EJ T 563-1999 压水堆重新装料后的物理启动试验.pdf
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1、ICS 27.1却.20 F 65 备攘号:2598-1999E.I 中华人民共和国核行业标准EJ/T 563-1” 压水堆重新装料后的物理启动试验Reload startup physics tests for pr,锦surizedwater react,。”060525000732 1”03-04发布1”07-01实施中团核工业总公司发布EJ/T 563-1999 目次前言. . . . . JI 1 范围2 定义3 物理试验项目及其确定准则24 单项试验.”.2 5 重新装料后物理启动试验的要求.8 附录A(提示的附录用户指南. 9 EJ/T 563-1999 前本标准是根据核工业总公
2、司1998年下达的计划(项目编号为J13 B 9802907)对EJ/T563-91压水堆重新装料后的物理启动试验(以下简称原标准)的修订,原标准是根据ANS 19. 6. 1-1985为蓝本的等效采用。对原标准内容上的修订包括sa)按照GB/T1. 1-1993将EJ/T563-91在格式要求上对封面、目次、首页、范围和定义进行重新编写;b)增加了前言zc)在2.2中,恢复原有控制棒组(棒组的定义zd)在2.3中,把“热功率最高”改作“额定热功率”;e)在3中,把“3选择试验项目的原则”改为“3物理试验项目及其确定准则气f)在3.2中,把“核物理参数”改作“堆芯物理参数”5g)在4.1. 5
3、中,把“现行工艺”改作“现行技术气h)在4.2. 5中,增加内容z“同样,保留这个数值,以便在4.9. 4中使用气。在附录A中把“参考件”改作“提示的附录”;j)对某些语句进行修改,使其更准确和汉语化;k)对某些错误字以及印刷错误进行修改;。在A4.l中,删除印重的“对试验结果气m)在表A2中,把“注量率”改为“通量密度气n)在“2.6 试验准则”中,把“.试验结果的预见值”改为试验结果的判断准则”;o)在“1范围”中,把“商用压水堆”改为“商用压水堆核电厂”;p)把“4.3. 1,4. 3. 2,4. 3. 5”等条款中的“跚临界浓度”改为“微分跚价值”zq)把“4.5. 4”中“一次冷却剂
4、”改为“反应堆冷却剂”。本标准自实施之日起,同时代替EJ/T563-91。本标准由全国核能标准化技术委员会提出。本标准由核工业标准化研究所归口。本标准起草单位:核工业标准化研究所。本标准主要起草人:杨仁海。I 中华人民共和国核行业标准压水堆重新装料后的物理启动试验EJ/T 563-1999 代替EJ/T563-91 1范围Reload startup physics tests for pressurized water reactors 本标准规定了商用压水堆核电厂停堆换料后或堆芯有明显变动U后所进行的反应堆物理启动试验的最低要求:并为验证堆芯的运行特性是否满足设计要求提供了切实可行的试验方
5、法。本标准适用于压水堆核电厂停堆换料后或堆芯有明显变动后的物理启动试验。2 定义本标准采用下列定义。2. 1 控制棒control rod 反应堆内用于控制反应性的可动部件,有时也叫控制棒组件或棒束。2. 2 控制棒组(棒组)control rod group (rod group) 在正常运行期间,同时插入或提出的一个或几个棒束。2.3 满功率full power 堆芯额定热功率。2.4 热态零功率hot zero power 反应堆的一种运行状态,在这种状态下堆芯实质上是临界的,但是没有产生可测的裂变热,由缸中毒引起的反应性可以忽略不计,并且一次冷却剂系统的温度和压力处于相应的零功率设计值
6、。2. 5 等温掘度系数isothermal temperature coefficient 当燃料和慢化剂温度相同时,它们的温度每变化一度所引起的反应性变化。2.6 反应性仪reactivity computer 采用与堆芯中子通量密度成正比的堆外核测信号来计算堆芯反应性的装置。2.7试验准则test criterion 用于评价试验结果的判断标准。1):本标准中反应堆堆芯的明显变动包括新燃料循环设计的初次应用、燃料富集度的重大变化、燃料组件设计变更、可燃毒物设计变更或由计划外短换料周期所导致的堆芯变化等。申国核工业总公饵”。谷”批准1”07但要跑1 2.8 反应性价值worth(react
7、ivity) 用百分数表示的反应性变化。EJ/T 563-1999 AKz-K1 % 一一一一.100%. . . . ( 1) r K1 Kz ” 式中:K1、Kz一一分别为反应堆状态1、2的有效增殖系数3 物理试验项目及其确定准则本标准所要求的物理试验项目如表1所列,它们是依下列准则确定的。3. 1 每项物理试验所测量的数据不能从其他要进行的试验获得,从而避免了多余的试验。但是,当表l中某项试验不满足这一准则时,为解决试验结果的矛盾应补充其他试验。3.2 每项试验必须能定量地测量堆芯的某个重要的物理参数,从而本标准不包括下述试验(尽管由于其他原因可能进行这些测量ha)系统部件的机械试验(控
8、制棒落棒时间等hb)只用于校准仪表的试验;c)用于检查计算机程序的试验。3.3 每项测量必须准确。并必须有准确的预计值可供利用。这一要求意味着测量结果与预计值之间的偏差很小。因此,如果测量与预计值一致,则可确信堆芯和预计的特性是相同的。相反,如果堆芯设计实际上存在偏差,则测量就会使这种偏差暴露出来(测量结果与预计值不一致)。试验控制棒提出时的临界珊浓度控制棒插入时的临界确浓度或微分珊价值控制棒组价值等温温度系数中子通量密度对称性中等功率水平时的功率分布满功率水平时的功率分布满功率时的l临界确浓度4 单项试验4.1 试验的一般考虑2 表1物理试验项目堆芯状态特殊要求热态零功率. 热态零功率反应性
9、价值至少为1%的一组或几组控制捧必须全部在推芯热态零功率必须测量两个或多个控制捧组,这些捧组径向分布要合理,预计的反应性总价值至少为3%.热态零功率满功率的030%满功率的40%75%满功率的90%以上、满功率的90%以上EJ/T 563-1999 4. 1. 1 试验任务每项试验的基本任务是为了测量某一反应堆物理参数。4.1. 2试验目的每项试验的基本目的是确定反应堆物理参数的测量值与预计值是否一致。也可以用试验得到的数据确定相应的运行限值或用于鉴定与相应技术条件的一致性。4. 1. 3初始条件通常应为每项试验规定试验的初始条件,以便能够准确地进行测量,并使反应堆堆芯的状态与计算预计值时所假
10、设的相同。必须根据规定的状态和测量时状态之间的差别,对试验结果或预计值进行修正。除异常情况外,在测量值与预计值比较时,每次由于不同状态所产生的修正对不确定性的影响必须是可以忽略的。所有的修正必须形成文件。4. 1. 4试验方法本标准简单介绍了完成每项试验的一个或几个可接受的方法。通常,所规定的堆芯初始条件必须实际上是可实现的。并且必须准确地(即与用于制订试验准则的假设相一致)测量反应堆物理参数。为了使测量的误差最小,在附录A(提示的附录)中提供了注意事项。在每项试验期间,必须记录相应的堆芯状态,并把这些状态保持在该试验的规定范围内。4. 1. s 试验结果评价通常,如果每项试验测量值(某些试验
11、是由测量值导出的物理参数)与预计值之间的差别在试验准则的范围内,则认为试验是满意的。在对规定的堆芯状态与测量时实际状态之间的差别进行适当修正后,必须对这一差别进行评价。考虑到测量与预计两方面的不确定性,制订试验准则时必须留有足够的裕度。附录A(提示的附录)中提供了以现行技术和实践为基础的典型准则。如果某个物理参数的测量值和预计值超出试验准则的范围,则必须对该测量进行审查或重新测量,必要时,必须对预计值进行详细的审查。如果这些工作还没有解决矛盾,则必须评价这一差别对核电厂安全的影响,必要时,必须规定适当的运行限制。试验准则是有灵活性的,因为在试验过程中可能会遇到某些问题或缺陷,以及试验条件与作出
12、试验预测和制订准则时所假设的条件有多大程度偏离都是未知的,因此,必须根据公认的见解和积累的经验(以前的换料周期、同类型核电厂的经验等)使用这些试验准则,以确定堆芯是否满足试验大纲的要求。不能简单地根据满足或不满足试验准则去判断堆芯是否在给定的范围内有缺陷。不仅应对该单项试验的结果进行审查,而且要根据以前的换料周期和同类堆芯的结果对试验结果独立地作出评价。许多问题会导致几个参数偏离预期的结果。通过对结果的综合评价,能够为反应堆堆芯按所预计的状态运行提供更多的保证。必须对各项试验结果的一致性进行评价。另外,物理试验项目的结果应该与启动期间进行的其他试验结果一起评价。如果有一项或几项物理试验结果不满
13、足试验准则,那么必须评价它们对核电厂安全的影响。并必须将该评价结果作为核电厂继续运行的指南。4.2 控制棒提出时的临界咽浓度4. 2.1 试验任务测量所有控制棒全部提出时的热态零功率临界棚浓度。3 EJ/T 563-1999 4.2.2试验目的确定整个堆芯反应性的测量值与预计值是否一致。4. 2. 3 初始条件反应堆堆芯必须处于热态零功率状态,除先导控制棒组插入堆芯小于500mm外,所有控制棒提出。4.2.4试验方法测量临界跚浓度并记录相应的反应堆状态,考虑到规定的状态与测量时实际状态间的差别对测量值进行修正。4.2.5 试验结果评价确定已修正后的棚浓度测量值与预计跚浓度之间的差别,将这一差别
14、与试验准则比较。同时,保留这个数值,以便在4.9. 4中使用。4.3 控制棒插入时的临界唰浓度或微分副价值4.3. 1 试验任务在预计其反应性价值至少为1%的控制棒组完全插人堆芯的状态下,测量热态零功率临界跚浓度或微分棚价值。4.3.2试捡目的确定跚反应性系数的测量值与预计值是否一致。4.3.3初始条件反应堆堆芯必须处于热态零功率状态。除先导控制棒组插入堆芯小于500mm外,所有控制棒提出。4.3.4试验方法以连续方式改变反应堆冷却剂的唰浓度,在整个行程范围内移动被试验的控制棒组,以补偿跚浓度变化引起的反应性变化,用反应性仪测量每次由控制棒组的移动引起的反应性变化。求出该控制棒组在整个行程中反
15、应性增量之和,对试验期间发生的反应堆状态的任何变化进行修正。重复这一过程,直到反应性价值至少为1%的控制棒组插入堆芯。测量临界棚浓度。4.3. 5 试验结果评价确定控制棒组插入时测量的临界跚浓度和所有控制棒提出时临界蹦浓度之间的差别。用测量的控制棒组价值除以测量的跚浓度差来计算测量的微分跚价值。确定微分跚价值的测量值与预计值之差是否在试验准则范围内。4.4 控制棒组价值4. 4.1 试验任务4 测量所选择的各控制棒组的价值。这些控制棒组的选择必须遵守下述准则:a)径向分布合理;b)预计总价值至少相当于3%;c)包括两个或几个控制棒组。EJ/T 563-1999 4.4.2试验目的确定所选择的各
16、控制棒组的价值与预计值是否一致。4.4.3初始条件反应堆堆芯必须处于热态零功率状态。4.4.4 (可供选择的试验方法4. 4. 4.1 调棚法以连续的方式改变反应堆冷却剂棚浓度;根据棚浓度的改变所引起的反应性变化,在整个行程范围内移动一个被测控制棒组;用反应性仪测量每次由控制棒组移动引起的反应性变化。求出在该控制棒组的整个行程中反应性增量之和,对试验期间发生的反应堆状态的变化进行修正。对于要试验的每组控制棒重复这一过程。4.4.4.2 换棒法用4.4. 4. 1调棚法测得的一个基准控制棒组的价值,得到该棒组全行程价值的积分曲线。在基准棒组几乎全部插人的情况下记录它的位置。当插入试验控制棒组时提
17、出基准棒组。在试验棒组全部插入时建立临界状态,并记录基准棒组的位置。确定试验棒组的价值。计算基准棒组实际位置与预计位置之间的差别。对在试验期间发生的反应堆状态的变化进行修正。对于要试验的每组控制棒重复这一过程。4.4.4.3 跚端点法飞当所选的一组棒在其行程的一端时,记录相应的反应堆状态(包括棚浓度);移动这组控制棒到它的行程的另一端,通过改变砌浓度补偿控制棒组的移动,保持临界状态,或在控制棒组移动后重新建立临界状态,记录控制棒组在最终位置时对应的反应堆状态。对于要试验的每组控制棒重复这一过程。对于每组控制棒,计算初始测量的和最终的棚浓度之差,对控制棒组实际行程和预计行程之间的差别进行修正,对
18、试验期间反应堆状态的变化进行修正。4.4. 5 试验结果评价确定选定的每组控制棒价值的测量值与预计值之差是否在试验准则的范围内。确定测量的价值总和与预计值之间的差别是否在试验准则范围内。4.5 等温温度系数4.5. 1 试验任务测量反应堆的等温温度系数。4.5.2试验目的确定等温温度系数的测量值与预计值是否一致。4.5.3 初始条件反应堆堆芯必须处于热态零功率状态。4.5.4 (可供选择的)试验方法4.5.4. 1 斜率法反应堆冷却剂的棚浓度稳定后,缓慢地连续改变反应堆冷却剂的温度,变化速率必须足5 EJ/T 563-1999 够慢,以保持反应堆燃料和反应堆冷却剂之间的热平衡。用反应性仪测量温
19、度变化时的反应性变化,并作出反应性温度曲线,由这条曲线的斜率确定等温温度系数。使温度沿相反方向变化重复这个试验,取两次测量得到的等温温度系数的平均值。4.5.4.2 端点法反应堆冷却剂的跚浓度稳定后,改变反应堆冷却剂的温度。用反应性仪测量反应堆冷却剂在开始时的温度和在最终稳定状态的温度之间的反应性变化。用反应性总变化除以温度总变化来确定等温温度系数。温度沿相反方向变化重复试验,取两次测量得到的等温温度系数的平均值。4.5.5 试验结果评价确定等温温度系数的测量值与预计值之间的偏差是否在试验准则的范围内。4.6 通量密度对称性4.6. 1 试验任务根据所使用的方法,在实际可达到的低功率水平时测量
20、中子通量密度的方位对称性。4.6.2试验目的确定所测量的中子通量密度的方位对称性是否与预期的对称性一致。4.6.3 通量密度分布法4. 6. 3.1 初始条件反应堆功率水平必须不大于额定功率的30%0 4.6.3.2 试验方法在堆芯选定的方位上合理地布置通量密度探测器,然后记录堆内这些探测器的响应,并将探测器的响应换算成其等效的相对通量密度,并审查数据的内在一致性。4.6.3.3 试验结果评价确定由堆内探测器测得的信号导出的每个被测组件处的通量密度与预计值之间的差别是否在试验准则的范围内。4.6.4 控制棒价值对称性法4.6. 4. 1 初始条件堆芯必须处于热态零功率状态。4.6.4.2 试验
21、方法本方法采用反应性仪测量对称控制棒的相对价值。选择能识别出明显的方位不对称的若干套对称控制棒。插入某控制棒组,并建立一种稳定的临界状态,使能将该棒组提出去补偿待试验的价值最高的控制棒束全部插入的反应性。选择各组对称控制棒中的一组,从这套中选择一个基准棒束,插入这个基准棒束,同时提出已插入的控制棒组,在基准棒束全部插入时,建立稳定的临界状态。选择与基准捧束对称的一柬棒为试验棒束。保持已插入的棒组插入深度不变,插入试验棒束,同时提出基准棒束。当完成这种交换、且反应性曲线稳定时,测量基准棒束和试验棒束之间反应性的差。逐一地交换这组对称控制棒中的所有其他试验棒束,将该对称组的最后一束棒与基准棒束交换
22、,以便探测试验期间堆芯反应性发生的变化。对要试验的各套对6 EJ/T 563-1999 称控制棒重复上述步骤。计算每个试验棒束和它的基准棒束之间反应性差,并根据反应堆状态的变化对该差值进行修正。4.6.4.3 试验结果评价对于已试验的每组对称控制棒,计算基准棒束和各试验棒束之间的平均反应性差。并确定每个试验棒束与这个平均反应性差值间的偏差,将每个试验棒束的这一偏差与试验准则进行比较。4.7 中等功率水平时的功率分布4.7. 1 试验任务测量中等功率水平下的堆芯功率分布。4.7. 2试验目的确定堆芯功率分布的测量值与预计值是否一致。4.7.3 初始条件反应堆功率必须处于40%75%额定功率的稳定
23、状态,并且应处于缸平衡状态。4.7.4 试验方法在堆芯选定的方位上合理地选用中子通量密度探测器,然后记录堆内通量密度探测器的响应,并将探测器的响应换算成等效的相对功率值,并审查数据的内在一致性。4.7. 5 试验结果评价确定由堆内探测器测到的信号所导出的每个被测组件的相对功率与预计值之间的差别是否在试验准则的范围内。4.8 满功率水平时的功率分布4.8. 1 试验任务测量满功率状态时的堆芯功率分布。4.8. 2试验目的确定堆芯功率分布的测量值与预计值是否一致。4.8.3 初始条件反应堆堆芯必须处于大于90%满功率的稳定功率水平状态,并且应该处于缸平衡状态。4.8.4 试验方法在堆芯选定的方位上
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- EJ 563 1999 压水堆 重新 装料 物理 启动 试验
