中国加速器驱动嬗变研究装置次临界反应堆概念设计

根据中国加速器驱动嬗变研究装置(CiADS)的建设要求,完成了CiADS中次临界反应堆的概念设计。次临界反应堆为液态铅铋冷却快中子反应堆,采用半池式-半回路式的布置方式,通过主容器的中心管实现了与散裂靶在结构上的耦合。燃料组件及换料方式采用相对成熟的技术方案,设置了铅铋主冷却剂辅助系统,通过多种专设安全设施来保证反应堆的安全。CiADS次临界反应堆充分考虑了堆靶耦合界面的可实现性,利用了液态铅铋冷却剂良好的传热性,结合了池式堆冷却剂自然循环的特性及回路式堆冷却剂装量少的特性,具有良好的可行性、安全性、布置灵活性和技术扩展性。     

水力驱动装置冲击实验研究

水力驱动装置是利用流体动压原理设计的一种新型控制棒驱动机构。本工作实验研究水力驱动装置在冲击载荷下的动力学响应。在半正弦脉冲冲击加速度±30 g、作用时间11 ms实验条件下,水力步进缸的外套响应速度低、位移小,在冲击过后,水力驱动装置未出现跳步或降步现象,表明它在实验冲击载荷下是稳定的。     

核电厂设备闸门提升装置关键失效模式分析

对核电厂设备闸门提升装置在闸门封头开启和关闭过程中的运动特性进行分析研究,该研究借助动力学仿真软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS展开,分别对故障树分析发现的薄弱环节进行分析,包括:提升装置两侧导向箱不同步而产生卡滞和地震工况下闸门封头两侧导轨变形失效。分析结果表明,闸门封头两侧导向箱不同步高度差≤54mm时,提升装置不会产生卡滞现象;在地震工况下,提升装置无论是在闸门封头开启还是关闭状态,两侧导轨都不会出现变形失效。     

西安脉冲堆水平实验孔道

西安脉冲堆的水平实验孔道主要服务于核物理、辐射化学和材料辐照等。水平实验孔道分为水平切向孔道、水平径向孔道。水平切向孔道的屏蔽采用旋转屏蔽门屏蔽,避免了活化后塞子取出物污染空间及取放塞子的不便。为使孔道内保持负压,在前端铝管后部上方设置了1根φ38×3的特排管与特排系统相联接。水平径向孔道A正对堆芯,孔道前端位于水池中。     

控制棒新型电磁驱动机构性能实验研究

介绍了反应堆控制棒的一种新型电磁驱动机构,其电磁铁线圈吸引于密封筒内的衔铁,衔铁与驱动对象相连;当密封筒外的电磁铁线圈在驱动机构的带动下移动时,密封筒内的衔铁与驱动对象随之移动。论述了对该机构进行的刚度实验、承载极限实验、断电反应实验、温升实验及原理整机实验,并给出了实验曲线及数据结果,对其特点进行了综合评价。     

控制棒样机主驱动轴锁紧装置的设计与计算

控制棒样机主驱动轴锁紧装置的结构,是采用蜗轮蜗杆传动,使钢球夹紧和放松主驱动轴,同时对作为传动轴的蜗杆进行了强度校核,对钢球能否锁紧和松开也进行了校核,理论上此结构是可行的,实际的可行性有待于实验证明。     

反应堆控制棒新型电磁驱动机构原理实验监控系统

为解决反应堆控制棒新型电磁驱动机构工程样机设计中遇到的一些问题，对该机构的原理样机进行了性能实验。该原理样机实验监控系统采用光栅尺测量控制棒的实际位移，可编程控制器(PLC)控制实验台，计算机采集实验数据，计算机与PLC之间通过RS232串口进行通信。实验表明：该实验监控系统性能可靠，精度高，保证了实验的顺利完成。     

设备闸门提升与导向装置运行特性仿真分析

对核电厂设备闸门提升与导向装置在设备闸门封头开启与关闭过程中的运动特性进行了分析研究,该研究借助动力学仿真软件ADAMS展开,分别对提升与导向装置可能出现的同步提升操作和不同步提升操作两种工况进行了仿真分析。分析结果表明:在同步提升操作工况下,设备闸门封头两侧导向箱位移一致,提升与导向装置不会产生卡滞;在不同步提升操作工况下,设备闸门封头两侧导向箱最大允许高度差为54 mm,否则提升与导向装置将产生卡滞。     

零功率实验装置中的周期测量

在零功率实验装置上,反应性是表征实验系统临界性的主要参数,该装置采用周期测量系统测量装置功率上升的二倍渐进周期,再根据渐进周期与反应性的关系得到系统反应性。通过装置上的运行实验表明;测量数据是可靠的。对零功率装置的周期测量系统进行了介绍。并阐述得到系统反应性的基本原理和过程。     

中国先进研究堆安全棒驱动机构改进设计

分析了中国先进研究堆（CARR）在C阶段调试过程中发生的安全棒意外落棒事件,查找原因为：安全棒驱动机构回路中电磁阀因长时间工作引发烧损失效,为解决该安全隐患,对CARR安全棒驱动机构进行改进设计,提出“水力提升-水力磁力保持式”安全棒驱动机构设计方案,使用Ansoft公司的有限元分析软件Maxwell对水力提升-水力磁力保持式安全棒驱动机构磁路进行有限元分析,计算得到驱动机构的电磁场分布及电磁力的数值,计算结果表明,磁力保持装置产生电磁力可达到安全棒驱动线重量的2.12倍,具有一定的裕度。     

国外轻水堆核电站附加安全系统的发展

本文介绍了国外近年来核电站附加安全系统的发展,以及各类安全系统的作用及其结构。     

中国先进研究堆安全棒驱动机构调试

中国先进研究堆安全棒由水力驱动,最初设计制造的驱动机构存在较多问题,验证试验中发生多次卡棒。本工作对安全棒驱动机构的设计和制造工艺进行了一系列改进,并制造了两套驱动机构,对其进行调试。新的安全棒驱动机构调试结果表明,所作改进对提高驱动机构性能是有效的。     

CARR控制棒驱动机构试验样机电磁力研究

为获得中国先进研究堆(CARR)控制棒驱动机构电磁力及电磁场分布,对控制棒驱动机构进行了受力分析,设计制造CARR控制棒驱动机构试验样机。在试验样机上进行了电磁力试验,使用有限元分析软件Ansoft Maxwell对试验样机电磁场及电磁力分布进行仿真分析,计算得到了试验样机磁感应强度分布曲线和电磁力分布数据,以及永磁体磁场对电磁场的影响和结构参数对电磁力的影响。仿真结果与试验值符合较好,研究结果为CARR控制棒驱动机构电磁力研究和同类型控制棒驱动机构设计提供了参考。     

摇摆状态下水平管内气-水两相流的流型研究

摇摆产生的惯性力以及水平管路发生向上和向下倾斜,会使管道内两相流的流动型式发生变化.本文对直径25mm管内气-水两相流在摇摆周期为15s、摇摆角度为10°状态下的流型进行了实验,研究了气-水两相流在摇摆状态下的流动型式,并给出了流型图.实验结果表明,在一些气-水流量区域,两相流体在一个摇摆周期内存在两种流动型式.     

研究堆用自然循环阀样机实验验证

自然循环阀是研究堆停堆后利用自然循环方式实现堆芯余热排除的重要设备之一。研究堆用自然循环阀采用了特殊本体结构和10．5m长的远传操纵杆,以满足堆用自然循环阀的性能要求。为获得自然循环阀真实的阻力特性,并验证其动作可靠性,在模拟实验回路上对自然循环阀样机的密封性能、水力特性和操作机构可靠性进行了实验验证。结果表明：研究堆用自然循环阀样机性能及其可靠性满足了工程设计要求。     

5MW低功率堆电离室电缆提升机构设计

电离室电缆提升机构的设计,在堆顶空间受限的条件下,需解决的是电缆随动问题。经过对多种随动技术进行比较,最后采用了分别在牵引钢丝绳和电缆上设卡的方法,选择合适的设卡距离及设卡数量,能可靠地满足电离室提升的要求。     

核电厂气闸门机械传动机构用薄壁齿轮失效分析及设计改进研究

对国内某在役核电厂气闸门机械传动机构用薄壁齿轮断齿失效事故进行了分析研究,该研究从薄壁齿轮断齿失效的机理和齿轮受载条件2个方面展开,找出了薄壁齿轮断齿失效的根本原因:①薄壁齿轮选材不合理。材料牌号为ANSI1340,成分分析结果显示S元素(含量为0.11%)远超标准要求,且齿轮中含有大量Mn S夹杂物,Mn S使材料性能劣化,导致齿轮发生轮齿根切断裂;②薄壁齿轮结构设计不合理。选用了齿数为12齿的特殊结构变位齿轮,变位齿轮受到的载荷超出其材料的许用限值,产生根切断裂。最后,本文从材料选择、制造加工工艺控制、结构设计等3个方面对薄壁齿轮提出了优化改进措施。     

模块式小型堆稳压器除气系统设计研究

为克服采用传统的化容系统下泄除气法所带来的耗时较长和操作复杂的问题,提出了利用稳压器进行热力除气的稳压器除气系统设计方案。该方案基于稳压器的稳态除气模型和优化算法,研制了稳压器除气优化专用程序,同时开展了停堆期间全范围工况下模块式小型堆稳压器除气优化计算和分析,获得了最优的除气限流孔尺寸以及除气运行影响因素。通过实际的除气效果计算评估表明,本文所设计的稳压器除气系统理论上最快可以在4.13 h内完成除气,相比传统化容下泄除气法具有明显的时间优势。