核电站蒸汽发生器传热管电磁超声导波自动化检测系统设计

蒸汽发生器传热管作为高温气冷堆核电站一回路压力边界的关键部件,承担着热交换及辐射屏障的重要作用,其结构完整性严重影响核电安全运行。针对该类特殊结构传热管的在役检查难题,设计了专用的电磁超声导波自动化检测系统,研制了内置单点检测式的磁场增强型电磁超声导波探头,开发了采用模块化组件的五轴联动多自由度自动运载装置,提出了基于机器视觉的管孔动态定位方法,建立了蒸汽发生器全尺寸模拟体试验平台并开展了定位精度测试与缺陷检测试验。试验结果表明所设计的自动化检测系统可实现任意位置目标管孔的高精度定位及自动行走,可识别模拟体上异种钢焊缝处与距离检测端约60 m处的刻槽缺陷,有效检测范围覆盖传热管全长,有望为高温气冷堆核电站蒸汽发生器特殊结构传热管的质量健康评价提供技术支撑。

IEC 63096核电厂仪控系统网络安全管控标准与国内等级保护相关标准的协调分析

伴随着全球工业数字化、网络化和智能化的发展,传统基于物理隔离的保护方式已无法确保核电厂仪控系统的网络安全。核电厂仪控系统遭受网络攻击不仅可能导致生产过程中断,还可能引起核安全事件,因此核电厂仪控系统网络安全已引起世界各国及相关国际组织的高度关注。国际电工委员会于2020年发布了关于核电厂仪控系统网络安全防范管控的国际标准IEC 63096,为核电厂仪控系统各相关方提供了基于网络安全防范等级和生命周期阶段的具体指引,用于指导核电厂实施网络安全管控措施,以预防、检测和处置网络攻击。同时,等级保护制度作为我国网络安全的基础制度,是国内各核电厂必须开展的规定工作。为此,本文分别对IEC 63096以及等级保护系列标准进行了介绍,重点对二者在安全等级及管控措施方面的协调性进行了分析,从而帮助核电厂在进行网络安全管控措施的部署时有效降低时间成本和投资成本。

高温气冷堆核电站示范工程生产技术文件管理与实践

核电工程生产技术文件是与生产活动直接相关的技术文件,是核电站技术工作的基础和核心。如何做好生产技术文件的管理和控制,对机组运维来说具有重要意义。石岛湾核电文档领域积极探索和创新文件管控理念和方法,通过利用信息技术,制定分发标准、落实闭环管理等措施,有针对性的解决了生产技术文件管理的难点问题,实现了更为精准的管控效果。

核电机组非核蒸汽冲转技术方案综述

为了研究我国核电机组非核蒸汽冲转的特点,总结目前具有较强适用性的非核蒸汽冲转技术方案,对国内第二代、第三代和第四代反应堆核电机组非核蒸汽冲转的方案进行描述和比较,分析了采用相邻机组供汽、调试锅炉、一回路蓄热进行非核蒸汽冲转这3种方法的优势和不足,在大型压水堆机组、新型直流式蒸汽发生器核电机组和反应堆设计方面对未来核电机组非核蒸汽冲转发展进行展望。

核电厂调试阶段仪控系统隐患分析方法研究

仪控系统是核电厂的神经和大脑,对于核电厂的安全、高效运行起着至关重要的作用。仪控系统中容易潜藏一些未能在工厂测试期间发现的隐患。这些隐患在运行过程中可能导致核电厂设备的功能劣化甚至系统故障。核电厂仪控系统的调试过程是运行前的关键阶段,在调试过程中及时识别隐患对于保证仪控系统的正常运行具有重要意义。首先,从特定应用环境、特定应用方式、长期动态运行三个维度对隐患的激发原因进行了分析。对其中可能在调试阶段产生、暴露的隐患激发原因进行了筛选。然后,以核电厂仪控系统实际调试过程中发生的隐患为例,建立隐患与环境模型的映射关系模型,并验证模型在调试阶段的有效性。该研究有助于提高调试阶段核电厂仪控系统隐患的识别能力,具有重要的工程意义。

山东半岛近岸海带养殖活动对水体光学吸收特性的影响

为了研究近岸海带养殖活动对水体光学特性的影响,本文选取山东半岛黑泥湾海域为典型研究区,利用2021年4月和8月在该区的9站同步观测数据,分析其总悬浮颗粒物、藻类颗粒物、非藻类颗粒物以及有色溶解有机物的吸收特性,并计算各组分对总吸收系数的贡献率,同时采用Quasi-analytical algorithm(QAA)算法借助MODIS影像反演了水体总吸收系数,结合实测数据获得了黑泥湾水体吸收特性的季节变化情况。结果表明,有海带养殖季节表层水体藻类颗粒物、非藻类颗粒物、总颗粒物和有色溶解有机物的吸收系数明显大于无海带养殖季节,且春季海带养殖区水体的总吸收系数大于无海带养殖区;海底表层沉积物的再悬浮造成底层吸收系数较大,而在春季成熟期的海带汇聚较大量的有机物质导致中层藻类颗粒物吸收系数相对较高;参考波长向红波移动,QAA_v5算法能够较好地估算该区表层水体吸收系数,且在海带养殖季节水体组分会影响到更长的波段特征。本研究可为深入了解海带养殖对水体各组分浓度和分布、碳循环以及水生生态系统的结构和功能的影响提供参照,并有助于提高近岸水体组分的遥感反演精度。

论核电公司建设期现金流量管理

核电项目建设逐渐向标准化、系列化和规模化发展,基于公司的价值就在于其产生现金流量的能力,核电建设的新发展也对如何加强现金流量管理提出了新的课题。通过预测、决策、计划、控制、报告和分析等手段对核电项目建设期的现金流量进行动态管理,为保证工程进度筹措足够的资金,确保核电项目建设资金的来源可靠,降低资金成本,关注利率和汇率变化,主动采取措施,控制财务风险,使核电项目建设成本处于可控状态,为实现公司价值最大化这一目标打好基础。

核电厂数字化自动控制仪表兼容性设计研究

本文针对核电厂数字自动化仪表控制系统的特点与其兼容性,研发出高度兼容的数字自动化仪表控制系统,同时为了保证自动仪表控制系统的真实性,选用功能强、效果高的CAN总线当成现场总线,并通过冗余传送等手段来改善仪控系统的有效性。

核电厂安全管理中风险控制应用探究

伴随着我国社会经济的不断发展,科技水平的不断提升,同时也为我国的核电厂建设带来了新的发展机遇,指明了新的发展方向。就目前阶段而言,我国核电厂的安全管理工作中,仍然面临着诸多的困难及挑战,因此,为充分提升我国核电厂安全管理工作的效率,我们必须要不断的完善核电厂安全管理制度,加强核电厂安全管理中风险控制的应用,如此更有利于进一步提升核电厂供电的安全性及可靠性。本文针对于,核电厂安全管理中风险控制应用研究 ,展开论述,希望可以对相关的核电厂管理人员提供一定的帮助,仅供参考。

核电企业安全生产责任制体系建设思考

对于我国的众多核电企业来说,“安全生产问题”一直都是非常重要的。因为它关系着我国所有人民群众的生命以及财产安全。更关乎着整个核电企业的生存发展。如果没有严格把控好企业的安全生产问题,一旦发生安全事故。那所产生的后果将不堪设想,因此,相关企业要合理运用技术手段并制定有效的管理措施,再将安全生产问题落实到位。降低事故发生的概率,为我国核电企业的发展打下良好的基础。

高温气冷堆主氦风机变阻力工况调试方法

高温气冷堆主氦风机调试期间,由于一回路阻力低于设计工况,因而主氦风机无法完成全转速范围性能测试。基于主氦风机的理论特性与相似原理开发主氦风机不同阻力工况调试参数的推算方法。结合主氦风机单体试验工况点,准确推算主氦风机冷态与热态性能试验的工况点参数,并指导完成高温气冷堆主氦风机全转速、满功率性能测试。通过对主氦风机调试与出厂试验结果的对比分析,验证本推算方法的可行性,并给出空气介质与氦气介质工况转换的修正因子。通过主氦风机调试与运行数据的对比分析,可以看出本文提供的主氦风机调试工况具有足够的包络性,能够覆盖高温气冷堆运行期间主氦风机的所有运行工况,证明了本文提供的变阻力工况主氦风机调试方法满足高温气冷堆主氦风机性能验证需求,可用于指导后续高温气冷堆的主氦风机调试工作。

双碳目标下高温气冷堆替代中小型火电的思考

碳达峰碳中和是我国一项重要的国家战略决策,“双碳”目标的提出给能源行业带来了深刻的变革,我国能源结构将进一步优化,电力行业必须实现低碳转型,新能源取代火电已成为必然。本文分析了新形势下火电企业面临的巨大挑战、发电规模受到限制、经营成本不断上升,尤其是中小型火电机组,面临着淘汰和关停的局面,而高温气冷堆具有固有安全性、发电效率高、用途广泛的显著特点,使其替代中小型火电成为可能。本文通过厂址适应性、技术可行性、经济可行性三方面,分析了高温气冷堆替代中小型火电的可行性,并从相关法律法规适用性、内陆厂址所带来的问题、开展公众沟通等方面提出建议。

HTR-PM汽轮机轴封蒸汽断供原因分析及解决方案

介绍了高温气冷堆示范工程(HTR-PM)汽轮机轴封系统,并且对轴封蒸汽断供的原因进行了分析,提出了可以采用蒸汽发生器及管道内余汽供轴封、辅助电锅炉至轴封供汽管道改造、高温空气供轴封这3种解决方案。对3种方案进行对比,分析其在成本、可靠性和运行限制方面的优缺点,结果表明3种方案均是可行的。研究结果为HTR-PM汽轮机轴封蒸汽断供问题的解决提供了参考。

均粒树脂压碎强度指标测试方法的改进及应用

提出了一种新的树脂压碎强度测试方法,完善了树脂的预处理过程,采用自动化压碎强度测试装置,增加了标准偏差作为评价指标。结果表明:新方法具有可自动判断测试终点、测试耗时短、不受人为因素干扰等优点;改进后的树脂压碎强度测试方法提高了测试精度,可用于检验树脂生产工艺水平、检查新树脂中是否掺杂回收树脂,以及判断树脂能否报废等。

基于白光中子源的^(197)Au中子辐射俘获截面测量及共振参数分析

中子辐射俘获反应在反应堆运行、核装置设计及核天体物理研究中起重要的作用.4πBaF_(2)探测装置有着高时间分辨能力、低中子灵敏度、高探测效率等优点,适合开展中子辐射俘获反应截面数据的测量.中国原子能科学研究院核数据重点实验室建立了伽马全吸收装置(Gamma total absorption facility,GTAF),该装置用28块六棱BaF_(2)晶体和12块五棱BaF_(2)晶体构成了外径25 cm,内径10 cm的球壳,覆盖了95.2%的立体角.利用GTAF在中国散裂中子源Back-n束线上,测量了197Au(n,γ)的反应截面数据.测量数据通过能量筛选、PSD方法、晶体多重性筛选进行了初步本底扣除,随后结合对^(nat)C及空样品的测量数据对本底进行了分析及扣除,获得了197Au俘获反应的产额,利用SAMMY程序拟合得到了^(197)Au在1—100 e V的共振能量、中子共振宽度和伽马共振宽度参数.实验测量结果与ENDF/B-VIII.0数据库符合良好,其共振参数存在一定差异,分析原因可能与GTAF能量分辨率、Back-n的中子能谱测量精度、以及实验本底扣除方法相关,这也是下一步工作的重点.

非稳态流动下浮动核反应堆管内热工水力特性数值研究

受海洋条件影响,浮动核反应堆(FNR)回路冷却剂会发生周期性流量波动现象,影响系统热工水力特性。通过理论推导和数值模拟相结合的方式,研究了脉动流条件下管内速度与温度分布特性,并对比了不同数值模拟边界条件对脉动流条件下圆管内速度和温度分布的影响。结果表明:高频脉动流条件下,管内层流在壁面附近会出现回流现象,并且壁面效应会随着脉动频率的增大而增大,使用脉动速度入口和压力出口作为数值模拟边界条件无法预测出这一回流现象,而使用波动的压力入口和流量出口可以捕捉高频脉动流的回流现象;脉动流条件下,管内温度波动幅度随脉动频率的增大而逐渐减小;数值模拟较好地模拟脉动流条件下管内的温度,误差小于2%,为使用数值模拟方法准确预测脉动流流场与温度场提供参考。

核电站蒸汽发生器用Incoloy800H传热管抗晶间腐蚀性能研究

对核电站蒸汽发生器用Incoloy800H传热管在不同敏化条件下进行晶间腐蚀试验,结果表明,未经敏化处理而直接进行晶间腐蚀试验的试样未见明显宏观裂纹,而经敏化处理的试样发生了不同程度的宏观裂纹,且敏化时间越长,裂纹倾向越严重。因此,为提高Incoloy800H传热管的抗晶间腐蚀能力,应降低C含量,提高Ti含量,同时严格控制介质的环境,以避免传热管晶间腐蚀裂纹的发生。

HTR-PM主氦风机运行特性研究

高温气冷堆一回路冷却剂为氦气,且冷却剂流量需根据反应堆功率进行调节。针对国内外有关主氦风机运行特性的相关研究仅限于实验室,实际商用运行及测试数据欠缺的问题,本文通过高温气冷堆主氦风机的理论运行特性分析,获得主氦风机的转速与流量、压力升、功率的公式,并基于高温气冷堆主氦风机实际运行测试数据,获取实际运行状态下的管网阻力曲线,对风机实际运行特性进行评估,总结分析各因素对主氦风机运行产生的影响,对后续主氦风机安全稳定运行提供指导,为主氦风机进一步优化设计及高温气冷堆的可靠运行提供依据。

不同热电转换系统的热管堆反应性引入事故特性研究

热管堆具有固有安全性高、结构紧凑等特点,拥有广阔的应用前景。热电转换系统是热管堆中将热能转换成电能的关键系统,其形式和工作原理对热管堆的事故安全特性和动态响应特性具有非常重要的影响。自主研发的热管堆系统分析程序TAPIRS-D已经拥有静态热电转换模块和动态斯特林循环模块,本文在此基础上开发了动态热电转换模块(开式布雷顿循环),结合热管冷却空间反应堆(Space Advanced Reactor with Integrated Cooling System,SAIRS-C)的反应堆设计,开展了热管堆系统在反应性引入事故发生时的系统安全特性研究,并横向对比了不同类型、不同原理热电转换模块对于热管堆系统事故安全特性的影响。计算结果表明:当对热管堆系统的反应性引入相同时,在堆芯功率变化方面,与斯特林热电模块进行耦合的热管堆系统在事故后堆芯功率的变化幅度最小,其缺点是斯特林热电转换模块的热端温度上升幅度较大;在输出功率方面,与开式布雷顿循环模块和半导体热电转换模块相耦合的热管堆系统的输出功率变化幅度相当,均大于斯特林热电转换模块;在循环效率提升方面,与半导体热电转换模块耦合的热管堆系统效率提升幅度最大,其缺点是需要额外关注半导体热电转换模块中的电路负载的安全情况。

核电站核岛设备冷却水系统化学处理方式综述及展望

核岛设备冷却水系统是核电站重要的闭式冷却水系统之一,对核岛设备冷却水进行化学处理并按照一定标准控制水质是防止系统内发生腐蚀和污垢沉积的重要措施。通过对国内外核电站核岛设备冷却水系统使用的化学处理方式及存在的问题进行广泛调研,以期对该系统化学处理方式的优化与革新起到指导作用。结果表明,核电站核岛设备冷却水化学处理的主要目的是材料防腐蚀。美国电力研究院(简称EPRI)推荐添加缓蚀剂和水质控制两种方案对闭式水系统进行防腐蚀处理;国内核电站核岛设备冷却水化学处理主要通过添加缓蚀剂的方式进行,添加缓蚀剂的种类经历了铬酸钾、磷酸盐、亚硝酸盐和钼酸盐等几个阶段。核岛设备冷却水系统存在的主要问题是循环水中铁含量超标和铜腐蚀。