反应堆关键设备运行状态与压力边界完整性监测研发进展

摘要

核电设备维修方式的发展经历了三个阶段，即早期的事后维修方式，发展到定期预防维修方式，现在已发展到状态维修，定期维修制度可能预防事故的发生，但可能出现过剩维修或不足维修的弊病。状态维修是一种更科学、更合理的维修方式。但要能做到状态维修，其条件是装备完善的主设备状态监测系统和反应堆冷却剂压力边界完整性监测系统。各国的早期核电站反应堆，装备了松脱部件监测系统、堆内构件振动监测系统和主泵运行状态监测系统，局部装备了泄漏监测系统；在应用LBB 设计技术三代核电站上，装备了完整的NSSS 压力边界泄漏监测系统。在反应堆设备在役检测方面，金属压力容器和管道在压力试验时，采用声发射检测器壁、焊缝、装配的零部件等表面和内部缺陷，对声发射源定位，划分综合等级, 确定是否采用其它无损检测方法复验。阀门在不解体情况下，测量阀门的力学、电气、振动等相关特性参数，判断阀门的操作性能状况；在控制棒驱动线升降调试过程中，采用噪声检测技术，对控制棒驱动线部件阻滞和磨损状态进行智能化检测。通过对核电站主系统关键设备在线监测或在役检测，可及时发现设备的早期故障或缺陷；避免事故的发生或恶化；减少因设备故障停堆造成的巨大经济损失；为设备预防性维修提供技术指导；同时，有助于设备的质量管理和老化管理。本文概括介绍了松脱部件和振动监测系统(KIR)国内目前情况，说明了国产化的KIR 系统的设计原理、功能特点及其先进性；概括介绍了松脱部件诊断与振动分析国内现状、国产化系统的设计原理和功能特点；简述了主泵运行状态监测、反应堆及冷却剂系统振动监测、NSSS 压力边界泄漏监测、压力容器和管道声发射检测、阀门运行状态检测、控制棒驱动线升降噪声检测在核电站的作用和意义，说明了国内外的研发和应用情况，指出了我们的重点研究方向；提出了提高反应堆关键设备运行状态与压力边界完整性监测科研水平、提升产品研发能力的设想。