反应堆压力容器老化敏感性分析方法.pdf

第28卷第5期
核动力工程
Vol. 28. No5
2007年10月
Nuclear Power Engineering
Oct.2007
文章编号:0258-0926(2007)05-0087-04
反应堆压力容器老化敏感性分析方法
杨宇
(中国核动力研究设计院核反应雄系统设计技术国家级重点实验宣,成都,610041)
摘要:结合近期开展的大亚湾反应堆压力容器老化分析及大纲编写工作,归纳总结了反应堆压力容器辂
化敏感性分析方法,提出了较为明确的表单化的老化分析流程,可以为相关的老化分析与评价活动提供借鉴。
关键词:反应堆压力容器;老化机理;老化分析
中图分类号:T364+.1文献标识码;A
1前言
2老化相关信息与数据的收集
反应堆压力容器是反应堆压力边界的重要2.1老化相关信息
组成部分,其内部安装有反应堆堆芯、堆内构件、
笔者通过老化研究及分析项目的实践,对相
堆内支承件,以及为控制和安全运行所需的控制关老化信息进行了归类整理。反应堆压力容器老
和测量元件或组件。
化分析与评价涉及到的相关信息如下
反应堆压力容器的老化涉及面很广,包括结2.1.1设计
构、材料、力学、水化学等许多专业,是一个多2.1.1.1相关信息包括设计寿命、几何结构、
学科、多专业交叉的领域。老化机理是指部件特材料类型、化学成分、物理机械性能、设计瞬态。
性随时间和使用过程的渐进性变化的特定过程。2.1.1.2相关文件①设计标准:包括法规、规
老化劣化是一个累积变化的过程,它会损坏部件范,如ASME、RCCM等;②没计文件:包括规
在接受准则内的功能能力。除了规定的限制外,格书、图纸、技术条件、技术要求、分析报告等。
所有由于设计、制造、安装、运行以及维护错误2.1.2制造
引起的在役条件都会加速劣化速率。压力容器老2.1.2.1相关信息包括化学成分、物理/机械性
化机理包括辐照脆化、热老化、回火脆化、疲劳、能、热处理方式、不符合项、缺陷、偏差。
腐蚀、磨损/磨蚀等叫。压力容器在这些老化机理2.1212相关文件包括制造完工报告。
的作用下,劣化因素经过时效积累,最终会导致2.1.3运行
相关老化事故。有关压力容器老化的信息包括设2.1.31相关信息包括运行时间、运行环境(水
计、制造、运行与维护、检査监测、安装/吊装化学条件等)、瞬态纪录(是否有异常瞬态)。
等方面。如何将这些信息与老化有机地结合起来,2.1.3.2相关文件包括运行记录日志。
如何用老化的思维方式贯穿于压力容器整个寿期2.1.4监督监测、监视/跟踪
以及延寿期内,从而达到对压力容器进行系统化2.1.4.11相关信息包括监督/监测/跟琮大纲或
的、全方位的老化管理,是当前国际上老化管理程序,即:监督/监测跟踪的参数、限制、监督/
需要彻底解决的同题。
监测/跟踪方法、参数采集方法、保存方法、周期
本文结合近期开展的大亚湾反应雄压力容监督监测/踪结果。
器老化分析及大纲编写工作,归纳总结了反应堆2.1.4.2相关文件包括监督监测/跟踪大纲或
压力容器老化分析与评价方法。
程序文件、监测记录。
收霜日期:20040-28:修回日期:20061-20
甚金项目:中国核动力院创新基金(合同号:JXM-CXJ-05-1201)资助项目
万方数据
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核动力工程
Vo.28.No.5.2007
2.1.5检查
2.2.2.2收集方式包括查制造完工报告。
2.1.5,相关信息包括:①收集在役检查大纲
重点关注表面光洁度、杂质含量、初始缺陷。
或程序,主要有检査的参数、限制、检查方法、2.2.3运行
参数采集方法、保存方法、周期:②影响老化机2.2.3.1收集内容包括运行开始日期、运行环
理的检查结果。
境(水化学条件等)、瞬态纪录、是否有异常瞬态
2.1.52相关文件包括:①在役检査大纲或程
(包括停堆等)。
序文件;②检查记录。
2.23.2收集方式包括査运行记录/日志
2.1.6维护/维修更换
重点关注实际瞬态是否能被设计瞬态包络
2.161相关信息包括:①收集维修大纲或程(升、降温范围及速率,伴随压力的大小,发生次
序;②影响或针对此老化机理的维修结果。
数)
2.1.6,2相关文件包括:①维修大纲或程序文
2.2.4预防措施
件;②维修记录(小修、大修)。
2-.2.4.1收集内容包括针对某个老化机理的预
2.1.7安装
防手段和措施。
2.11相关信息包括:①预防老化机理的安2-242收集方式包括详细记录预防方法和实
装要求;②影响老化机理的行为
施方法,现场是否已经实施等。
2.1.7,2相关文件包括安装程序、记录。
重点关注实际上可能的办法:设计上减少应
2.1.8其他(如换料、运输等
力集中;制造时保证光洁度、杂质含量、减少缺
2,181相关信息包括影响老化机理的换料、陷:运行时减小温差、压力、次数。
运输信息。
2.2.5监督/监测、监视/跟踪
2.1.8.2相关文件包括换料、运输记录。
2.2.5.1收集内容包括收集监督/监测/跟踪大
通过收集和整理上述老化相关信息,就可以纲或程序(主要有:针对此老化机理的监督监测
建立老化分析与评价所需要的基础数据库,从而跟踪的参数、限制、监督/监测/跟踪方法、参数
开展针对性的、具体的老化分析评价工作。
采集方法、保存方法、周期)、影响或针对此老化
2.2老化数据收集
机理的监督监测/跟踪结果。
确定老化相关信息范围和方向后,根据反应2-2.52收集方式包括查监督监测限踪大纲
堆压力容器老化机理,参考美国核管会的表单式或程序文件(如”一回路水化学监测”)、查监测记
方法円,编制部件、机理一一对应的老化数据收录。
集单。老化数据收集单包含收集项目、收集内容、
重点关注有无直接的疲劳监督/监测/跟踪。
收集方式及重点关注事项。收集项目包括:设计
2.2.6检査
制造、运行、预防措施、监督监测、监视限踪、2.2.6.1收集内容包括收集在役检査大纲或程
检查、维护维修更换、安装、其他(如换料、运序(参考RSEM规范)(主要有:针对此老化机理的
输等)。收集内容、收集方式及重点关注事项如下:检查的参数、限制、检查方法、参数采集方法、
2.2.1设计
保存方法、周期)、影响或针对此老化机理的检查
2.2.11收集内容包括设计寿命、几何结构、结果。
材料类型、化学成分、物理机械性能、设计瞬态。22.62收集方式包括査在役检査大纲或程序
2.2.1)收集方式包括:①査设计报告:结构文件、査检査记录。
及材料方面的报告(图册号规格书い材料釆贿技术
重点关注无损检查结果(有无裂纹),为检查
条件民寸报告);应力分析报告;②重点关注疲措施的分析建议奠定基础。
劳最大值、设计瞬态。
2.2.7维护/维修/更换
2.2.2制造
2.2.7.1收集内容:维修大纲或程序、影响或针
2.2.2.1收集内容包括化学成分、物理机械性对此老化机理的维修结果。
能、热处理方式、是否有大的不符合项缺陷偏2.2.72收集方式检查维修大纲或程序文件;
差.
检査维修记录(小修