CN115881321A - 一种核电站安全壳整体打压试验速率提升可行性评估方法 - Google Patents

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蒋翔
杨刚
陈灿
朱晓勇
曾卫新
周胜
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Nuclear Power Qinshan Joint Venture Co Ltd
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Abstract

本发明属于核电站安全壳整体打压试验领域，具体涉及一种核电站安全壳整体打压试验速率提升可行性评估方法。包括：检查不同标高的钢衬里和混凝土表面涂层的附着力；计算安全壳整体打压试验最高压力平台大气稳定时间，评估安全壳整体打压试验速率提升对安全壳整体打压试验最高压力平台大气稳定时间的影响；计算安全壳整体打压试验试验速率提升对安全壳结构性能、安全壳内部重要构筑物及钢内衬空鼓的影响。其优点是：能够很好地评估安全壳打压试验速率是否可行，经过电站安全壳整体打压试验速率提升可行性评估，安全壳整体泄漏率试验升压速率由原来≤12KPa/h提升至≤15KPa/h，安全壳整体试验降压速率由原来的≤10KPa/h提升至14KPa/h。

Description

一种核电站安全壳整体打压试验速率提升可行性评估方法
技术领域
本发明属于核电站安全壳整体打压试验领域，具体涉及一种核电站安全壳整体打压试验速率提升可行性评估方法。
背景技术
安全壳作为继核燃料包壳、一回路压力边界之后的第三道安全屏障，在核电厂的安全防护中发挥着极其重要的作用。根据《核电站设计与建造规程》(RCC—G88)及《核电站最终安全分析报告》的要求，在电站运行寿期内，反应堆第一次或第二次停堆换料时进行安全壳的整体密封性试验，以后每隔10年进行一次；在进行安全壳整体密封性试验的同时，对安全壳的整体结构性能进行检测。安全壳整体试验在机组大修期间占据1周时间主线，其试验进度的快慢直接影响大修进度，而安全壳整体试验速率能否提升直接影响试验进度的快慢。
因此，急需发明核电站安全壳整体打压试验速率提升可行性评估方法，评估安全壳整体打压试验速率提升的可行性，提高安全壳整体打压试验的升降压速率，进而节约大修工期，创造更多的机组经济效益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种核电站安全壳整体打压试验速率提升可行性评估方法，它能够提高安全壳整体打压试验的升降压速率，进而节约大修工期，创造更多的机组经济效益。
本发明的技术方案如下：一种核电站安全壳整体打压试验速率提升可行性评估方法，包括如下步骤：
步骤1：检查安全壳内不同标高的钢衬里和混凝土表面涂层的附着力，对比安全壳整体打压试验的最高压力，在安全壳意外释压情况下，评估涂层是否产生脱落；
步骤2：计算安全壳整体打压试验最高压力平台大气稳定时间，评估安全壳整体打压试验速率提升对安全壳整体打压试验最高压力平台大气稳定时间的影响；
步骤3：计算安全壳整体打压试验试验速率提升对安全壳结构性能、安全壳内部重要构筑物及钢内衬空鼓的影响。
步骤1中在安全壳内钢衬里表面在-3.5米、8米、20米标高进行油漆附着力试验。
所述的每个标高选择标高5个取样点。
步骤1中在安全壳内混凝土表面-3.5米、0米、5米、8米、11.5米、15.5米、20米标高进行油漆附着力试验。
所述的每个标高选择标高5个取样点。
所述的安全壳内大气稳定需要同时满足：
(1)L2h和L1h的差值的绝对值要小于或等于0.25La；
(2)L1h应当大于等于0且小于La；
其中，Lh为安全壳内干空气质量数据进行最小二乘线性回归得到的斜率和截距得出的泄漏率，La为安全壳最大允许泄漏率。
本发明的有益效果在于：能够很好地评估安全壳打压试验速率是否可行，经过电站安全壳整体打压试验速率提升可行性评估，安全壳整体泄漏率试验升压速率由原来≤12KPa/h提升至≤15KPa/h，安全壳整体试验降压速率由原来的≤10KPa/h提升至14KPa/h，并在大修顺利实施；
按照原来的升压速率10KPa/h，安全壳试验升压过程时间约36小时左右，如果安全壳试验升压速率提高至15KPa/h，安全壳试验升压过程时间约为24小时，因此安全壳升压阶段预计能节约12小时；
按照原来的降压速率8KPa/H，安全壳试验降压过程时间约43小时左右，如果安全壳试验减压速率提高至14KPa/h，安全壳试验降压过程时间约为25小时，因此安全壳降压阶段预计能节约18小时。
如图1所示，安全壳整体试验升降压速率提升明显，使得安全壳整体试验项目实施时间比计划时间提前了43小时35分钟，折合经济效率约1000多万。
附图说明
图1为安全壳整体试验升降压曲线对比图；
图2为不同标高安全壳钢衬里表面附着力示意图；
图3为不同标高混凝土油漆附着力示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
一种核电站安全壳整体打压试验速率提升可行性评估方法，包括如下步骤：
步骤1：检查安全壳内不同标高的钢衬里和混凝土表面涂层的附着力，对比安全壳整体打压试验的最高压力，确保安全壳意外释压情况下，评估涂层是否产生脱落；
步骤2：计算安全壳整体打压试验最高压力平台大气稳定时间，评估安全壳整体打压试验速率提升对安全壳整体打压试验最高压力平台大气稳定时间的影响；
步骤3：计算安全壳整体打压试验试验速率提升对安全壳结构性能、安全壳内部重要构筑物及钢内衬空鼓的影响；通过以上三项数据分析评估安全壳整体打压速率是否提升。
实施例：
一种核电站安全壳整体打压试验速率提升可行性评估方法，包括如下步骤：
步骤1：检查安全壳内不同标高的钢衬里和混凝土表面涂层的附着力，对比安全壳整体打压试验的最高压力，确保安全壳意外释压情况下，评估涂层是否产生脱落。安全壳内钢衬里表面在-3.5米、8米、20米标高进行油漆附着力试验，每个标高5个取样点；
表1
Figure BDA0003283474500000041
安全壳内混凝土表面在-3.5米、0米、5米、8米、11.5米、15.5米、20米标高进行油漆附着力试验，每个标高5个取样点；
表2
Figure BDA0003283474500000042
附着力油漆附着力远大于安全壳整体试验升降压速率提升带来的压力变化影响，因此提升安全壳整体试验降压速率对于安全壳内钢衬里和混凝土的漆面不会产生不良影响。
步骤2：计算安全壳整体打压试验最高压力平台大气稳定时间，评估安全壳整体打压试验速率提升对安全壳整体打压试验最高压力平台大气稳定时间的影响。安全壳试验压力平台期间，安全壳内容器、钢衬里、混凝土等存在吸吐现象，若提升安全壳试验升压速率，安全壳内空气稳定时间会受到影响，泄漏率测量平台的稳定时间将增加。在ANSI/ANS56.8-2002中，对于判断安全壳内空气稳定有如下描述：安全壳整体密封性试验到达压力平台后，安全壳内大气稳定的最短时间为4小时，安全壳内大气稳定需要同时满足：
(1)L2h和L1h的差值的绝对值要小于或等于0.25La；
(2)L1h应当大于等于0且小于La；
其中，Lh为安全壳内干空气质量数据进行最小二乘线性回归得到的斜率和截距得出的泄漏率，La为安全壳最大允许泄漏率；
步骤3：计算试验速率提升对安全壳结构性能、安全壳内部重要构筑物及钢内衬空鼓的影响，安全壳结构性能无明显影响，不会影响安全壳结构应变、变位、预应力等试验结果，因为结构的应变、变位、预应力等试验结果主要和试验压力的大小以及结构的反应(主要是指结构的弹性状态及压力台阶后的结构的稳定程度)有关，和升、降压速率没有关系。受压容器应力计算公式：
筒体切向平均应力：
Figure BDA0003283474500000051
筒体竖向平均应力：
Figure BDA0003283474500000052
式中：σH为环向应力，MPa；σv为竖向应力，MPa；P为试验压力MPa，r为安全壳筒体内半径，m；e为安全壳筒壁厚度，m；
通过力学公式判断安全壳试验速率提升不会影响安全壳结构应变、变位、预应力等试验结果，因为结构的应变、变位、预应力等试验结果主要和试验压力的大小以及结构的反应(主要是指结构的弹性状态及压力台阶后的结构的稳定程度)有关，和升、降压速率没有关系。

Claims (9)

1.一种核电站安全壳整体打压试验速率提升可行性评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：检查安全壳内不同标高的钢衬里和混凝土表面涂层的附着力，对比安全壳整体打压试验的最高压力，在安全壳意外释压情况下，评估涂层是否产生脱落；
步骤2：计算安全壳整体打压试验最高压力平台大气稳定时间，评估安全壳整体打压试验速率提升对安全壳整体打压试验最高压力平台大气稳定时间的影响；
步骤3：计算安全壳整体打压试验试验速率提升对安全壳结构性能、安全壳内部重要构筑物及钢内衬空鼓的影响。
2.如权利要求1所述的一种核电站安全壳整体打压试验速率提升可行性评估方法，其特征在于：步骤1中在安全壳内钢衬里表面在-3.5米、8米、20米标高进行油漆附着力试验。
3.如权利要求2所述的一种核电站安全壳整体打压试验速率提升可行性评估方法，其特征在于：所述的每个标高选择标高5个取样点。
4.如权利要求1所述的一种核电站安全壳整体打压试验速率提升可行性评估方法，其特征在于：步骤1中在安全壳内混凝土表面-3.5米、0米、5米、8米、11.5米、15.5米、20米标高进行油漆附着力试验。
5.如权利要求4所述的一种核电站安全壳整体打压试验速率提升可行性评估方法，其特征在于：所述的每个标高选择标高5个取样点。
6.如权利要求1所述的一种核电站安全壳整体打压试验速率提升可行性评估方法，其特征在于：所述的安全壳内大气稳定需要同时满足：
(1)L2h和L1h的差值的绝对值要小于或等于0.25La；
(2)L1h应当大于等于0且小于La；
其中，Lh为安全壳内干空气质量数据进行最小二乘线性回归得到的斜率和截距得出的泄漏率，La为安全壳最大允许泄漏率。
7.如权利要求2所述的一种核电站安全壳整体打压试验速率提升可行性评估方法，其特征在于：步骤1中在安全壳内混凝土表面-3.5米、0米、5米、8米、11.5米、15.5米、20米标高进行油漆附着力试验。
8.如权利要求7所述的一种核电站安全壳整体打压试验速率提升可行性评估方法，其特征在于：所述的每个标高选择标高5个取样点。
9.如权利要求2所述的一种核电站安全壳整体打压试验速率提升可行性评估方法，其特征在于：所述的安全壳内大气稳定需要同时满足：
(1)L2h和L1h的差值的绝对值要小于或等于0.25La；
(2)L1h应当大于等于0且小于La；
其中，Lh为安全壳内干空气质量数据进行最小二乘线性回归得到的斜率和截距得出的泄漏率，La为安全壳最大允许泄漏率。
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