Acceptance Criteria Optimization of Stationary Gripper Opening Time of Control Rod Drive Mechanism
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摘要: 基于CPR1000型核电机组中控制棒驱动机构（CRDM）供电时序、固定钩爪的动作特点以及在10台机组中的试验结果分析，发现了在机组调试启动及正常运行期间，一回路液态流体温度、压力和是否带载控制棒对CRDM固定钩爪打开时间的影响规律，并据此优化了不同工况下CRDM固定钩爪打开时间的验收准则范围。本文结论不仅可以作为同类型机组在调试启动和正常运行期间CRDM固定钩爪打开时间验收准则的参考，也可作为CRDM固定钩爪打开过程理论受力模型分析的结论参考。
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关键词:
- 控制棒驱动机构（CRDM） /
- 固定钩爪 /
- 打开时间 /
- 影响因素 /
- 验收准则优化
Abstract: Based on the power supply timing sequences of control rod drive mechanism (CRDM), the action characteristics of stationary gripper in CPR1000 nuclear power unit and the test results in 10 units, the effect law of primary loop liquid fluid temperature, pressure and with or without CRDM on the opening time of the CRDM stationary gripper during unit commissioning start-up and normal operation is found, and based on this, the acceptance criteria range of CRDM stationary gripper opening time under different working conditions is optimized. The conclusion can not only be used as a reference for the acceptance criteria of CRDM stationary gripper opening time in the other units with the same type during commissioning start-up and normal operation, but also can be used as a reference for the analysis of the theoretical force model of the opening process of CRDM stationary gripper.-
Key words:
- CRDM /
- Stationary gripper /
- Opening time /
- Influence factors /
- Acceptance criteria optimization
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图 1 CRDM提升一步和下插一步的电流时序
Figure 1. Timing Sequences of Current to Withdrawal and Insertion of CRDM with One Step
图 2 AA和PY核电厂10台机组不同工况下T测的变化曲线
Figure 2. Variation Curves of T测 in Different Conditions in 10 Units of AA and PY Nuclear Power PlantT 测——实测固定钩爪打开时间
表 1 CRDM步进性能试验工况
Table 1. Test Conditions of Step by Step Operation of CRDM
序号 是否带载控制棒 机组状态要求 试验工况 1 否 一回路平均温度<100℃；一回路压力≥20 bar abs；3台主泵全部投运，且达到额定流量 不带棒冷态 2 一回路平均温度：(286±10)℃；一回路压力：155 bar abs±6 bar；3台主泵全部投运，且达到额定流量 不带棒热态 3 是 一回路平均温度<100℃；一回路压力≥20 bar abs；3台主泵全部投运，且达到额定流量 带棒冷态 4 一回路平均温度：(286±10)℃；一回路压力：155 bar abs±6 bar；3台主泵全部投运，且达到额定流量 带棒热态 注：1 bar = 105 Pa；abs—绝对值 
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表 2 固定钩爪打开理论需求时间（适用于带棒热态工况）
Table 2. Theoretical Requirement Time of Stationary Gripper Opening (Applicable to Hot Condition with Control Rod)
动作过程 T1/ms T2/ms T需/ms 提升 99 35 134 下插 111 25 136
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表 3 不同试验工况下T测变化对比 %
Table 3. Comparison of T测 Changes in Different Test Conditions
机组 不带棒热态较不带棒冷态减小比例 带棒热态较带棒冷态减小比例 带棒冷态较不带棒冷态减小比例 带棒热态较不带棒热态减小比例 带棒热态较不带棒冷态减小比例 AA-1 20 19 12 11 29 AA-2 12 16 9 13 24 AA-3 22 21 17 16 34 AA-4 20 20 13 13 30 PY-1 14 14 7 7 20 PY-2 20 25 8 14 31 PY-3 21 23 13 15 33 PY-4 14 16 9 11 24 PY-5 20 23 12 16 32 PY-6 18 24 10 16 32 平均值 18 20 11 13 29
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表 4 CRDM钩爪部件材料选用
Table 4. Material Selection of Stationary Gripper of CRDM
钩爪部件 材料 钩爪、钩爪连杆 控氮超低碳奥氏体不锈钢 钩爪轴、连杆销轴 钴基合金 弹簧 镍基合金 磁极、衔铁、导向键、衔铁连杆柱 马氏体不锈钢 其余部件 奥氏体不锈钢
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表 5 不同试验工况下T测的验收准则
Table 5. Acceptance Criteria of T测 in Different Test Conditions
准则类型 不带棒T测/ ms 带棒T测/ ms 冷态 热态 冷态 热态 预警值 188 152 165 134 报警值 210 170 185 150
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