秦山核电厂控制棒驱动线设计

本文简要介绍秦山核电厂控制棒驱动线的设计依据、设计要求以及试验研究。在驱动线设计中必须考虑控制棒导向、部件间的定位和对中、水力学设计、落棒缓冲以及驱动轴与压紧部件的整体吊装等。分析和试验结果表明所设计的驱动线满足各项性能指标。     

新型控制棒可动线圈电磁驱动线落棒试验

为检验新型控制棒可动线圈电磁驱动线的综合性能,进行了该控制棒驱动线的落棒试验.测量了密封筒内的衔铁及筒外的可动电磁线圈之间的跟随特性、断交流和断直流状态下的快速落棒时间,并对控制棒导向管和控制棒组件之间摩擦方式变化时落棒时间的变化、球阀对控制棒驱动线落棒时间的影响等进行了研究,得到了该控制棒驱动线在不同状态下的落棒时间以及影响快速落棒时间的综合因素等试验数据.试验研究结果可为该驱动线的调试及安全运行提供借鉴.     

海洋条件下控制棒驱动线落棒行为动力学仿真研究

反应堆控制棒驱动线是执行反应堆安全控制功能的重要部件,包含了控制棒驱动机构、控制棒组件及其导向系统,是堆内唯一具有相对运动的结构设备。在海洋条件下,受风力和海水流动的影响,浮动式核电厂驱动线的工作环境更加复杂。落棒时间是驱动线设计考核的重要指标,影响落棒时间的主要因素包括:重力、浮力、流体阻力、机械摩擦力等。本文采用理论建模联合软件仿真的研究思路,得到应用于海洋条件下控制棒驱动线仿真研究的方法。通过仿真结果与试验数据的对比,验证了所得方法的合理性。     

秦山核电厂控制棒驱动线热态静水试验

控制棒驱动线热态静水试验是秦山核电厂工程设计中一项规模较大的综合性试验。整个驱动线是由磁力提升驱动机构、导向筒组件、燃料组件和控制棒组件等构成,并配有葛莱码棒位指示器和驱动机构电源控制装置。驱动线各部件尺寸采用全模拟,除燃料芯块外,其它材料、尺寸和工艺与产品完全一致。通过热态试验,验证控制棒组件在驱动线方向是否运转自如,全行程落棒时间是否不大于2s,导向管水力缓冲效果是否良好,及基结构、材料、工艺、性能等是否满足设计要求。     

磁悬浮控制棒驱动线密封管划伤的不符合项处理

在进行磁悬浮控制棒驱动线的综合性能试验时,发现部分密封管的外壁产生严重的不可接受的划伤。通过控制棒驱动线运行的温升试验、解体试验,发现加工制造过程中的残留切屑、局部结构的不合理、滑动副部件的材料选取不当是造成密封管产生划痕的主要原因。通过对密封管外部进行渗氮处理、清理间隙槽内的加工残留物,钝化各锐角,更换限位套的材料,增加连杆上的导流孔等整改措施后,进行了驱动线的运行考验和快速落棒试验,未发现产生新的划痕并有效缩短了控制棒的快速落棒时间。本工作采取的措施及取得的试验结果,可为同类控制棒驱动线的加工制造和运行维护提供借鉴作用。     

磁悬浮控制棒驱动线抗震试验研究

为验证设备的稳定性、可靠性以及在极端条件下的安全功能,在地震模拟振动台上,采用一组控制棒驱动线实物作为足尺模型,进行了控制棒驱动线的抗震试验研究。得到了不同的地震输入对控制棒驱动线落棒时间的影响;测量了运行安全地震(SL-1)、极限安全地震(SL-2)水平下,控制棒驱动线的加速度响应值和应变值;验证了不同工况下控制棒驱动线的安全功能。试验数据表明,该驱动线在运行基准地震(OBE)、安全停堆地震(SSE)工况下,均能保持结构的完整性,并能实现运行功能。     

中国实验快堆控制棒驱动线抗震试验研究

本工作依据相关规范,参考当前核电厂控制棒驱动线抗震试验的先进技术,结合中国实验快堆控制棒驱动线的结构特点,对中国实验快堆安全棒驱动线进行了抗震鉴定试验研究.研究结果为其安全评审提供了重要数据.     

AP1000控制棒驱动线落棒试验研究

采用1组全尺寸AP1000控制棒驱动线进行落棒试验,研究不同纵向流和横向流以及错位和变形对落棒时间的影响,并用高速摄像图像处理技术获得落棒行程速度曲线。试验结果表明,纵向流量是影响驱动线落棒时间的主要因素;在本试验范围内横向流以及部件的错位变形对AP1000控制棒驱动线落棒时间的影响都较为有限。     

反应堆控制棒在事故工况下的落棒时间分析

反应堆控制棒在事故工况下的落棒时间分析方法,主要是建立驱动线上各部件在外力作用下的强迫振动方程和控制棒在垂直方向上的落棒运动方程。通过考虑落棒过程中控制棒与外侧部件之间的碰撞效应,将上述两个方程联系起来。用有限差分法对振动方程作离散,对时间历程则用Wilson-θ法逐步进行分析,对由碰撞所引起的非线性采用修正的Newton法作迭代处理。利用已有的试验结果考核计算方法的正确性和可靠性。理论考题以及与试验结果的比较表明,以上述方法为基础编制的分析程序是适用、可靠的。它为相关部件的分析法设计和安全分析提供了有效手段。     

反应堆控制棒在事故工况下的落棒时间分析

反应堆控制棒在事故工况下的落棒时间分析方法,主要是建立驱动线上各部件在外力作用下的强迫振动方程和控制棒在垂直方向上的落棒运动方程。通过考虑落棒过程中控制棒与外侧部件之间的碰撞效应,将上述两个方程联系起来,用有限差分法对振动方程作离     

压水堆驱动线落棒历程计算

控制棒落棒性能验证是核电厂安全分析的重要部分,研制驱动线落棒历程计算程序有利于验证和改进控制棒驱动线设计。基于驱动线结构特点,分析运动组件的受力情况并进行分解,选择理论或数值方法逐一求取各分力的瞬态值,从而建立驱动线落棒历程的循环步进计算程序。利用秦山核电二期工程驱动线落棒性能试验数据对理论模型和程序计算结果进行对比验证。结果证明：所建立的驱动线落棒历程计算程序适用于压水堆驱动线系统,能正确地对运动组件落棒受力与运动历程进行模拟。     

多用试验本体

多用试验本体用于反应堆冷态驱动线试验,它是一个多节组合的不锈钢筒体,用以支承、包容、固定被试验的结构件——全模拟的燃料组件、控制棒组件、导向组件及驱动机构。多用试验本体与以往的同类试验容器不同之处在于它是多段筒节组合而成,每段筒节之间都有相同结构尺寸的阴阳法兰,并使用同一规格的橡胶密封结构。因此,试验本体的轴向尺寸可由增减筒节的方法来加长或缩短,以使其满足被试验件在轴向尺寸方面的要求。试验本体内的通道可以根据不同类型燃料组件的断面尺寸进行更换。多用试验本体的另一个特点是采用偏心调节的机构,以模拟反应堆上任何一条驱动线的错对中量。该机构位于试验本体的顶端,与驱动机构管座相连,其设计偏心量为8mm,在试验过程中,可使驱动机构的中心与燃料组件中心的不同心度最大值达到16mm。多用试验本体的这些功能,使其具有较宽的适应范围,对各种堆芯断面尺寸和活性段高度的反应堆驱动线都可以进行冷态对中、缓冲等方面的试验研究,为反应堆结构各部件的设计和驱动线对中分析提供试验依据。     

CAP1400控制棒驱动线抗震试验研究

在多点激励试验装置上,对大型先进压水堆CAP1400控制棒驱动线进行抗震试验研究。试验中采用多频波法在控制棒驱动线2个方向同时地震激励,得到了控制棒驱动线在低水平地震(LLSE)和安全停堆地震(SSE)下的应变值和加速度值。试验结果表明,CAP1400控制棒驱动线在地震载荷作用下能够保持其结构完整性和功能完好性。     

可动线圈控制棒电磁驱动线验证试验

可动线圈控制棒电磁驱动线是新研制的一种反应堆用驱动线,靠电磁力驱动控制棒实现反应堆的开堆、停堆和功率调节。为突破其研制过程中的关键技术,进行了一系列的验证试验。通过原理性能试验,验证了设备研制的理论基础,实现了可行性的突破;通过行程试验和寿命考验,验证了设备的稳定性、可靠性,并得到了设备的运行特性参数;通过抗震试验,验证了设备在极端条件下的安全功能。性能试验得到的试验数据,可为该驱动线的安装、调试、安全运行提供依据。     

地震作用下控制棒落棒历程分析及试验研究

为研究地震作用下的控制棒落棒历程,基于惯性阻力计算方法、粘性阻力计算方法及碰撞接触算法,以第三代核电先进型研发项目某堆型控制棒驱动线为背景,进行了地震载荷下的落棒历程计算。在多点激励试验装置上对该堆型驱动线1∶1样机进行地震试验,采用多频波法,在驱动线与反应堆的多处关联点施加地震载荷,包括运行基准地震（OBE）试验和安全停堆地震（SSE）试验。研究结果表明,各工况下落棒时间、落棒位移、速度和加速度时程的计算曲线与试验曲线符合较好。因此,本研究建立的研究方法能够为核电厂安全分析提供必要的分析方法。     

错对中对错层布置的控制棒驱动线性能影响分析

CENTER高通量工程试验堆控制棒驱动线考虑到压力容器底部的安装空间紧张采用错层布置方式,需要开展抽插阻力测试、控制棒驱动线落棒试验进行对比,了解错对中值对两种不同布置高度的控制棒驱动线的运行及落棒性能影响,为驱动线的设计定型和安全评定提供必须试验依据。试验结果表明,错对中值增大对不同布置高度的控制棒驱动线落棒性能及抽插阻力的影响趋势是一致的,但在相同错对中值条件下布置于相对低位的长管座型驱动线上下运行所受抽插阻力相对更小,落棒时间更快、落棒冲击力更大。     

反应堆控制棒驱动线步进载荷试验研究

控制棒驱动线是一个比较复杂的系统,仅通过动力学建模计算分析无法准确获得其步进载荷值,因此开展反应堆驱动线控制棒步进载荷试验研究,对进一步改进和完善控制棒驱动机构的设计,验证其动力学模型的准确性,提供其安全性和可靠性等方面具有重大的实用价值。本文研究对象为"华龙一号"反应堆控制棒驱动线,模拟其在反应堆压力容器中的实际安装方式和对中,对其进行了步进载荷的实际测量,得到了控制棒驱动线在提升和下插过程中的步进载荷值,为后续的相关计算验证工作提供了准确的数据支撑。     

CARR控制棒驱动机构验证试验

CARR控制棒是由磁力驱动，驱动机构由清华大学核能与新能源研究设计院设计和原理性试验，由沈阳黎明厂制造。厂家制造的5套正式产品，在入堆前，任选1套进行预调试试验，试验中除跟随体组件采用贫铀模拟件外，驱动线上其它部件、棒控系统均系入堆用的正式产品。试验验证控制棒系统是否满足CARR安全运行的要求。     

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.     

秦山核电二期工程控制棒驱动线热态综合试验

秦山核电二期工程控制棒驱动线热态综合试验是国家"八五"重点科技攻关项目.主要研究秦山二期核电站驱动线在不同工况下的落棒特性以及寿命考验,为秦山二期核电站的安全运行提供数据.