新燃料组件运输容器加速度计跳离事件的处理方法研究

金渊; 李伟才; 陈建新; 周跃民

doi:10.13832/j.jnpe.2022.02.0096

新燃料组件运输容器加速度计跳离事件的处理方法研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2022.02.0096

中广核研究院有限公司，广东深圳，518031

详细信息

作者简介:
金　渊（1987—），男，高级工程师，现主要从事核燃料力学分析工作，E-mail: jinyuan@cgnpc.com.cn

中图分类号: TL352
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出版历程
- 收稿日期: 2021-01-26
- 修回日期: 2021-07-29
- 刊出日期: 2022-04-02

Research on Handling Method of Accelerometer Tripping of Fresh Fuel Assembly Transport Vessel

China Nuclear Power Technology Research Institute, Shenzhen, Guangdong, 518031, China

摘要

摘要: 新燃料组件运输容器上的加速度计是用于监测燃料组件运输过程中的异常冲击。加速度计的跳离表示在运输过程中可能存在对燃料组件产生损坏的载荷。近年来，国内核电站发生多起新燃料组件运输容器的加速度计跳离事件。发生运输容器的加速度计跳离事件后，需对事发燃料组件的机械完整性以及可用性进行评估，并判断其是否可入堆使用。本文在对加速度计的作用原理及加速度计跳离过程进行深入分析基础上，提出了一种新燃料组件运输容器加速度计跳离事件的通用处理方法。利用该通用处理方法对某核电站近年来发生的新燃料组件运输容器加速度计跳离事件进行了处理，处理结果得到了业主的采纳。本文中提出的加速度计跳离事件通用处理方法，可为国内核电站后续加速度计跳离事件的处理提供重要的参考和依据。
- 新燃料组件运输容器 /
- 加速度计 /
- 跳离 /
- 燃料组件
Abstract: Accelerometers mounted on fresh fuel assembly transport vessel are used to monitor the abnormal shock of fuel assemblies during transport. The tripping of the accelerometer indicates that there may be a load that may damage the fuel assembly during transport. In recent years, several tripping events of fresh fuel assembly transport vessel accelerometers happened in domestic nuclear power plants. After the tripping of accelerometer of the transport vessel, it is necessary to evaluate the mechanical integrity and availability of the incident fuel assembly and judge whether it can be used in the reactor. Based on the in-depth analysis of the principle of the accelerometer and the tripping process of the accelerometer, this paper puts forward a general handling method to deal with the tripping of the accelerometer in the transport vessel of the new fuel assembly. The general handling method is used to deal with the tripping event of the new fuel assembly transport vessel accelerometer in a nuclear power plant in recent years, and the result has been adopted by the owner. The general handling method of accelerometer tripping event proposed in this paper can provide an important reference and basis for the subsequent handling of accelerometer tripping event in domestic nuclear power plants.
- Fresh fuel assembly transport vessel /
- Accelerometer /
- Tripping /
- Fuel assemblies

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图 1 运输容器加速度计

Figure 1. Accelerometer in Transport Vessel

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图 2 加速度计原理图

Figure 2. Schematic Diagram of Accelerometer

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图 3 加速度计监测方向示意图

Figure 3. Sketch of Accelerometer’s Monitoring Direction

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图 4 加速度计跳离事件处理总流程

a_lim—燃料组件各部件在吊装运输工况下实际可承受的最大加速度；a_max—燃料组件在异常冲击下所承受的最大加速度

Figure 4. General Flow Chart of Accelerometer Tripping Event Handling

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图 5 加速度衰减原理示意图

Figure 5. Schematic Diagram of Acceleration Attenuation

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表 1 燃料组件外观检查典型内容项

Table 1. Typical Checklist of Fuel Assembly Appearance Inspection

序号	检查项目
1	格架外观可见表面
2	外条带焊缝
3	外条带外观
4	导向翼
5	外围栅元燃料棒
6	格架外围刚凸、弹簧
7	导向管胀接部位
8	套筒螺钉的连接及外观
9	燃料棒与下管座间距
10	上管座与压紧板弹簧外观

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表 2 燃料组件所经历的最大加速度结果

Table 2. Maximum Acceleration Results Undergoing by Fuel Assembly

情况	跳离的加速度计个数		a_max估计结果
情况	4g	6g	轴向	横向
1	0	1	<4g(1+Δ_a)	<6g(1+Δ_l)(1+δ_l)
2	0	2	<4g(1+Δ_a)	无法估计
3	1	0	<4g(1+Δ_a)(1+δ_a)	<6g(1+Δ_l)
4	1	1	<4g(1+Δ_a)(1+δ_a)	<6g(1+Δ_l)(1+δ_l)
5	1	2	<4g(1+Δ_a)(1+δ_a)	无法估计
6	2	0	<6g(1+Δ_l)	<6g(1+Δ_l)
7	2	1	<6g(1+Δ_l)(1+δ_a)	<6g(1+Δ_l)(1+δ_l)
8	2	2	无法估计	无法估计

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表 3 新燃料组件吊装运输工况下各部件校核要求

Table 3. Components Verification Requirement of Fresh Fuel Assembly During Handling and Shipping

部件	载荷方向	吊装运输工况下要求
芯块柱	轴向	芯块柱不跳起
燃料棒	轴向+横向	轴向：燃料棒不滑移横向：格架弹簧不屈服
上下管座	轴向	上下管座连接板不发生应力失效
格架	横向	格架不发生屈曲失稳
导向管	轴向	导向管不发生应力失效和失稳
连接结构	轴向	螺纹不发生应力失效，胀接不发生失效

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表 4 燃料组件是否返厂的判定

Table 4. Judgment of Fuel Assembly Return

情况	跳离的加速度计个数		结果判定
情况	4g	6g	结果判定
1	0	1	若a_max<a_lim，接受
1	0	1	若a_max≥a_lim，返厂
2	0	2	返厂
3	1	0	若a_max<a_lim，接受
3	1	0	若a_max≥a_lim，返厂
4	1	1	若a_max<a_lim，接受
4	1	1	若a_max≥a_lim，返厂
5	1	2	返厂
6	2	0	若a_max<a_lim，接受
6	2	0	若a_max≥a_lim，返厂
7	2	1	返厂
8	2	2	返厂

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