钍基熔盐堆核能系统

裂变核能是保障能源增长需求和促进节能减排的重要手段。钍基核能具有中子增殖性能好、产生高放废料少和储量丰富等特点;熔盐堆作为第四代先进反应堆的6个候选堆之一,具有钍高效利用、高温制氢、无水冷却、适合小型模块化设计等优势和潜力。发展钍基熔盐堆,对中国的核能战略发展具有重要意义,将会有助于解决中国的能源和环境双重挑战。2011年1月,中国科学院启动战略性先导科技专项——钍基熔盐堆核能系统(TMSR),采取液态熔盐堆和固态熔盐堆两种堆型研发同时部署和相继发展的技术路线,致力于实现基于熔盐堆的钍资源高效利用和核能综合利用,为我国核能发展赢得先机。

基于FM353的控制棒试验台架控制系统的应用研究

控制棒控制反应堆的启动、停止与承担功率调节的作用,而在TMSR(钍基熔盐堆核能系统)的固态实验堆中,功率调节主要由控制棒对反应性的调节来实现。所以,控制棒运行的精确性,响应的快速性,控制的可靠性等均是设计控制棒驱动机构(CRDM)控制系统的重要考虑因素。基于控制系统的数字化与智能化趋势,TMSR熔盐堆控制棒试验台架中的CRDM控制系统采用基于西门子冗余CPU结合智能步进电机控制器FM353构成的双冗余双通道的分布式控制系统。其控制的多样性,智能化及可靠性均能很好的符合堆控制系统对安全性及扩展性的考虑。

面向对象的TMSR设计数据管理平台

为提高研究堆工程的协同设计能力,通过调研核电设计院的工作流方法、协同管理方式和软件平台的功能架构,建立了钍基熔盐堆核能系统(TMSR)项目计划管理、流程控制、质量监督为核心的设计数据管理平台,实现了面向对象的设计元数据结构。提出了“从点入手、以点带线、以线促面”的设计管理方法,利用Postgres数据库、Node.js数据交互和Web端数据可视化的技术,实现了元数据的上传、共享、管控、多维度信息统计等操作,以及基于时间轴设计数据的追溯和控制。最终模拟应用在钍基熔盐堆仿真验证装置上,通过设计文件的计划清单管理、开口项管理和接口管理等活动,证明了该系统数据模型设计的可行性。

UNS N10003高温合金的焊接工艺及质量控制

针对哈氏合金UNS N10003材料的特点,分析了该材料的焊接工艺性能,通过制定合理的焊接工艺及焊接质量控制措施,解决了UNS N10003材料焊接过程中易出现的热裂纹、层道间未熔合、未焊透、气孔等焊接缺陷问题。根据技术条件和图样的要求进行了焊接工艺评定,经过严格的无损及力学性能检测,结果合格,满足了业主对TMSR钍基熔盐堆核能系统中核心设备SF0主容器及堆芯构件的焊接要求。