秦山核电二期工程反应堆主冷却剂管道系统辅助接管嘴的弹塑性分析

按照RCC-M规范要求对秦山核电二期工程反应堆主冷却剂管道系统的稳压器波动管作了3维完全弹塑性分析,其结果能包络其它小口径辅助接管嘴的力学行为.结果表明,在严苛的包络载荷作用下,接管嘴响应表现出安定性行为,因而秦山核电二期工程反应堆主冷却剂管道系统辅助接管的设计满足RCC-M规范的要求.     

CPR1000核电厂一级管道应力分析

核级管道的应力分析是为了保证管道自身和与其相连的设备、支架的安全.分析内容包括3个方面:计算管道应力,并使之满足RCC-M规范规定的限值要求;计算管道对与其相连的机器、设备的作用力,并使之满足标准规范的要求,保证机器、设备的安全;计算管道对支吊架的作用力,为支吊架的设计提供依据.管道应力分析工作的步骤是:首先,对管道所在系统的功能和工况参数、管线的布置情况进行详细的了解,划分分析范围;其次,根据管道ISO图用软件建立分析管线部分的几何模型,并定义材料属性;然后,按照规范规定的载荷组合形式加载;最后,计算、评定并输出支反力,核级管道的应力分析不仅可保证管道、支架、设备的安全,而且可优化设计,在核电厂建造和运行中起到重要作用.     

二代改进型核电站管道系统应力分析与评定

管道是核电站中的重要部件。为了使管道满足规范要求,需要对管道进行应力分析与评定。本文分析了二代改进型核电站1级和2级管道应力分析与评定过程,论述了不同载荷下管道应力的计算方法,并分析了RCC-M规范版本的变化对管道应力分析结果的影响。最后,以岭澳核电站二期工程安全注入系统为例,对管道进行了应力分析与评定,满足了RCC-M规范的设计要求,并输出了支撑载荷、接管载荷、管道位移等接口参数。本文可以为二代改进型核电站管道系统应力分析与评定提供帮助。     

秦山二期核电站余热排出系统布置设计简介

核电站的管道布置设计是把系统工艺流程图转变为可行的管道布置，这种布置要满足系统设计要求及施工工艺要求，即在管道设计阶段，要综合考虑土建、通风、电缆、仪表、施工工艺、检查维修要求和安全方面要求等等，要了解与之相关的工种、要全面、系统地考虑管道布置的合理性，以最终确定适应电厂的最佳布置方案。本文论述秦山核电二期工程2X600MWe核电站余热排出系统布置设计是如何实现从工艺流程到满足系统各项功能的布置。     

管道清洗装置自控系统研制

工业管道在长时间使用过程中,会积聚杂质影响产能,所以需要进行管道清洗。管道清洗装置依次接入工业管路中,清洗各管道杂质。为实时监测管道清洗装置的各项参数,实现人机交互,研制了一套自控系统。该系统选择泓格控制器、研华一体机配合LabVIEW的软硬件架构,缩短系统开发时间,实现系统小型化;采用“双背板”结构、快接插件设计,满足结构的小型化以及快速拆装要求;设计自动关断电动阀,发生紧急情况时,实现与设备的快速截断隔离以防止破空,增强整个系统的安全防护。该自控系统实现了工艺参数的监测、控制、报警、存储、查询、数据导出等功能,拆装方便、可移动,可满足现场的使用要求,同时保障了设备的稳定运行。目前该自控系统已正式投入使用,运行安全稳定。     

某核电厂主蒸汽管道应力分析

本文研究了某核电厂中主蒸汽系统管道的计算和评定等典型内容。此系统管道运行中承受的载荷工况多样,管道应力状态复杂。为了保证系统管道能够正常运行,在设计上需保证该系统管道的应力能够满足相关规范要求。分析采用管道力学分析软件PIPESTRESS进行,计算模型包括主回路、主蒸汽系统及相关的管道和阀门,分析包含静力和动力计算等。对计算结果依据美国机械工程师学会的ASME及相关规范进行了应力评定,并包含了LBB评定,保证了回路运行的安全。     

核级高能管道系统优化分析

对全新布置的高能管道系统进行力学分析时,初始布置管道的力学分析结果往往不能满足规范和相关规定的要求,需对管道系统的布置(管道走向、支承位置和功能)进行调整。力学分析结果满足要求后,还需确认管道布置所需的空间是否可行,为得到相对合理的管道布置方案,需反复进行调整和协调。介绍一种尽可能减少管道调整和协调次数的优化分析方法,并以实例介绍该方法的应用过程。通过对实例的力学分析,详细讲述高能管道的力学分析过程、特殊应力指数的计算方法和计算结果评定。结果表明,该优化分析方法可提高管道系统布置优化的效率,是一种实用有效的方法。     

中国先进研究堆冷却剂系统二次水系统管道应力统筹分析

结合CARR管道系统的安装进展，对其冷却剂系统和二次水系统的支撑设置进行综合分析。两个系统（图1）连接堆芯及重要设备，管道在紧凑的厂房空间里相互交错，支架生根易干涉，除管道应力要求外，还必须满足管嘴载荷的要求。实际分析时，将两个系统综合考虑，对其支架设置统筹兼顾，反复调整优化分析，尽可能减少支架。     

核电站除氧系统孔板后管道减薄机理分析与改进措施研究

田湾核电站1号机组除氧系统某节流孔板后方的直管段在一个换料周期内壁厚由6.6 mm减薄至2.5 mm,极易造成管道泄漏,为机组安全运行带来潜在的隐患。本文就除氧系统孔板后管道减薄磨损位置、汽蚀原理进行分析,对除氧系统孔板设计存在的缺陷、采用多级节流孔板代替单级节流孔板优势及管道减薄改进措施进行综合论述。通过改造,满足了除氧系统给水管线的运行要求,且有效降低了管道腐蚀速率。     

研究堆考验回路工艺系统布置设计研究

以PDMS为设计平台,对研究堆考验回路工艺系统进行三维数字化布置设计。针对单体大空间类型考验回路工艺间内设备实行系统分区化布置和模块化建模,高效实现了设备与工艺间空间合理匹配;管道系统分区及单元化的量化定性,从设备角度划分了整条回路各区域管道布置的优先级,使系统管道布置工作清晰明了且具有逻辑性;同时,结合系统间管廊化布置,使整条回路系统管道布局在满足工艺功能的前提下高度集约化。最后,通过PDMS自身的模型校验功能,保证了布置设计工作的优质高效。     

FELiChEM联锁系统的设计

联锁系统是加速器装置的重要组成部分,用于保护设备和人员的安全。本文基于EPICS设计FELiChEM联锁系统,该系统由硬件联锁系统和软件联锁系统两部分组成,硬件联锁系统又分为机器保护系统(MPS)和人身安全保护系统(PPS)。硬件联锁系统的架构分为IOC层、Profinet IO控制层和Profinet IO设备层。每层均可进行冗余配置,而各层之间相互独立。原型样机的测试显示,硬件联锁系统的响应时间为2.144ms,远好于100ms的设计需求。软件联锁系统的设计采用联锁程序与配置文件分离的方式。测试表明,软件联锁逻辑完全由配置文件确定,具有非常好的灵活性。     

核电站保护系统多样化手动驱动系统设计

针对基于计算机技术的数字化仪控系统可能存在软件共因故障问题,设计了一个安全系统系统级手动驱动系统。该系统用以在计算机技术实现的保护系统失效后执行安全功能。本文介绍了与该系统相关的安全系统的系统级操作、事件级的电站状态监视、定期试验、非计算机化设备、独立性、多样化等内容。这些特点能够保证在采用计算机技术的反应堆保护系统失效后,提供有效的安全功能执行手段,缓解事故后果。该系统弥补了计算机化仪控系统的弱点,能够防止软件共因故障。     

The J-TEXT CODAC system design and implementation

Inspired by the ITER COntrol, Data Access and Communication (CODAC) and ITER instrumentation and control system, J-TEXT tokamak has upgraded its control system with J-TEXT CODAC system. The J-TEXT CODAC system is based on Experimental Physics and Industrial Control System (EPICS). The J-TEXT CODAC system covers everything in the J-TEXT control system including both central and plant control systems, similar to the ITER I&C system. J-TEXT CODAC system is built around a single central control system called Central CODAC system. All the control functions including conventional control, interlock, safety and other common services are supervised by CCS. The J-TEXT CODAC system has been implemented and tested on J-TEXT. It not only tests some of the ideas in ITER CODAC in real life, but also explores the feasibility of new approaches that is unique in J-TEXT CODAC system.     

基于EPICS的J-TEXT CODAC系统

J-TEXT装置是华中科技大学恢复建造的中型托卡马克装置,已于2007年放电运行,其控制系统采用分布式结构,由多个子系统组成。为提高子系统集成、维护和更新的效率,并有效地管理各子系统、控制装置的运行状态及保障设备和人员安全,J-TEXT装置参考ITER CODAC的设计思路,结合J-TEXT装置的需求设计了J-TEXT CODAC系统。J-TEXT CODAC系统为装置各子系统提供统一的设计模型和相关设计标准,使用EPICS软件作为通讯中间层,设计了全局控制系统、时序和同步控制系统、联锁保护系统,并将原有控制系统改造、集成到J-TEXT CODAC系统中。目前该系统已部署在J-TEXT装置上,在2012年春季以来的多轮实验中运行良好。     

核电厂非安全级DCS最小系统设计

非安全级DCS最小系统作为一种多功能平台具有广泛的应用前景。对DCS最小系统的研究与开发过程进行阐述,对最小DCS系统的功能需求、设计思路、系统结构等进行分析和探讨,并对DCS最小系统的应用效果进行了总结。经测试与应用证明,所设计系统达到预期目标,较好满足了核电厂的生产需求。     

华龙一号海外首堆反应堆控制系统优化设计

反应堆控制系统是核电厂重要仪控系统之一,对保障核电厂的正常运行起着重要作用。为确保控制系统在核电厂运行过程中的良好控制品质和减少现场调试时间,有必要在设计阶段通过仿真研究对控制系统参数进行优化设计。分析了三代核电华龙一号（HPR 1000）海外首堆的反应堆控制系统功能,对各控制系统被控变量进行了说明;在此基础上,对控制系统参数优化流程进行说明;利用核电厂数字化仿真工具,通过系统建模仿真对控制系统参数进行敏感性分析,根据不同参数取值下的系统静态和动态响应特性得到较优的控制系统参数,经性能验证满足设计要求。所获得的反应堆控制系统参数已用于海外华龙一号首堆反应堆控制系统设计,并用于指导核电厂现场调试和核电厂运行。      

Consideration of Eigenvalue Sensitivity for a Reactor System

If there is a high eigenvalue sensitivity in a nuclear reactor system to variations of the system parameters, the reactor system will be in danger of excursion. In this paper, we derive a state variable feedback system that reduces the representative eigenvalue sensitivity of the system to simultaneous deviations of the system parameters. Also, we analyze the variations of the output sensitivity and of the transient response of the system due to the addition of the feedback system thus derived.     

5MW THR控制系统的总体设计

本系统为5MW THR 提供核过程的监测、控制和保护,能实现本堆正常工况的稳定运行或变工况的调节以及事故工况下的反应堆保护。本系统由核测量、反应堆保护、反应堆控制、预警、在线计算机和控制室等6个子系统组成,并根据5MW THR 的用途和控制要求进行设计,力求简单和低成本。本系统的设计在某些方面不同于核电站控制系统,并为商用示范堆的设计和建造提供研究手段。     

用于制备高纯度123I的124Xe气体靶系统研制

在CIAE-30加速器上建立了用于制备高纯度¹²³I的¹²⁴Xe气体靶系统。该系统包括¹²⁴Xe气体靶站和与之相连的30 MeV质子束流传输线、靶密封窗和束流线真空窗的He冷却循环系统、水冷却系统、靶腔真空系统、¹²⁴Xe处理系统和¹²³I化学处理系统,以及外围的¹²⁴Xe气体保留系统、液氮传输系统、氦气配送系统和¹²⁴Xe气体补充系统,还有辐射防护和检测系统、加速器束流调节、测量和气体靶控制系统。系统调试及批量试生产结果显示,该系统生产¹²³I的批产能达111~148 GBq（3~4 Ci）,产额大于296 MBq/(μA•h) (8 mCi/(μA•h))。¹²³I核纯度大于99.8%,放化纯度大于95%,满足规模化生产的要求。     

软件仿真核电站堆芯核测量系统的设计与实现

针对堆芯核测量系统设计制造周期长、关键机械设备采购难、控制系统调试困难等问题,设计了仿真堆芯核测量系统。基于RSView32的仿真测量系统仿真电气设备和机械设备的功能,并配备了测量系统的状态监控界面。本文介绍了仿真测量系统的原理和实现方法。通过仿真测量系统与真实控制软件的联调试验,证实在系统设计过程中,仿真测量系统完全可以代替电气和机械设备,辅助测量系统的控制程序进行调试运行。该仿真测量系统的使用可显著减少机械磨损,缩短控制系统的调试周期。