钠冷快堆蒸汽发生器用2.25Cr-1Mo钢热老化行为研究进展

中国实验快堆蒸汽发生器主要使用核级2.25Cr-1Mo钢制造。由于钠冷快堆中严苛的工作环境,蒸汽发生器传热管需要同时面对高温、高压差以及钠和水腐蚀等问题,其中部分问题引起蒸汽发生器的热老化行为,从而影响其寿命。本文调研了钠冷快堆蒸汽发生器用2.25Cr-1Mo钢热老化行为的主要影响因素,总结了开展2.25Cr-1Mo钢热老化行为研究的多种方法,提出了解决2.25Cr-1Mo钢热老化问题的措施,并对未来发展方向进行展望,以期为我国钠冷快堆蒸汽发生器部件的寿命评估和安全运行提供参考。

示范快堆中间热交换器材料316H钢钠中老化行为研究

316H钢是中国示范快堆中间热交换器的主要材料,随着运行时间的增加,其老化效应不断累积。为探索316H钢在示范快堆中间热交换器运行工况下的老化行为,此研究分别在353℃和535℃静态钠条件下对316H钢管材和板材试样进行了1000~8000 h的相容性试验,并对试验后的样品开展微观表征、腐蚀速率测量以及力学性能测试等分析。结果显示:353℃条件下试样几乎不发生腐蚀现象,而在535℃条件下,高温加速了扩散使得材料的老化行为显著,随着试验时间的增加,材料在钠中的腐蚀转为稳态阶段。研究表明:316H钢在钠中的老化行为受到钠的温度、浸泡时间以及材料制造工艺等因素影响,在低氧低碳的低温钠环境中有较好的抗老化能力,在温度相对较高、时间较长的钠环境中存在老化迹象。

直线冰箱压缩机活塞位移的自传感技术研究

通过对直线冰箱压缩机的动磁直线电机的等效电路进行分析,建立了活塞位移自传感器的数学模型,得出了压缩机活塞位移的检测及控制方式.为了研究自传感器的性能,设计了一套基于虚拟仪器的活塞位移测控系统,分别对变电压驱动和变可控硅的导通时间驱动方式下的自传感器特性进行了实验研究.实验研究结果表明,利用直线电机作为位移传感器的方法是行之有效的,在活塞行程范围内,变电压和变导通时间驱动方式下的稳态误差分别小于4.4%和7.3%,在上死点附近,最大稳态误差分别为1%和3%,完全可以满足直线冰箱压缩机的控制要求.

直线冰箱压缩机活塞位移的模糊控制

为了有效地控制直线冰箱压缩机的活塞位移,提出了一种以活塞上死点位移为控制目标的可自调整规则的模糊控制系统.基于模糊控制模型和活塞运动模型,开发了模糊控制系统的硬件和软件,控制系统主要由位移测量模块、中央处理器模块、功率驱动模块、电源模块及上位机等组成.为了研究模糊控制系统的性能,实验测量了其响应曲线,实验结果表明:模糊控制系统在无需压缩机系统模型的前提下,可以成功地控制直线压缩机的活塞位移,其在上死点附近几乎无超调,稳态误差小于0.25 mm.这种新型的模糊控制系统对于冰箱、空调、斯特林制冷机及气体等领域的直线压缩机活塞位移控制具有很大的应用前景.

直线冰箱压缩机的频率特性

为了开发高性能、高可靠性的直线冰箱压缩机,从理论上分析了影响直线压缩机固有频率的因素,通过实验研究了直线压缩机在不同排气压力和工作频率下的工作特性.研究结果表明:直线压缩机的固有频率不仅与运动组件质量和弹簧刚度有关,还受到排气压力及活塞行程的影响,随排气压力的增大而增大;在不同的排气压力和活塞行程下,当工作频率接近固有频率时,压缩机的工作电流和输入功率最小,压缩机效率最高,工作可靠稳定.在设计直线冰箱压缩机时,为了使其高效、可靠稳定地运行,应保证额定运行工况下的固有频率与工作频率相等.

动磁直线电机驱动压缩机的建模与仿真

通过控制三端双向可控硅的导通时间来控制活塞位移的方法,建立了动磁直线电机驱动的压缩机的机械系统、热力系统及电磁系统数学模型.用该模型分析了压缩机的动态性能,得出了不同导通时间的电机线圈电压、电流及活塞行程和上死点位置.结果表明:仿真与实验结果吻合较好,表明该模型是行之有效的,控制及求解方法是正确的.由于考虑了等效阻尼系数的可变性、电机参数的准确性及算法对仿真结果的影响,使得仿真与实验结果误差小于10%,完全可以满足工程设计的需求.该模型具有可靠性好、准确性高、应用方便等特点,为压缩机系统参数的优化设计提供了新的途径,可以作为设计开发直线压缩机的一个有效工具.

直线压缩机的频率特性研究

建立了直线压缩机的动力学模型,通过数值仿真和试验研究了弹簧刚度系数、阻尼系数及电源频率对直线压缩机性能的影响,研究结果对直线压缩机的设计有较大的指导意义。

油气长输管道安全预警系统的开发与应用

本文介绍了中国石油天然气管道通信电力工程总公司研制的一种基于激光干涉技术的管道安全预警系统,该系统是利用与管道同沟敷设的通信光缆作为分布式传感器,对管道沿线的土壤振动情况进行长距离实时无缝监测,通过精确的振动信号分析,判断威胁管道安全的破坏事件,从而做出准确的目标定位,实现对管道安全的预警。

中国实验快堆奥氏体不锈钢焊接件与钠蒸气的相容性

在400℃高温钠蒸气介质中，对俄罗斯进口的08X16H11M3奥氏体不锈钢中间热交换器与国产304奥氏体不锈钢支撑的焊接件进行了3000h的相容性模拟试验研究。结果表明：在本试验条件下，焊接试样的腐蚀速率很低，其等级为完全耐蚀；与钠蒸气接触的试样焊接区及热影响区表面均未观察到晶问腐蚀；在试验后试样的焊接区和热影响区表面，所有试样均未观察到Na的渗入；在国产304不锈钢热影响区的个别表面位置虽有1～2μm深的晶界小喇叭口出现，但其成分未出现异常；在试验过程中，国产304不锈钢表面出现明显的组分元素溶解扩散，但对材料基体的组织及力学性能未产生明显影响，试验后试样的抗拉强度、屈服强度和延伸率与试验前相比无明显差别，断口形貌与试验前一样仍呈韧性断裂特征。

导通角对直线压缩机工作特性的影响

以基于LabVIEW的测量与控制系统为基础,研究了一种动磁式直线压缩机的位移、电压、启动特性。实验结果表明:在同一排气压力下,活塞行程和上死点位移随导通角的增大而变小;在直线电机线圈中产生的感应电动势在一定排气压力下,随导通角的增大而增大,其与电流的相位差随导通角的增大而增大;启动电流随导通角的增大而减小,控制系统应以大导通角启动,可防止撞缸现象。

基于LabVIEW的直线压缩机测控系统

设计了一种基于LabVIEW的直线压缩机测控系统,其主要目的是通过改变三端双向可控硅的导通角来控制活塞的位移,并采集和处理直线压缩机的各种运行参数。

直线压缩机油泵系统仿真与实验研究

直线压缩机是一种新型的高效压缩机,传统的供油机构已经不再适用,为了开发新型供油系统,对一种利用压缩机机体振动来供油的油泵系统进行了仿真和实验研究。研究结果表明:这种油泵系统是行之有效的,其泵油量随机体振幅及振动频率的增大而增大;当机体振动一定时,泵油量随油泵固有频率的增大而减小,并未发生共振现象;系统阻尼与润滑油粘度有关,减小润滑油粘度可增加油泵系统的泵油量及效率;油泵的功耗影响着直线压缩机的效率,通过减小泵油高度、输油管道长度及壁面粗糙度,优化吸排油腔设计,以减小油泵功耗,从而提高直线压缩机效率。该油泵系统具有结构简单,体积小,效率高等特点,完全可以满足直线压缩机的需求。

变频喷油螺杆压缩机冷却系统的实验研究

为了解决变频喷油螺杆压缩机运行过程中润滑油的乳化和碳化现象，对压缩机的冷却系统进行了实验研究。实验结果表明，压缩机排气温度和比功率受到喷油量和油冷却量的影响。当压缩机低频（15-30Hz）运行时，应保持喷油量不变，减小油冷却量，从而使得排气温度高于该工况下的露点温度：当压缩机高频（35-50Hz）运行时，应合理地增大喷油量，增加油冷却量，从而使得排气温度不会过高。

VPDN企业端解决方案

从虚拟专用拨号网（VPDN）结构的基本原理、隧道协议、认证方式等方面概述了中国联通开展VPDN业务的实施步骤和解决VPDN企业端的5种模式,并介绍了中国石油天然气管道电信公司实现 VPDN企业端的具体方案。

Fe-Ni磁性温度感知合金与高温钠的相容性研究

磁性温度感知合金可用于钠冷快堆非能动停堆系统,当堆内温度高于磁性合金居里点时,与合金连接的控制棒掉落堆芯,实现安全停堆。本工作对新研发的Fe-Ni磁性温度感知合金与530℃、560℃、600℃高温核级钠相容性开展了试验研究;试验后,进行了腐蚀深度、微观形貌以及表面腐蚀产物等分析。结果表明:试验后Fe-Ni合金表现为微小增重,随温度升高平均增重率升高;结合宏观形貌和线扫描能谱分析,表明样品表面形成了含锰氧化膜,该膜层可有效地阻止材料组分元素的溶解。经高温钠浸泡后,样品表面未发现点腐蚀和晶间腐蚀等局部腐蚀迹象,表明材料在高温钠中有较好的耐蚀性能。

中国实验快堆粘钠设备动态去污技术模拟试验研究

采用硫酸和磷酸的混合酸作为去污剂,以530℃钠中浸泡3700 h的304和316不锈钢为试样,进行了快堆设备去污模拟试验,并在去污试验后对试样进行去污深度、微观形貌以及力学性能等分析。结果表明:304和316不锈钢最大去污深度分别可达约10μm和4μm;材料去污深度随去污温度、时间、去污剂流速的增加而增大;相同条件下,304不锈钢的去污深度大于316不锈钢。去污后,材料均保持较好的延伸率,抗拉强度略有降低,不影响材料的整体力学性能。以12.5 g/L硫酸和30 g/L磷酸的混合酸一步法去污作为快堆粘钠设备的去污法具有操作简单、去污快、产生废液量少的特点,说明该混合酸是一种高效去污剂。

直线冰箱压缩机的频率特性研究

为了开发高性能、高可靠性的直线冰箱压缩机，从理论上分析了影响直线压缩机固有频率的因素，通过实验研究了直线压缩机在不同排气压力和工作频率下的工作特性．研究结果表明：直线压缩机的固有频率不仅与运动组件质量和弹簧刚度有关，还受到排气压力及活塞行程的影响，随排气压力的增大而增大；

硅酸钙与钠及钠蒸气的相容性研究

中国实验快堆主容器上方旋塞采用硅酸钙制品作为绝热材料,该材料存在与钠蒸气以及液态钠接触的可能性。通过开展硅酸钙绝热材料在高温钠、钠蒸气环境中的腐蚀实验,并对实验后样品进行表面形貌、剖面形貌以及导热性能测量等观察分析,以评估该材料与高温钠和钠蒸气环境的相容性能。结果表明:硅酸钙在液态钠和钠蒸气中不发生激烈的化学反应;液态钠和钠蒸气对硅酸钙的作用仅发生在表层,硅酸钙材料内部的颜色及形貌与试验前没有区别,未见钠的渗入,也未见任何裂纹或破损;试验后硅酸钙材料的热导性能与试验前基本相同,液钠和钠蒸气对硅酸钙的绝热性能基本没有影响。硅酸钙表现出较好的抗钠腐蚀性能。

油气分离元件的试验研究

为了开发高性价比的油气分离元件,设计一种具有折叠式过滤层结构的深度型油气分离元件,并对其性能进行试验研究。结果表明,进入油气分离元件的气体含油率、流速及过滤材料的选取及组合是影响其性能和寿命的关键因素。试验结果对于油气分离元件的设计具有重要的指导意义。

一种喷油回转压缩机排气温度的控制方法

提出了一种喷油回转压缩机排气温度的控制方法。它设计合理、经济、安全、可靠,可有效地延长压缩机润滑油的寿命。