反应堆本体结构.ppt

冲击韧性：金属表面的缺陷要扩展为裂痕所需要的功称为冲击韧性。 温度降低时金属材料由韧性状态变化为脆性状态的温度区域，也称韧脆转变温度。 在脆性转变温度区域以上，金属材料处于韧性状态，断裂形式主要为韧性断裂； 在脆性转变温度区域以下，材料处于脆性状态，断裂形式主要为脆性断裂。 脆性转变温度越低，说明钢材的抵抗冷脆性能越高。 （2）辐照对脆性转变温度的影响 快中子辐照改变了钢材的晶格结构，使钢材的机械性能发生变化。辐照使钢材的脆性转变温度升高。初始的TNDT=-27oC，当中子注量率达1020cm-2, TNDT 50oC以上。因此，随着反应堆运行年份的增加，即压力容器的“老化”，压力上部限制曲线会朝高温区平移。 在反应堆正常运行5年后，把压力提高到15.0MPa，运行温度需要在140℃；20年后，须提高到195 ℃。 因此，压力容器越“老化”，压力容器钢材所受辐照注量越大，它的允许运行区就越窄。 （3）反应堆压力容器的运行限制 为防止发生脆性断裂，在低温下一回路承受的压力要相应的减少。 ①一回路水压试验允许范围 寿期初，TNDT=-27oC，堆内水温为10oC，允许最高压力P=22.4MPa； 当压力容器的中子注量为1020cm-2, TNDT=50oC。若堆内水温仍为10oC，则水压试验压力最高允许为P=6MPa。 若仍要在设计压力下进行水压试验，须将水温升到75oC以上。 ②余热排出系统退出的限制 余热排出系统是低压系统，其作用是在低温低压工况下排出反应堆剩余发热。 在低压范围内，反应堆压力容器的压力保护系统由余热排出系统的安全阀承担，其开启压力整定值为4.5MPa。 余热排出系统退出运行后，反应堆的超压由稳压器的安全阀承担，其开启整定值为16.6MPa。 为防止运行中发生脆性破裂的可能性，大亚湾核电厂固定反应堆冷却剂温度低于160oC时，余热排出系统不能退出运行。 （六）控制棒组件及 其驱动机构 控制棒冷却系统安装 磁力提升型控制棒驱动机构 控制棒驱动机构是反应堆的重要动作部件，通过它的动作带动控制棒组件在堆芯内上下移动，以实现反应堆的启动，功率调节，停堆和事故情况下的安全控制。因此，它是确保反应堆安全可控的重要部件。 每个控制棒组件由自己单独的控制棒驱动机构操作。 控制棒驱动机构要求： 在正常运行工况下要求棒的移动速度缓慢，每秒钟行程约10mm； 在快速停堆或事故工况时要求驱动机构在得到事故停堆信号后，即能自动脱开，控制棒组件靠自重快速插入堆芯， 从得到信号到控制棒完全插入堆芯的紧急停堆时间一般2.6秒钟左右，以保证反应堆安全。 目前常见的驱动机构有磁力提升型、磁阻马达型、液压驱动型及齿轮齿条等各种形式。 长棒控制棒驱动机构采用销爪式磁力提升型（优点：磨损少、寿命长、控制简单、制造方便及使用安全可靠等），它们能让控制棒靠重力下落。 短棒控制棒驱动机构一般用磁阻马达型，棒可以步进运行，但是不能靠重力落入堆芯。 压水堆的控制棒驱动机构，布置在压力容器顶盖上，其驱动轴穿过顶盖伸进压力容器内，与控制棒组件的连接柄相连接。 它由销爪组件、驱动杆、操作线圈、单棒位置指示线圈及压力外壳组成。 磁力提升型控制棒驱动机构 磁力提升型控制棒驱动机构 操作线圈 销爪组件 操作线圈：通过通/断电，产生相应的磁场变化，以操作销爪组件，销爪组件带动驱动杆提升、下降或保持不动，从而使控制棒相应动作。分为提升线圈、传递线圈、夹持线圈。 销爪组件：与驱动杆齿合的组件。分为传递销爪、夹持销爪。 1、6、13、19—磁通环 2—提升线圈 3 、7—抓钩线圈 4、14—衔铁复位弹簧 5、9—抓钩连杆 8—抓钩复位弹簧 10—驱动轴 11—抓钩；12—衔铁 15—抓钩极 16—移动抓钩衔铁 17—移动抓钩 18—提升衔铁 20—提升极；21—导管 驱动杆 驱动杆：主要功能是把控制棒组件与驱动机构连接起来。驱动杆下端连接到控制棒星形架的连接柄上，上部由销爪定位。在反应堆运行时，与控制棒组件一直保持连接。驱动杆全长7.253m,有261个与销爪齿合的齿槽。齿槽间距为15.9mm。 控制棒的插入或抽出是这样完成的：按顺序给三个线圈通电，以使传递销爪和夹持销爪相继啮合或释放，从而使棒运动。 当电厂运行时，驱动机构一般仅由夹持销爪啮合而使控制棒处于静态位置。 磁力提升驱动机构的动作原理 动作原理 磁力提升驱动机构的动作原理 初始状态：传递销爪啮合，夹持销爪脱开。 1、控制棒提升动作 1）：提