物理试验风险控制论文

时间:2022-03-13 09:52:23

物理试验风险控制论文

1零功率物理试验的目的

验证换料后的堆芯装载图;测量与核电站正常安全运行有关的物理参数,包括热态零功率下,所有棒全提时临界硼浓度和等温温度系数,控制棒的积分价值,硼微分价值;验证有关核参数的安全准则和设计准则;验证堆芯换料设计的有效性;为实施提升功率试验创造良好的条件。

2零功率物理试验前提条件

在此试验前应完成初始临界试验,包括校验RPN系统各测量量程之间的线性度和相互之间的重叠范围;通过功率量程本底噪声水平和多卜勒水平的寻找,确定不发生核加热中子通量的范围,从而建立零功率物理试验的功率水平范围;完成反应性仪的校验等。多普勒效应后RPN源量程保护定值调整已完成。反应性仪的测量精度已经验证,并能正确有效地使用。RCV和REA的调硼系统(稀释或硼化)均能正常工作。控制棒驱动机构、棒位操作和指示系统均能正常投入使用。质量安全计划上相应的操作,相关部门已签字,H点值长已签字。

3机组初始状态及试验过程中风险控制

3.1机组状态反应堆冷却剂的压力为155-2+0巴。停堆棒和功率控制棒N均全提到225步;R棒的棒位为初始临界实验结束时的棒位。一回路硼浓度为R棒170步时临界硼浓度附近。反应堆冷却剂系统的平均温度291-1+2℃,通过GCT-A进行调节。如果需要硼化或稀释,应投入2个下泄孔板及全部通断式加热器,并以恒定的速率完成,以获得反应性的线性变化。3.2反应堆功率控制反应堆在稳定临界,通量在零功率物理试验范围内(应在P6与多普勒效应点之间,L204为功率量程的1.04E-7A至7E-9A之间,以反应性仪读数为准,此时KIT内SRC/PRC显示无效,IRC显示要比反应性仪显示大10倍左右),应在反应性仪15%~90%之间。3.3反应性控制提棒和稀释时,通量的增加速率不超过10倍/min(即倍增周期大于18s),以防止反应性引入过快,造成停堆(此时IRC跳堆定值仅为2.5E-5A)。试验期间,如果出现不可控的降温或其它原因引起的反应性急剧增加,反应堆紧急停堆保护动作,执行DEC规程。3.4棒位控制允许在换料后的试验期间,慢化剂的温度系数稍许为正,R棒的插入限值可适当突破。但试验结束后,需恢复到慢化剂温度系数为负的正常运行条件,R棒恢复正常棒位要求。温度控制棒R以及停堆棒S,除非特别规定,应在“ALGN2”下移动,由RGL001QM至RGL005QM及RGL013QM和RGL014QM可读出棒位。当用R棒交替法测停堆棒组的积分价值时,在RGL003CC转到被选棒之前,必须确保被选棒的子组同步。功率控制棒,当不希望以叠步方式移动时,须使用“ALGN1”模式。在RGL004CC转到“ALGN1”位置以前,RGL002CV需转到“VALALGNT1”位置,否则将出现RGL001AA报警。在此设置下,被测棒组的棒位计数器不计数,该棒棒位指示由RGL004CC下的RGL016QM读出,这个读数仅指示棒位移动步数。在此情况下必须记录这个计数器的初始和终了值,防止RGL016QM“复零”,否则将失去棒位信息。例如:用R棒测N1棒的积分价值时,N1全提出,棒位计数器指示为225步,RGL016QM指示000,N1插入到5步时,棒位计数器指示仍为225步,RGL016QM指示780,这就是说:225-5=220步(从初始棒位插入步)。控制棒在“ALGN1”模式下移动时,需确保棒组不超过棒位的上限及下限,以防止棒位超出正常棒位。对上例,当RGL016QM为780时,N1棒必须停止插入;当RGL016QM为000时,N1棒必须停止提出。3.5蒸发器水位及GCT-A控制进行等温温度系数测量时注意控制3台SG压差以及SG水位的稳定,它经常导致试验不成功。由于新技术规范要求三台SG的GCT-A不可以同时置手动,这样就使获得4°C/min的升降温速率很困难。我们可以置一台SG的GCT-A手动,对于1号机,建议使用SG1,2号机建议使用SG3。因为1号机的温度梯度来源于RCP029MT,而2号机来源于RCP056MT,用相应环路的GCT-A可以使温度梯度更快地反映GCT-A的调节。要求4°C/min的速率是为了使燃料棒的温度更加接近于RCP冷却剂的温度,由于燃料温度不可测,只能通过冷却剂温度得到。温度变化太快会使冷却剂温度与燃料温度不一致,太慢则使试验时间延长。从运行控制角度来说,越慢越容易实现控制稳定。因此,我们可以缓慢增加温度梯度到4℃/h,每次调节,开度变化即停止,观察梯度稳定后再接着调节,调节时,瞬态时的温度偏差的变化快于温度梯度的变化(因为温度偏差来源于整定温度与三个环路平均温度最大值,而梯度仅本环路温度信号,且数值较小,变化较慢,体现不出微分的优点)。在另外两个置自动的GCT-A有开度时,调节较慢,因为降温时手动的开大时,自动的会补偿关小。待自动的全关后,手动的调节要更加缓慢。升温时,关小手动的,自动的会开启,造成调节扰动,可以事先增加开启整定值,使自动保持全关。回复时再将定值调一致。冷却时密切关注三台SG压力,避免两高一低导致安注,需要缓慢调节,且保持给水稳定,三台SG压差大约在1巴时,就同步稳定变化了。同时关注SG水位,若APA或APD调节,小阀在自动,则汽水压差在5巴左右为宜,太大则小阀会全关,失去调节水位的作用,太小则在升温时,由于SG压力增加,给水有可能克服不了汽压,造成SG水位下降而停堆,给水流量调节过大又会影响一回路温度,导致梯度太大而不满足试验要求。

4实施步骤

①全部控制棒在顶端时的临界硼浓度测量CBAROMES;②全部控制棒在顶端时的等温温度系数测量α(ISO)AROMES;③R棒组的微分和积分价值测量及硼微分价值测量;④用R棒组替代法测量其它控制棒组的积分价值;⑤确定慢化剂温度系数为负的硼浓度限值;⑥反应性仪精度校验试验。

5调整机组状态,试验结束

检查安全棒棒位,确保全提(225步),检查R棒棒位,如低于低低限(197),插入功率棒,提出R棒,调整R棒到低低限以上,最好在调节带内。检查功率棒棒位是否在零功率棒位之上,否则进行硼化提棒至零功率棒位以上。硼化结束后等待一回路均匀半小时,手工分析回路和稳压器中的硼浓度,三次取样,每次间隔15分钟,要求三次测量之差小于5ppm,稳压器与回路硼浓度之差小于20ppm。确认硼浓度已满足慢化剂温度系数为负的要求,否则通过插功率棒稀释的方法完成。一回路平均温度满足Tavg=291.4-1+2℃。机组状态调整结束后,零功率试验主要内容已完成,机组已恢复到目标状态。

6几个公式

①稀释插R棒:稀释水量V=202ln(CBi/CBt)其中:CBi为初始硼浓度,CBt=CBi-CB,CB=棒价值/硼微分价值稀释速率:F=202CBi×dCBdt其中dCBdt=50ppm/h②硼化提R棒:加硼量:V=202ln(CB(REA)-CB(Ri))/(CB(REA)-CB(R225)),其中CB(Ri)为当前R棒位下的硼浓度,ΔρR为R棒棒位变化的价值,CB(REA)为硼酸箱硼浓度,ΔρCB/ΔCB为当前硼浓度下的硼微分价值,ΔCB=ΔρR/(ΔρCB/ΔCB)为需要改变的硼浓度,CB(R225)=CB(Ri)+CB为R棒225步时预计硼浓度值。

作者:李席旭 单位:大亚湾核电运营管理有限责任公司