中国实验快堆控制棒驱动机构抗震鉴定试验

池式钠冷快堆的控制棒驱动机构具有细长、结构非线性和多激励点等特征,因此其抗地震性能鉴定问题一直受到世界发展快堆国家的重视。介绍了在竖井式多点激励地震台上所完成的对中国实验快堆(简称CEFR)控制棒驱动机构的抗震鉴定试验。试验结果表明,该型控制棒驱动机构的功能完好性和结构完整性满足设防地震下的规范要求。     

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.     

控制棒驱动机构抗震试验验收准则研究

对控制棒驱动机构在地震工况下的落棒性能要求,国内未形成清楚的认识,而AP1000控制棒驱动机构抗震试验需要给出相应的验收准则。本文对国内相关法规和AP1000控制棒驱动机构执行安全功能的具体要求进行了研究,结合国内外已开展的同类试验的结果分析,提出AP1000控制棒驱动机构抗震试验的验收准则应与AP1000安全分析报告中对控制棒驱动机构的安全功能要求一致。室温无流量下控制棒驱动机构抗震试验的验收准则应为地震前与后的落棒时间不超过安全分析报告中确定的限值。     

CARR控制棒驱动机构堆外调试试验

中国先进研究堆（CARR）控制棒由磁力驱动。为进行CARR控制棒堆外调试试验,建造了模拟CARR热工水力条件的试验回路。试验中发现驱动机构存在一些问题,提出改进建议,得到CARR工程部和设计者认可。对驱动机构进行了一些改进,试验测量了线圈温度、落棒时间、极限流量和极限载荷等重要参数,试验证明经改进的控制棒驱动机构达到了设计要求。     

高温气冷堆控制棒驱动机构冷态落棒试验研究

高温气冷堆控制棒驱动机构是执行反应堆功率调节、紧急停堆的重要核安全设备,具有固有安全特性,当断电后,控制棒能够靠重力快速下落实现停堆。为验证控制棒驱动机构的可靠性,必须对其进行设计分析和试验验证。本文建立了全尺寸的冷态试验台架,并采用1:1的控制棒驱动机构样机,对高温气冷堆控制棒驱动机构的落棒功能进行了验证和分析。进行多次全行程及不同高度的落棒实验,验证落棒过程的稳定性,测定控制棒在冷态条件下的落棒时间、落棒速度,试验结果满足规定的限值。对落棒过程进行分析,建立落棒运动方程式,进而得到控制棒运行速度的解析解。理论及试验的结果符合较好,均表明本文研究的控制棒驱动机构落棒可靠具有固有安全特性,为商用高温气冷堆中的实践应用提供了理论依据。     

高温气冷堆控制棒驱动机构冷态落棒试验研究

高温气冷堆控制棒驱动机构是执行反应堆功率调节、紧急停堆的重要核安全设备,具有固有安全特性,当断电后,控制棒能够靠重力快速下落实现停堆。为验证控制棒驱动机构的可靠性,必须对其进行设计分析和试验验证。本文建立了全尺寸的冷态试验台架,并采用1:1的控制棒驱动机构样机,对高温气冷堆控制棒驱动机构的落棒功能进行了验证和分析。进行了多次全行程及不同高度的落棒实验,验证了落棒过程的稳定性,测定了控制棒在冷态条件下的落棒时间、落棒速度,试验结果满足规定的限值。对落棒过程进行了分析,建立了落棒运动方程式,进而得到了控制棒运行速度的解析解。理论及试验的结果符合较好,均表明本文研究的控制棒驱动机构落棒可靠具有固有安全特性,为商用高温气冷堆中的实践应用提供了理论依据。     

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。     

钠冷快堆中安全棒落棒过程的水力计算

安全棒及其驱动机构是钠冷快堆中的紧急停堆系统,其落棒时间一直是钠冷快堆安全设计关注的重点之一。本文利用一维水力管网方法对中国实验快堆中的安全棒系统落棒过程开展了详细的建模和分析,得到了安全棒在落棒过程中的位移、速度、加速度与时间的关系,并与中国实验快堆调试试验结果进行了对比。同时,基于该方法开展了中国实验快堆安全棒落棒时间与冷却剂流量及温度的敏感性分析及研究。     

3 CEFR最终安全分析报告编写情况

CEFR最终安全分析报告（FSAR）是实验快堆执照申领应提交的技术文件之一。快堆工程部根据实验快堆工程二级网络进度计划提出了2005年完成报告书初稿编写的目标。     

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。     

CEFR堆芯燃料组件抗震试验方法研究

为了验证中国实验快堆（CEFR）堆芯燃料组件的抗震性能,保证地震下结构完整性和气密性,必须研究制定兼具代表性和包络性的堆芯组件抗震试验方法。本文基于俄罗斯组件耐振试验方案分析,结合国内试验规范和堆芯实际约束条件,提出了一套新的组件抗震试验方法,并通过分析计算论证新方法的合理性。结果表明：新方法的试验结果是保守的,可保证在相同地震输入下单组件应力、冲击响应基本能包络处于堆芯组件群中的组件响应,新方法要求单根组件分别在刚性台架和柔性台架上依次完成抗震试验。本文结果对快堆堆芯组件的抗震试验研究具有重要指导意义。     

竖向地震激励对控制棒驱动线落棒影响研究

为了保证反应堆的安全,反应堆设计中对控制棒驱动线(CRDL)在地震载荷作用下的落棒时间提出了限值。在前期的CRDL抗震试验研究以及落棒分析软件中,均只考虑了横向地震对落棒的影响。本次开展了CRDL在竖向地震载荷下的落棒分析研究和地震试验研究。研究结果表明:竖向地震载荷加大了控制棒落棒过程的复杂性,对控制棒落棒时间尤其是全程落棒时间造成比较明显的影响。     

水力驱动控制棒冷态极限落棒能力分析

为了验证控制棒水力驱动系统在卡棒和倒置等极限工况下的停堆可靠性，在200MW低温核供热堆控制棒水力驱动系统的1：1实验台架上进行了冷态极限落棒实验，通过对实验结果的分析。得到了在发生卡棒事故时控制棒的落棒能力，揭示了落棒机理，建立了正置时控制棒插入堆芯的模型，并用实验数据验证了该模型的正确性，建立了倒置时控制棒插入堆芯的模型，获得了倒置时控制棒的插棒能力。     

CEFR最终安全分析报告编写情况

CEFR最终安全分析报告(FSAR)是实验快堆执照申领应提交的技术文件之一。快堆工程部根据实验快堆工程二级网络进度计划提出了2005年完成报告书初稿编写的目标。CEFR最终安全分析报告主要参考和依据下列文件编制:“CEFR安全分析报告格式与内容”、“核电厂安全分析报告的标准格式     

临界装置仪控系统的更新设计与调试

由于采用了集成度高,抗干扰能力强,触发动作阈值高的CMOS组件,使高通量工程试验堆临界装置仪表与控制保护系统有更高的安全性和可靠性。在控制棒驱动线路的设计中,应用了速度负反馈原理,使传动机构电动机转速更加平稳,棒速调整更加灵活。为了进一步保证堆的安全,增设了新的控制线路使在事故情况下,不但带电磁铁的控制棒会快速落棒,其它的控制棒也会以比正常下降快2～6倍的棒速向下插棒。介绍了调试的关键技术和新的抗干扰措施。经过为(4×4—4)核电站燃料元件物理实验而进行的40多次运行,     

临界装置仪控系统的更新设计与调试

由于采用了集成度高,抗干扰能力强,触发动作阈值高的CMOS组件,使高通量工程试验堆临界装置仪表与控制保护系统有更高的安全性和可靠性。在控制棒驱动线路的设计中,应用了速度负反馈原理,使传动机构电动机转速更加平稳,棒速调整更加灵活。为了进一步保证堆的安全,增设了新的控制线路使在事故情况下,不但带电磁铁的控制棒会快速落棒,其它的控制棒也会以比正常下降快2～6倍的棒速向下插棒。介绍了调试的关键技术和新的抗干扰措施。经过为(4×4-4)核电站燃料元件物理实验而进行的40多次运行,证明该系统的设计、调试是成功和可以借鉴的。     

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。     

HTR-10控制棒系统的试验与调试

10MW高温气冷实验堆共有10套控制棒组件及其驱动机构，用于高温堆启动，功率运行和停闭过程中补偿和调节所需的反应性变化，并保证足够的停堆裕度，为确保达到工程设计的要求，对全部控制棒组件及驱动机构，都在实验室进行了热态试验，在高温堆上进行了安装后调试，以及首次临界前的测试，各项数据表明，所有驱动机构运行良好，控制棒的提棒，落棒运行功能正常，位置保持功能正常，棒位显示准确。     

高温气冷堆控制棒涡流限速器研究综述

高温气冷堆控制棒传动机构整体设置于一回路氦气环境,安装空间狭小,事故落棒时,缺乏有效的行程阻尼,因此,在球床模块式高温堆控制棒传动机构的设计中常采用结构紧凑的涡流限速器来吸收事故落棒的动能,减轻事故落棒对控制棒驱动线的冲击.本文简要介绍近年来涡流限速器在高温气冷堆中的实际应用情况,重点探讨了涡流限速器设计中的数值计算方法和实验方法.     

棒位探测器抗震试验研究

为了验证棒位探测器在三代核电要求地震条件下的结构及功能完整性,采用多频波法在1组控制棒驱动线足尺样机的2个方向(水平向和竖直向)同时进行激振,把控制棒驱动线与反应堆4个激励点的地震位移信号作为控制信号,通过该控制信号在多点激励装置上对棒位探测器样机进行抗震试验,幵测量低水平地震(LLSE)和安全停堆地震(SSE)下,棒位探测器的加速度响应值和应变值。试验结果表明,该棒位探测器在地震载荷作用下能够保持其结构完整性和功能完好性。