驱动杆位置对控制棒驱动机构轴向传热特性的影响

核电站常采用对控制棒驱动机构(CRDM)外部强制通风冷却的方法来确保其正常运行。CRDM外部的通风冷却会引起内部的热虹吸现象,从而导致CRDM轴向温度升高。研究表明,驱动杆插入CRDM中的不同位置是影响热虹吸现象的重要因素之一。本文通过试验研究了多种风速下驱动杆在全高度棒位和半高度棒位时CRDM的轴向温度分布。结果表明,驱动杆在全高度棒位时CRDM内部的热虹吸现象更剧烈,冷却空气带走的热量更多。     

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。     

金属骨架电磁线圈在控制棒驱动机构中的应用

对使用金属骨架电磁线圈的控制棒驱动机构(CRDM)与使用传统非金属骨架线圈进行性能比较。结果表明:虽然两者均符合CRDM设备规格书要求,但金属骨架在耐高温、耐辐射、抗震性能、机械强度、可加工性及经济性方面全面优于传统非金属材料骨架。采用金属骨架可以制作出耐温等级420℃及以上的耐高温CRDM电磁线圈,降低了对反应堆压力容器顶部CRDM通风冷却系统的要求。     

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。     

控制棒驱动机构状态监测与故障诊断技术研究

介绍了一种对反应堆控制棒驱动机构(CRDM)进行性能分析与故障诊断的有效工具.它根据CRDM机械部件运行信号特性,采用加速度传感器记录对CRDM运行声信号,然后通过二次仪表对声信号进行处理并提炼出对CRDM运行状态与故障诊断有用的信号,最终实现CRDM动作点的振动特征信号、落棒时间信号的自动检测及处理.     

落棒时间自动测量方法研究与实现

通过对控制棒组件落棒过程、驱动机构勾爪动作和棒位探测器初级线圈响应的分析,提出自动进行落棒波形判断、分析和计算落棒时间的方法,并采用虚拟仪器技术予以实现。采用真实的落棒波形进行验证,表明该设计能够准确捕获落棒波形并自动进行落棒时间的计算。目前相关研究成果已经应用在海南昌江核电厂和福建福清核电厂3、4号机组上。     

自编码数字式控制棒位置测量指示系统

介绍了一种自编码式棒位测量系统。该系统的棒位探测器由数段导磁材料制成的控制棒驱动轴和少量测量线圈组成，每个测量线圈输出一位地址代码。用８０３１ＣＰＵ实现地址码到棒位值的转换。该系统适用于水力学驱动控制棒提升系统，也适用于压水型反应堆磁力驱动控制棒提升系统。     

研究堆控制棒通道冷却剂流动阻力特性实验研究

可移动线圈电磁驱动机构是一种新型的控制棒驱动机构,应用于研究堆.控制棒、跟随组件等在控制棒通道内上下移动,同时冷却剂冲刷控制棒和跟随组件.所以控制棒通道内的流体阻力特性直接关系到整个堆芯的流量分配和控制棒跟随组件是否能得到足够的冷却.在进行了控制棒通道的阻力特性实验后,得到了多种运行工况下阻力与流速、棒位等参数的关系,以及影响驱动线阻力特性的因素.     

磁悬浮式控制棒驱动机构静水转向性能研究

在中国先进研究堆(CARR)调试阶段,发现其控制棒驱动机构在转向过程中存在驱动线圈与控制棒运动不同步的现象。为掌握控制棒驱动机构的转向性能参数,在静水条件下进行了控制棒驱动机构转向性能测试试验。试验表明:驱动线圈与控制棒运动不同步是磁悬浮式控制棒驱动机构的固有特性;棒位、棒速和驱动线圈通电电流大小等因素对静水条件下转向性能影响不大,且四组驱动机构静水条件下转向性能具有一致性。     

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。     

中国先进研究堆控制棒驱动机构动态反向性能研究

在中国先进研究堆(CARR)调试试验期间,发现控制棒驱动机构在反向过程中存在驱动线圈与控制棒运动不同步的现象。为掌握控制棒驱动机构的反向性能参数,在主冷却剂系统运行条件下进行了控制棒驱动机构动态反向性能测试试验。试验数据和分析结果表明:驱动线圈与控制棒运动不同步是磁悬浮式控制棒驱动机构固有特性;棒位、棒速和驱动线圈通电电流大小等因素对动态条件下反向性能影响不大,且4组驱动机构动态条件下反向性能具有一致性;动态反向性能优于静态,是由控制棒驱动机构电磁力分布决定的。     

控制棒驱动机构石墨密封组件设计与密封性能验证

控制棒驱动机构（CRDM）检修及堆芯换料时都需要多次拆卸CRDM的耐压壳体,为解决现有耐压壳体Ω密封焊缝泄漏以及不能多次拆卸的问题,本文采用螺母压紧石墨环方案,利用石墨环的压缩回弹性能防止冷却剂泄漏,并设计一种石墨环密封组件实现快速拆卸;通过开展密封环压缩回弹测试、应力松弛测试以及密封组件泄漏率等密封性能测试试验对石墨环密封组件的密封性能进行验证。结果表明,本文设计的石墨环密封环组件满足设计要求,可以实现高温高压环境下的密封性能。      

基于结构噪声检测的控制棒驱动机构运行故障分析方法研究

针对丝杠滚子螺母型反应堆控制棒驱动机构（CRDM）,研究了CRDM结构噪声检测技术。通过对CRDM运行的结构噪声信号进行时程和频域分析,获取反映CRDM运行故障特性的敏感特征量及其故障判据。模拟试验分析表明:结构噪声的时程和频谱分析可反映CRDM故障特性,可有效地鉴别CRDM故障。      

多编码棒磁敏式控制棒位置探测器

提出了一种结构简单、工作可靠、测量精度高的控制棒位置探测器-多编码棒磁敏式控制棒位置探测器.对于实现N个测点的棒位探测器而言,它由一个开关组件与和一根芯棒组成.开关组件内设置了k个磁性开关并在同一平面上环向均布.非导磁芯棒四周镶嵌了k排永磁铁并按一定的规律布置.在芯棒随控制棒加长杆在开关组件中心孔内上下运动时,永磁铁经过磁性开关将使之闭合;反之,开关断开.通过拾取与磁性开关相串联的电阻上的输出信号并进行相应的处理即可判断控制棒的堆内位置.     

反应堆控制棒驱动机构模拟负载系统的研制

介绍了反应堆控制棒驱动机构(CRDM)模拟负载装置的设计原理和方法,研制出了一种新型的模拟负载系统,用来模拟反应堆棒控系统对控制棒的控制过程。对设计的模拟负载系统进行了功能性试验和性能参数测试,并与实际运行系统进行比较后,发现该系统达到了各项功能控制要求,且性能稳定可靠,模拟负载的电磁线圈散热性能与负载特性良好,各项性能指标达到了设计要求。     

基于PostgreSQL的CRDM数据存档系统

数据存档系统是控制棒驱动机构(Control Rod Drive Mechanism,CRDM)样机控制系统的重要组成部分,主要用于存储控制棒的实时、报警信息及其他设备信息等数据,一方面能够使运行人员对熔盐堆CRDM样机的运行、调试和维修等工况进行分析和处理,另一方面为今后基于数据分析的预警和诊断技术发展积累数据资源。本文基于开源、数据类型和接口丰富、扩展功能强大的关系型数据库Postgre SQL,设计实现了熔盐堆CRDM样机数据存档系统的数据库。为提高数据库的性能并确保安全可靠的存储数据,在数据采集上采用了双机热备技术,同时使用Java语言开发了控制棒棒位检索工具并连接数据存档系统。该系统在熔盐堆CRDM样机中的成功应用证明其是一种先进的、低成本的、稳定的数据存档系统。     

直线电机型反应堆控制棒驱动机构电磁结构设计研究

电磁结构设计是电磁型反应堆控制棒驱动机构设计的核心环节。本文提出了一种适用于控制棒驱动机构的圆筒型直线电动机。首先,描述了该类电机的基本电磁结构,其次,采用解析计算的方法,推导了可行的极槽数配合,分析了一种新型集中绕组结构。然后,采用二维有限元的方法,对极槽配合、绕组结构形式和电磁结构尺寸等影响机构性能指标的关键因素进行了深入研究,并基于研究成果开展了电磁结构详细设计和试验验证等工作。试验结果表明,直线电机型控制棒驱动机构电磁结构设计合理,可按照控制指令实现提升、下插、保持和落棒等基本功能,提升力、跟随特性和落棒性能等技术指标均可满足设计要求。      

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.     

控制棒驱动机构线圈电流曲线数据分析算法研究与实现

控制棒驱动机构(CRDM)用于实现对反应堆功率的调节与控制,其运行可靠程度直接影响着核电厂的安全性和经济性。目前核电厂和设备制造厂均缺少对CRDM进行可视化、智能化的故障诊断系统或数据分析方法。针对以上情况开发了一种控制棒驱动机构线圈电流曲线分析算法,用于对CRDM的线圈电流进行数据分析和故障诊断,从而可以实现对CRDM的智能分析和系统健康状态评估,以便于在核电厂调试及大修期间对CRDM进行全面的检修和维护。     

耐高温绝缘漆在核电控制棒驱动机构线圈组件用电磁线及引接线上的应用研究

采用环氧改性有机硅树脂为基体,加入超细无机填料和有机助剂等材料制备了耐高温绝缘漆,并应用于核电控制棒驱动机构用电磁线及引接线。考察了其耐高温、耐辐射的主要性能指标。实验结果表明:加入超细无机填料的耐高温绝缘漆具有较好的耐高温、柔韧和附着力性能,作为核电控制棒驱动机构用电磁线及引接线的涂覆层,可有效提高电磁线及引接线的耐高温、耐辐射性能。