a new method for measuring the ungrounded/grounded control rod position. In this connection, a sensor system based on the two-electrode capacitance is applied to measure the rod position in NHR. The application of the capacitance sensor is extensively developed with measuring insulating objects. However, the capacitance sensors measuring for ungrounded/grounded control rod position are seldom studied earlier. In addition, the proposed model was set up with ungrounded/grounded control rod for the two-electrode sensor. According to the different electric properties of ungrounded and grounded control rod, this apparatus determines the control rod position using an interface electronics method and two-electrode capacitance sensor. The subsequent experiment and calibration analyses on the data indicate the high reliability and accuracy of the apparatus for monitoring rod position. It is demonstrated that such a system can be applied to automatic real-time monitoring of control rod positon in nuclear heating reactor.     

高速摄像仪在落棒试验中的应用及展望

介绍了采用高速摄像仪获得控制棒驱动线位移、速度、加速度以及最大反弹高度的方法,并对高速摄像仪在控制棒驱动线落棒特性试验研究中的应用前景进行了展望.     

FMEA法评估反应堆控制棒驱动机构可靠性

控制棒驱动机构是反应堆本体中唯一的能动设备,其运行的可靠性对反应堆的反应性控制具有重要的作用。本文在介绍失效模式及影响分析(FMEA)方法的基础上,以我国新设计的反应堆控制棒驱动机构为对象,使用该方法进行可靠性评价。评价结果明确了各设备部件的失效原因和失效模式,确定了各部件的严重性等级和风险等级,为今后控制棒驱动机构的可靠性管理提供支持。