NB T 20240-2013 压水堆核电厂重新装料后的物理启动试验.pdf

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1、ICS 27.120.20 F 65 备案号:41471-2013 NB 中华人民共和国能源行业标准NB/T 20240-2013 代替盯/T563一1999压水堆核电厂重新装料后的物理启动试验Reload startup physics tests for pressurized water reactors of nuclear power plant 2013 - 06 -08发布2013一10一01实施国家能源局发布NB/T 20240-2013 自次yi114nfunJU7nHU 南吼指准沪定-H确44唱同 、，tk陡-J-阳问阳曲义现蜘性U定验验中料.和试试划资围语理项验U言范术物

2、单试和前12345附NBlf 20242013 目。昌本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准代替EJ/T 563-19991000pcm的控制棒有可能被插入。对于某些堆芯来说，反应堆将进入MODE 3:闵此在此试验中，反应堆应该允许在MODE2和盟ODE3间切换。可以通过预测控制棒的价值来判断是否会引起MODE的变化。有些核电站宣称只能在MODE2中进行此试验。A.3.?.3.5 落棒法13 NB/T 20240-2013 采用落棒法时应注意的事项包括:a) 试验开始前，需要根据理论计算结果选择最大价值的一束控制棒作为卡棒，且所选择棒束尽量靠近核测电离室:b) 调节棒组上提

3、引入一定正反应性时，需要连续监测反应堆功率、周期、反应性、反应堆入口温度、堆芯压力、二回路压力和稳压器及蒸汽发生器的液位等。A.3.2.4 评价确定每个试验棒组价值的测量值与预计值之间的差别是否在试验验收准则的范罔内，确定价值的测量值总和与预计值之间的差别是否在试验验收准则的范围内。A.3.3 等温温度系数A. 3. 3.1 初始条件测量等温温度系数应满足-r:述初始条件:a) 反应堆处于热态零功率状态:b) 各控制棒置于基准位置，调节棒组可部分插入堆芯:c) 反应堆冷却剂系统温度为T珊士lC;d) 反应堆冷却剂系统温度变化小于Oe) 临界时砌均匀拙泪合(在3次连续取样中平均偏差小于lOp师p

4、m酌，并且没有规则的变化趋势)。反应堆冷却剂系统、稳压器和容积控制之间棚浓度之差也应在20ppm以内:f) 反应堆冷却剂系统压力为P蝉土O.34MPaoA.3.3.2 试瞌方法按下述方法进行试验=a) 记录核电厂状态(反应堆冷却剂系统温度、棚浓度、堆芯反应性、控制棒位置); b) 连续记录反应性和温度:c) 调整蒸汽排放或旁通流量，按5C/h11C岛的速度增加(或减少反应堆冷却剂系统温度:d) 使反应堆冷却剂系统温度升高(或降低)lSC5C，然后使它稳定(在O.lSC范围内至少5min)并记录核电厂状态:e) 温度沿反方向变化，重复步骤c)d) ; f) 取两个温度上升斜率中最小的一个。A.3

5、.3.3 注意事项注意事项应包括:a) 在进行试验前，使反应堆冷却剂系统、稳压器和容积控制箱之间的棚浓度相等:b) 为了使系统的棚均匀地混合，在整个持续时间内，要求通过上充管线、F泄管线和稳压器喷淋管线的流量最太:c) 把对温度敏感的系统(例如，离子交换器混合床除盐装置等)与反应堆冷却剂系统隔离。14 d) 保持稳定系统运行参数尽可能不变:e) 根据预计的反应性随温度变化是减少还是增加，将来自与反应性仪相连的阳A计探头的通量密度水平定位在记录仪标度的高端或是低端。将通量密度水平保持在全量程的lO%佣%范围内，如果存在讯号噪声，则将有效范围减小到满量程的20%8%;NB/T 20240-2013

6、 f 试验期间尽量避免用控制棒补偿反应性，如果应移动这些棒，则向平稳、匀速地移动它们，并记录移动前、后的棒位:g 仅使用一个环路的温度:h 为防止自动补水，容积控制箱应保持高水位:i) 如果温度降低，则要保持稳压器中水位不降低;j) 在采集数据之前使系统稳定。A.3.3.4 分斩和评价A.3.3.4.1 斜率法，应从以F几方面进行分析:a) 在这个方法中，其结果包括随反应堆冷却剂系统温度变化的反应性曲线zb 由曲线的线性部分确定符合最好直线(与棒价值分析技术类似): c) 非线性通常是由反应堆冷却剂系统、稳压器和容积控制箱棚浓度的差别引起的，而不是由于棒移动产生的，忽略不计非线性数据1d) 取

7、这些线的平均斜率得到等温温度系数，各个斜率是一致的:e) 修正等温温度系数以校正试验期间出现的棚浓度和棒位的变化。A.3.3.4.2端点法应从以下几方面是行分析za) 把反应性总变化除以相应的反应堆冷却剂系统温度的变化:b) 加热和冷却线性变化的值应该一致:c) 修正等温温度系数以校正试验期间出现的棚浓度和棒位的变化:d) 将加热和冷却值平均，得到等温温度系数。A.3.3.4.3 评价如果哼温温度系数的测量值与预计值的偏差不满足试验验收准则，建议审查数据和数据处理:验证测量时的状态与fJ计时假设的状态是否4致。典型的问题有za) 反应堆冷却剂系统、容积控制箱和稳压器的跚浓度不够均匀:b) 反应

8、堆功率水平在y区太低或是在显热(太高:c) 分析用的数据范围不具有代表性:d) 由于反应堆冷却剂系统温度测量或传感器时间延迟存在很大的不确定性:e) 反应性仪的点动力学数据不正确。A.3.4 中子通量密度对称性测量A. 3. 4. 1 中子通量密度对称性试验(用叫移动的或固定式堆内探测器系统进行A. 3. 4. 1. 1 初始条件用堆内探测器系统测量通量密度对称性应满足-F述初始条件:a) 功率水平不大于40%满功率，试验应该在尽可能低的功率下进行。在数据采集期间，功率水平的变化应该不太于1%，在整个试验过程中功率水平变化应不大于土2%:b) 反应堆冷却剂系统温度为T瞬土1.C:15 NB/T

9、 20240-2013 c) 反应堆冷却剂系统压力为P础土0.34MPa;d) 控制棒高于限定位置，试验期间控制棒移动应该进行限制。1.3.4. 1. 2 试验方法按下述方法进行试验:a) 记录所选定的径向和轴向位置上堆内通量密度探测器的响1吨，这些探测器在整个堆芯布置合理:b) 对固定式堆内探测器系统，在给定的探测器系列中至少有50%的探测器应该是可用的，以便确定堆芯那些位置的有效数据:c) 对可移动的堆内探测器系统，试验期间以适当的间隔重复所选择数据的扫描，以便识别和确定探测器性能的变化，以及试验期间可能出现的轴向功率分布的变化:d) 对于堆芯的每个监测位置，将探测器响应换算为相对功率密度

10、(归一化的反应速率或是组件的平均相对功率)。1.3.4. 1. 3 注意事项注意事项应包括za) 将轴向通量密度曲线与预期的开头比较，作为附加的验证。虽没有提出具体的试验验收准则，然而在进一步提升功率之前这些资料可帮助更深入地了解堆芯的特性:b) 对于固定式堆内探测系统，等待加in使自给能中子探测器获得一个给定功率下的稳定信号:c) 在低功率时，探测器的本底信号(由噪声引起)可能占全部信号的显著份额。如果本底信号组分是明显的，要对该信号进行修正。A. 3. 4. 1. 4 分析和评价比较堆芯对称位置组件的相对功率密度，每个差别应该满足该试验验收准则。用另一种方法，将测量的相对功率密度与预计值比

11、较，每个差别应该满足该试验验收准则。A.3.5 功率分布III量;A.3.5.1 用固定式探测器系统进行功率分布试验。A. 3. 5. 1.1 初始条件用固定式探测器系统测量功率分布时，应满足下述初始条件:a) 反应堆功率水平在预定值的士10010以内，并且每小时变化不大于满功率的1%;b) 反应堆冷却剂系统温度为T础士lOC;c) 反应堆冷却剂系统压力为P础土0.34MPa;d) 氨浓度在平衡值的佣%以上:e) 控制棒在基准位置。1.3.5. 1. 2 试验方法16 按下述方法进行试验za) 记录所选定的径向和轴向位置上堆内通量密度探测器的响应，这些探测器在整个堆芯布置合理:b) 对于堆内每

12、个装有探测器的组件，将其探测器响应换算成相对功率密度。用于将探测器响应换算成相对功率密度的常数应该充分反映该试验期间堆芯的状态。NB/T 2024G-2013 A. 3. 5. 1. 3 注意事项注意事项应包括za) 监测位置的数目应该与研究测量的不确定因素时所假设的数目一致，这些不确定因素与试验结果有关。在给定的阿定式探测器系列中至少有50%的探测器应该是可用的，以便确定堆芯那些位置的有效数据。b) 在记录数据之前等待5min.使自给能中子探测器得到某个给定功率下的稳定信号。c) 如果在数据采集前反应堆功率和电厂状态已稳定大约lh.通常功率分布测量的质量较好。A. 3. 5. 1. 4试验评

13、价将每个相对功率密度的测量值与预计值比较，其差别应该满足试验验收准则:测量值与预计值之间所有偏差的均方根应该满足试验验收准则。此外，也应将堆芯平均轴向功率分布的测量值与设计预计分布作比较。A.3.5.2 用可移动式探测器系统进行功率分布试验。A. 3.5.2.1 初始条件用可移动式探测器系统测量功率分布时应满足下述初始条件:a) 反应堆功率水平在预定值的:1:10%以内，且每小时变化不大于满功率的1%;b) 反应堆冷却剂系统温度为T酬:+:IOC;c) 反应堆冷却剂系统压力为P脱士O.34MPa;d) 缸浓度在平衡值的95%以上:e) 中等功率水平时，为了控制轴向功率分布，应限制棒位变化范罔:

14、满功率时控制棒插入的部分l屯限制，并且应限制棒位变化范围。A.3.5.? 试验方法按1述方法进行试验za)均可移动探测器从堆芯提出时，记录它的响应:b)在测量过程中，使每个探测器通过堆芯某同一位置，这些探测器至少相互标定两次:c)从所有可接近的堆芯位置得到数据:d)探测器每次通过堆芯记求控制棒位置、堆外探测器响应及反应堆冷却剂系统的温度:e)记录在测量开始、中间及测量终止时核电厂量热计测出的功率资料。A.3.5.?.3 注意事项注意事项应包括:a) 在测量前确定探测器工作的坪电压:b) 测量期间使控制棒移动最小。功率水平或温度的控制通过轻度稀释冷却剂来实现，而不是靠棒移动进行，即使要棒移动，那

15、么写用可移动式探测器来取得数据时也不应移动这些棒:c) 保证记录数据用的堆内探测器合理地放置。理想情况是当开始记录数据时探测器应在活性区燃料的顶端(底部同定的检测仪表)。可根据由于燃料定位格架对通量密度的影响以及从定位格架到燃斜顶端通量密度的外推米确定探测器的位置。也应考虑扫描以后探测器的惯性滑动。d) 有些可移动的探测器响同特性随时间WG作温度而变化。测量期间使用校准曲线(以后应更换这个探测器)米考虑探测器响应的变化。如果探测器对c作温度灵敏，插入探测器至少要等待1min后再记录数据。17 NB/T 20240-2013 e) 审责各次测量的探测器校正肉子，确定探测器的响两.特性是否变化。如

16、果表示出明显的变化，则考虑更换受影响的探测器。A.3.5.2.4 分析和评价A.3.5.2.4.1 所有的测量曲线都要对本底、功率水平变化、测量换算因子以及探测器失调进行修正。人3.5.2.4.2对探测器工作特性重复标定测量的评价。A.3.5.2.4.3 探测器响应特性变化的补偿。A.3.5.2.4.4 评价满足试验验收准则的情况:a) 将每个探测器归一化的反应率(信号)与预计的归一化反应率比较(归一化包括所有破测位置。将归一化反应率测量值与预计值之间的差别与试验验收准则比较。b) 根据测量的数据绘制相对功率分布圈，将组件相对功率分布测量值与预计值之间的差别与试验验收准则比较。符合试验验收准则

17、以保证径向通量密度分布与设计的一致性。A.3.5.2.4.5 将轴向通量密度曲线与预计形状及对称曲线比较作为附加的验证。虽不提出具体的试验验收准则，然而，在进一步提升功率之前这些资料可以帮助更深入地了解堆芯特性。不满足试验验收准则不一定表示结果无效，由于这种方法的精度在很大程度上取决于探测器的相互校准及解决功率漂移的能力，应该重新审查和验证对这些影响所作的修正。A.4 试验结果的一般评价A.4.1 试验结果评价完成物理启动试验以验证反应堆堆芯可以按预定计划运行。这些试验的结果同样可用来验证设计模型，这些模型用于预计堆芯的特性，并与测量数据保持一致。试验验收准则是有灵活性的，因为在试验过程中可能

18、会遇到某些问题或缺陷，以及试验条件与作出试验预测和制定准则时所假设的条件有多大程度偏离都是未知的，因此，应根据共同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)使用这些试验验收准则，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验收准则去判断堆芯是否在给定的范围内有缺陷。不仅应该对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试验结果。表A2列出这类问题及在过去发现的这些问题的迹象。这个表可为某个特定堆芯的意外结果提供可能的解释，通过对结果的综合评价，为反应堆堆芯按预计i4行提供更多的保证

19、。应用试验验收准则的典型情况可归为3种。A. 4. 1. 1 各单项试验结果在它们的试验验收准则范围内，并且总的符合情况是可接受的。则下一步的王作包括:a) 从启动试验大纲开始，如果完成了所有的试验，则转入运行阶段:b) 把结果放入数据库中:c) 把结果返回设计部门以便输入到数据库，用来确认设计规范和(或)设计模型。18 NB/T 20240-2013 A.4. 1. 2 各单项试验结果在其试验验收准则的范围内，但是结果表现出系统偏差，这些偏差以前并没有观察到或与过去的偏差不一致，应采取以下措施za) 审查所有试验结果、设备和程序，以确定问题范周是否可以在表A2中找到:b) 把结果返回到设计部

20、门用于审费和评价:c) 评价其余的试验项目以确定是否要作褂充试验。A.4. 1. 3 如果有一个或几个试验验收准则没有被满足，为帮助确定试验结果对安全分析的影响及制定今后电厂运行的基本规则，提出以下措施za) 根据现有资料评价试验结果:b) 对照预计时的假设审查试验条件:c) 如必要，重复有疑问的民验:d) 审责试验结果，以确定是否可在表A2中识别出问题范罔:e) 将结果返回到设计部门进行审费、评价，并提出建议:f) 连同所有启动试验结果和过去的趋向一起审壳，以确定正在进行的试验是否应该重复、施加限制、暂停或扩展。19 NB/T 20240-2013 表A.2问题识别-吁问题控制燃料(组流量/

21、控制棒机富集标准试验a燃料棒价分析可燃燃料跚-10错装值降件)弯曲方法温度异毒物械故障戚度误中的/损坏消辑常现象减少错装差杂质f民所街捧提出堆芯时热2 一l 1 2 2 2 2 态零功率临界棚浓度棒插入时热态零功率2 2 l临界棚浓度控制棒价值2 2 一2 2 等温温度系数2 2 通量密度对称性2 2 2 2 一2 功率分布2 l 满功率时1悔界跚浓度一2 2 2 a包括所有相关联的燃料、控制棒、嵌入组件。;:中1:1为极可能引起该试验出现意外结果。注2:2为可能寻|起该试验出现意外结果。A.4.2其他考虑A. 4. 2. 1 非标准堆芯当堆芯设计有明显变动时，应重新审查试验大纲以确定是否需要

22、扩充试验范围。属于这类明显变动的有首次使用新的燃料循环设计、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等。这些变动可能导致运行范罔在电厂数据库以外，因此，可能需要扩充试验大纲。A.4.2.2 补充试验表A3列出了一些补充试验，这些试验用来找出过去意外情况的原因。这个表可用来提出其他试验，这些试验可能有助于确定堆芯物理特性异常的原因，以便对这些问题进行修正，并可开始功率运行。20 NB/T 20240- 2013 表A.3问题识到的补充试验问题控制燃料跚分流量j控制棒口J燃富集标准试验燃料棒价(组件)析温度机械故燃料中试验理-10 毒物度误错装值降弯

23、曲/消方异常减少障或错差的杂质序错误低损坏耗法现象装轴向功率曲线形状(控2 2 l 制棒价值曲线形态)扩展的控制棒价值测量1 1 一2 2 明微分价值剧量2 l 卡一一-反应性仪检查一一2 一1 附加的对称性试验1 2 2 1 2 扩展的功率分布测量l 一1 l l 1 2 功率运行状态下一2 2 2 - 2 温度系数/功率亏损反应堆冷却剂系皖压降2 一测量l 一堆芯热电偶测量2 2 2 2 2 一-一一电阻温度计数据一一2 干2 相互关系/评价冷却荆/放射化学2 2 2 2 注1:1为敬可能寻i起该试验出现意外结果。注2:2为可能引起该试验出现意外结果。21 的FON-O守NONZ 中华人民共和国能源行业标准压水堆核电厂重新装料后的物理启动试验NB/T 20240-2013 * 核工业标准化研究所发行北京海淀区骚子营1号院邮政编码:100091 电话:010-62863505 机械工业信息研究院印制部印刷版权专有侵极必究* 2013年10月第1次印刷定价42.00元2013年10月第1版印数1-200