氦检漏技术在核电站蒸发器传热管密封性试验中的应用

蒸汽发生器传热管氦检漏技术,是20世纪80年代法国电力公司(EDF)开发的一种用于检测蒸汽发生器传热管密封性能的新技术,目前该技术已应用于EDF旗下核电站的蒸汽发生器。但是国内某核电站所用的60F型蒸汽发生器在结构上存在差异,本文以该型蒸汽发生器实施的氦检漏试验为例,简要介绍了蒸汽发生器氦检漏的工作原理和步骤、详细描述了该型蒸汽发生器结构上的差异,以及试验过程中出现的问题;总结提炼了相应的解决方法,为同型蒸汽发生器传热管密封性试验提供了经验。     

蒸汽发生器传热管氦检漏定量定位技术分析及验证

蒸汽发生器传热管氦检漏是核电厂蒸汽发生器重要检查项目.本文针对蒸汽发生器传热管氦检漏漏点定量定位分析提出了一套算法理论,并通过试验平台进行试验,验证了算法的准确性,为漏点分析提供了可靠的理论依据.     

压水堆核电厂二回路水质泥渣沉积分析与控制优化

核电厂蒸汽发生器相当于一个巨大的垃圾收集器,二回路系统的杂质及异物等均进入蒸汽发生器后,容易发生杂质沉积,并导致蒸汽发生器传热管传热效率降低,严重时甚至会引起蒸汽发生器传热管腐蚀破损。因此,本文从核电厂二回路各系统管道和容器的材质、二回路水质控制以及二回路腐蚀等方面出发,分析核电厂蒸汽发生器的泥渣含量高的原因,并提出合理的技术改进。最终达到降低蒸汽发生器泥渣量的沉积,提高蒸汽发生器的安全使用寿命的目的。     

核电厂蒸汽发生器运行中的安全问题

介绍了核电厂蒸汽发生器所发生的传热管降质现象。论述了预防传热管降质的各项措施和在役检查。包括二回路水化学监控、泄漏率监测、二次侧清洗、传热管涡流检验和目视检查等。     

核电厂蒸汽发生器一次侧向二次侧泄漏率取值研究北大核心CSCD

合理确定蒸汽发生器一次侧向二次侧泄漏率取值,并据此制定核电厂运行策略,对核电厂的安全及稳定运行意义重大。本文根据泄漏率数值使用目的,将泄漏率分为用于辐射防护设计的泄漏率取值、用于核电厂运行控制的泄漏率控制值、用于保证蒸汽发生器传热管完整性的泄漏率保护阈值三大类,并探讨了各类取值的确定依据。完成了对国内外核电厂蒸汽发生器一次侧向二次侧泄漏率取值情况的调研分析,结合研究情况,提出了我国核电厂蒸汽发生器一次侧向二次侧泄漏率取值及控制的建议。     

立式和卧式蒸汽发生器传热管在役检查技术

美国立式蒸汽发生器传热管在役检查技术与经验。在役检查要求美国核电站技术规格书(USNRC 1981)规定了压水堆核电站蒸汽发生器传热管的在役检查要求(取样规模和频率)，核电站在首次在役检查中接受检查的蒸汽发生器传热管的数量取决于该电站中蒸汽发生器的数目和是否对这些管子进行过役前检查．在随后的检查中每次检查一台待查的蒸汽发生器，进行轮流安排．     

核电站蒸汽发生器降质预防和在役检查

介绍了法国核电站蒸汽发生器在运行初期所发生的传热管降质现象,重点论述了大亚湾核电站１ 号机组蒸汽发生器对降质预防所采取的措施和在役检查,包括二回路水化学监控、泄漏率监测、传热管涡流检验、二次侧的机械清洗、清洁度检查和外来物取出等。实践证明,采取了上述降质预防措施和在役检查,对核电站的安全运行起到了重要作用     

蒸汽发生器传热管堵头有效性分析

蒸汽发生器传热管是核电厂—回路压力边界的薄弱环节,传热管的完整性直接影响到整个一次侧的安全。当传热管出现裂纹、腐蚀或磨损等缺陷时,在评定确认可能会发生一次侧流体进入二次侧情况下,需要对传热管进行堵管。利用有限元法对某蒸汽发生器传热管的滚压堵头进行分析评定,模拟计算在堵管时以及堵管后堵头、传热管接触力情况,通过计算及分析确认堵头在极限运行工况的有效性,计算显示此堵头满足强度要求。     

ETA对PWR二回路设备材料抗蚀作用研究

世界上已有60％的核电厂采用新型碱化剂ETA(Ethanolamine乙醇胺)作为二回路水化学pH控制剂。美国有80％的核电厂采用ETA。ETA作为二回路水化学pH控制剂,能够显著抑制蒸汽发生器(SG)传热管和二回路系统材料的各种类型腐蚀,延长SG使用寿命,提高在役核电厂的经济性。     

大亚湾核电站蒸汽发生器传热管的涡流检查

介绍了大亚湾核电站蒸汽恨生器传热管的涡流检查设备与技术,１号机组蒸汽发生器首闪在役检查的关键路径,技术改进及其检查结果。首次在役检查结果表明;３台蒸汽发生器没有发现传热管破损,保证了核电站的安全运行。     

运行条件对蒸汽发生器热工参数影响的仿真研究

以减轻蒸汽发生器破管事故及考察核电站电力升级为目的,参考大亚湾核电站蒸汽发生器的运行参数,基于分布参数法建立了核动力蒸汽发生器一维数学模型,开发了基于MATLAB的动态仿真程序,进行了改变运行条件时蒸汽发生器热工参数仿真计算。计算结果表明:与满负荷正常运行条件相比,在降低二回路运行温度或增加二回路流量时,二回路预热段变短,出口焓大幅升高;质量含汽率在降低温度时提高54%,增加流量时提高28%;一、二回路及管壁整体温度降低;一回路和内壁温降增大。该计算结果揭示了蒸汽发生器的内在传热规律,可为缓解U形管恶化及提升电力的相关操作提供一定理论依据。     

核电站蒸汽发生器泄漏监测——氮-16辐射监测仪概述

蒸汽发生器是压水堆核电站核蒸汽供应系统的主要设备之一,对蒸汽发生器传热管进行泄漏监测关系到核电站的安全和经济运行。介绍了用于蒸汽发生器泄漏监测的氮-16辐射监测仪的概况、工作原理、系统组成等。     

核电厂蒸汽发生器二次侧三维流场分析

为弄清核电厂蒸汽发生器二次侧的流动和传热特性机理,以确保蒸汽发生器的稳定性,文章采用数值软件根据蒸汽发生器的结构特点和运行模式进行简化建模,利用相似原理,使用相变模块模拟了蒸汽发生器的二次侧汽液两相流的流场分布情况。研究了相同结构下不同给水比例对二次侧流场分布的影响,尤其是对空泡份额分布特性的影响。研究发现,不同的给水工况对直管段的空泡份额分布和流体流速分布都有明显的影响,但对传热管上部区域的空泡份额和速度分布的影响不大。     

基于时间序列神经网络的蒸汽发生器传热管泄漏程度诊断研究

针对蒸汽发生器U形传热管泄漏,本文提出了一种基于时间序列神经网络对蒸汽发生器传热管泄漏程度进行诊断研究的方法。首先,对核电厂蒸汽发生器U型传热管泄漏进行机理分析,构建其数学模型,提取其泄漏的直接特征参数,再依据Fisher得分法,提取其间接特征参数;其次,通过滑动时间窗口法从预处理后的时间序列数据中生成数据样本,作为时间序列神经网络的输入,并以蒸汽发生器U形传热管泄漏程度信息为标注,基于反向传播（BP）算法对五层神经网络系统进行训练,得到蒸汽发生器U形传热管泄漏的时间序列神经网络模型;最后,模拟核电厂运行过程蒸汽发生器U形传热管泄漏时的时间序列测试数据。仿真结果表明,时间序列神经网络对演变事件的处理具有较好的有效性和较高的泛化能力,对故障程度的诊断研究具有参考价值。      

M310机组蒸汽发生器传热管5%破损率量化研究

M310核电机组《化学和放射化学技术规范》第3篇《放射化学规范》中规定,当“133Xe>92500 MBq/t或133Xe>37000 MBq/t和131I/133I>1.5”时,执行“如果至少1台蒸汽发生器（SG）传热管破损率超过5%,则应以50 MW/min 速率降负荷到NS/SG模式”指令。在实际运行过程中,由于无法判断传热管破损率是否超过5%,故无法确定是否执行“以50 MW/min 速率降负荷到NS/SG模式”的指令,因此,M310核电机组《放射化学规范》中该运行指令不具备可操作性。本文对国内外相关放射化学运行指令进行调研,充分理解“传热管破损率超过5%”的含义,并进行量化分析。通过对SG传热管在5、24、44 L/h泄漏率下的裂纹稳定性进行分析,发现在这些泄漏率下单根传热管都不会发生失稳断裂,进而给出了一个具有可操作性的建议,用指标“如果至少1台SG一次侧向二次侧的泄漏率超过5 L/h”,代替无法量化的“如果至少一台SG传热管破损率超过5%”,可保证核电厂运行的安全性和经济性。      

蒸汽发生器液压胀接保压时间及拉脱力的研究

蒸汽发生器是核电站的核心设备,若在正常工作中发生泄漏,将影响整个核动力装置的稳定性和安全性。蒸汽发生器中管板和换热管的连接主要靠液压胀接来完成,液压胀接处最容易发生泄漏,针对蒸汽发生器液压胀接的研究变得至关重要。本文进行了胀接试验及拉脱力试验,确定了合理的保压时间。对胀接过程进行有限元分析,研究了不同厚度管板的残余接触压力,并给出蒸汽发生器拉脱力的理论计算公式。结果表明,保压时间应控制在6~8s,蒸汽发生器拉脱力的计算应使用修正后的公式。     

HTR-10蒸汽发生器的建模及分析

为开发适用于球床模块式高温气冷堆HTR-10的模拟机,采用一体化仿真支撑平台vPower建立了蒸汽发生器的实时热工水力模型。模型以传热方程为基础求解两侧工质及金属管壁的温度和焓,以流体网络为基础求解两侧工质的压力和流量。本文讨论了3种节点划分方案,针对不同节点划分方案的适用范围提出了建议并采用96节点划分方案进行后续研究。此外,通过分析确认了模型在稳态工况下主要参数和分布参数的准确性和合理性,并在100%功率稳态工况的基础上模拟了氦气侧流量阶跃的场景,分析了模型中主要参数的变化过程。动态仿真结果表明,氦气流量阶跃会引起一、二次侧参数不同程度的变化,变化幅度与阶跃程度呈正比,且金属管壁和水侧热容、二次侧参数变化速率相对缓慢,模型再平衡时间较短,表明HTR-10采用的螺旋管式直流蒸汽发生器的热惯性相对较小。     

蒸汽发生器传热管结垢厚度的涡流检测方法与应用

蒸汽发生器二回路中有较多的沉积物存在并危害传热管安全,利用涡流检测方法可以对传热管二次侧泥渣进行有效检测。通过模拟传热管结垢的不同厚度并进行实验,可获得厚度与幅值的对应关系。本文描述了对蒸汽发生器传热管结垢的检测方法及幅值与厚度的对应关系,为统计蒸汽发生器传热管外壁结垢情况提供了较为有效的参考基准量。