AP1000核电站中子注量率探测器应用研究

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随着核电技术的发展,安全性成为了核电领域中最至关重要的考虑因素,AP1000核电站是由美国西屋公司在AP600的基础上优化改进的第三代核电技术,也是我国与美国合作的最大能源项目。其采用非能动的设计理念以及模块化施工的先进施工方式,在安全性及施工进度上都进行了很大的优化。其简单化的设计理念也使原来庞大的核岛完成了大“瘦身”,化繁为简单,无论是阀门还是管道,其用量上都比二代加核电站压缩许多。在反应堆堆芯监测过程中,其输出功率和功率分布情况是反应堆监测的重要数据及性能参数。为了确保反应堆的正常工作及其状态可控,必须在核电站反应堆装料、启动、停堆和功率运行过程中进行连续地反应堆堆芯功率监测工作。中子注量率探测器就是履行监测反应堆堆芯功率的仪表仪器。中子注量率探测器提供了正比于中子注量率以及变速度的信号并传输至核测系统、棒控棒位系统、安全保护系统,来满足及实现对反应堆堆芯实时运作状态的监测功能,为安全保护系统提供有效的数据支持。当堆芯运作情况偏离正常工况时安全及保护系统将及时采取专项驱动甚至停堆等相应措施,及时制止及防止事故发生。因此,对反应堆堆芯功率监测以及分布情况的实时监测就变得尤其重要,中子探测器就用于实现这个重要的功能要求。本文主要论述了AP1000核电站堆外核测系统的整体及其结构,通过收集信息及数据分析总结了中子注量率探测器工作原理及其选型,阐述了中子注量率探测器信号处理、控制及动作。通过对AP1000核电站中子探测器及其他二代加核电站中子探测器选型对比,分析得出两者间的差异项,以及优化点,为后续中子探测器在核电站应用中的选型工作提供理论及实践经验基础。同时还研究出了一套适用于AP1000堆外核测系统仪表的安装方案,并得以在项目实际建造过程中应用。在实际安装过程中,电缆穿电气导管需要配合表的位置的调整,来回抽拉。这个过程有可能会触碰到地面格栅板上的锐物或者是电气导管内部的金属毛刺,玻璃纤维编织物护套极易被破坏,一旦发生会使绝缘值明显降低,导致后续测试不合格。故障排查需要拆除仪表,回抽电缆,甚至耗损NIS电缆密封连接件,此密封连接件费用昂贵,货运周期长。这些将会严重影响工期。为了避免此种情况的发生,特研究制定了专项的安装方案及办法,并研制出特制的电缆保护工具。并且对电缆接头也进行了包裹和保护,因此电缆在展开、穿出、来回调整抽拉过程中得到了很好的保护,电缆接头也得到了充足的防异物保护。同时在安装过程中总结安装中的经验反馈内容,实现了高难度电缆端接工作一次成功,大大提升产品安装一次成功率,同时也大幅降低了因为安装而报废的概率,生产成本降低同时效益也得到了提升。
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