招标内容及要求

1、个人资料整理，仅供个人学习使用招标内容及要求、项目名称及简介项目名称：下管座水力冲刷性能试验系统针对核反应堆下管座过滤结构的过滤功能，拟开展下管座过滤异物的性能试 验和下管座抗异物破坏的性能试验。试验数据用于检验下管座在反应堆中过滤异 物的能力和抗异物破坏的能力是否满足设计要求。下管座在核反应堆压力容器中起着燃料组件底部构件的作用，对于流入燃料 组件的冷却剂进行流量分配，穿过下管座的异物会使燃料组件受到损伤， 造成核 反应堆停堆，经济损失巨大。因此，开展下管座过滤结构的性能试验对于反应堆 的安全设计和运行具有重要的意义。具体各部分要求为：1 .设备：本系统中的设备必须按给定参数选取、购买；验收

2、合格后出具相 关权威部门检测标定报告；2 .仪器仪表及控制系统：该系统必须能满足实验系统的采集、计量和控制 要求；3 .系统设计：系统设计必须能够满足实验项目要求，并留有发展空间，具有可拓展性可延伸性；4 .系统安装调试：系统安装调试必须能够满足实验项目要求，保证实验项 目开展，达到设计要求。5 .承担本项目建设的单位必须进行本项目的前期系统设计、所有设备和材 料的购置、系统安装和运行调试以及人员培训工作，实行交钥匙工程；项目建设单位负责设备和系统性能验收。二、实验内容及目标下管座过滤结构的性能体现在很多方面，本试验主要研究其中两个重要的方 面，即过滤结构在反应堆中过滤异物的能力和抗异物破坏的

3、能力。1 .检验下管座过滤结构过滤异物的能力是否满足设计要求；2 .检验下管座过滤结构抗异物破坏的能力是否满足设计要求。2.1 下管座过滤结构过滤异物的性能试验将下管座和入口模拟段安装到水力冲刷回路中，并在回路中投入一套异物， 回路流量为450m3/h,冲刷时间为半小时或冲刷至异物稳定，对试验过程进行影 像记录同时进行书面记录，书面记录应包含以下内容。a）试验前下管座的外观情况；b）投放异物的规格和数量；c）异物收集装置内异物的规格和数量；d）丢失异物的规格和数量；在下管座冷却剂出口段对穿过下管座的异物进行收集，避免其再次进入循 环。分别针对a类异物和b类异物进行3次试验。每次试验前都要将其中

4、残留 的异物清除干净，以避免对试验结果造成影响。同时每次试验都做好试验记录和 数据统计。2.2 下管座过滤结构抗异物破坏的性能试验拆开试验段将金属丝牢靠地挂在下管座过滤结构网格上，然后将下管座安装 到水力回路中，并将金属棒投入到回路中对下管座过滤结构进行冲刷。冲刷过程中，在下管座上部对异物进行收集。回路流量设置为510m3/h,试验时间为440小时。试验过程中，每24小时对试验进行一次影像记录，观察并书面记录金属 丝、下管座的变化。试验完成后对下管座过滤结构进行检查， 对下管座过滤结构 的损伤情况进行书面记录和影像记录。三、建设内容3.1 下管座水力冲刷性能试验系统综述下管座在核反应堆压力容器

5、中起着燃料组件底部构件的作用，对于流入燃料 组件的冷却剂进行流量分配，穿过下管座的异物会使燃料组件受到损伤， 造成核 反应堆停堆，经济损失巨大。因此，开展下管座过滤结构的性能试验对于反应堆 的安全设计和运行具有重要的意义。其主要设备包括：可视化试验段（有机玻璃制作 卜双吸泵及变频器、流量计、高速摄像机、异物收集罐、水箱、过滤器，管道、冷却泵，冷却塔，电动调 节阀、和手动截止阀、闸阀、以及测量采集仪器，如压力、温度、流量测量表该系统的工艺流程和仪表布置如下图 1所示。流体介质：清水和按要求制作的不同规格的异物 该工艺系统由主回路系统和冷却回路组成。主回路主要由：循环管路系统、异物投放及回收系统、

6、配电系统、测量采集系统、试验段组成冷却回路主要由：冷却塔、冷却水泵 、冷却水箱、冷却盘管组成试验系统是本实验系统的主体，为一个通用实验台架，该实验台架应具有灵 活方便的连接方式。3.2 系统和功能图1系统原理图试验主回路由循环管路系统、异物投放及回收系统、配电系统、测量采集系 统、试验段等组成，冷却回路主要由：冷却塔、冷却水泵 、冷却水箱，冷却盘 管组成。试验段为一段有机玻璃材料制成的可视化方形管道（具体介绍见试验段设计 部分），下管座安放在其中，试验过程中用以固定下管座和相关试验件并提供可 视化环境；异物收集系统主要由过滤器和试验段可拆卸的活接部分组成，用以取出放置在试验回路中的异物；数据采

7、集系统由热电偶、电磁流量计、压力变送器、 压差变送器等组成，用以采集试验过程中的温度、 流量和压力数据。影像记录系 统由高速摄影等组成，用以记录试验影像和获取试验段流场信息。3.2.1 循环管路系统循环管路系统的主要设备包括：可视化试验段以及固定装置、主回路水箱、 双吸泵、试验段固定操作观察记录平台、流量计、调节阀门等.其主要作用是向试验段提供持续可调节的水流量双吸泵本试验需要一台 双吸泵：型号slow200-410,流量649t/h，扬程48m ,电机功率130kw。 为实验介质水提供动力。水箱及管道敞口水箱：2mx 2mx 1.5m为系统回路提供足够的实验介质，因水箱管道在不停的进行水击冲

8、刷，因此全部采用 304不锈钢材质。试验段台架因试验段采用可视化试验段，采用有机玻璃材质，实验时水流量较大，冲击 力强，因此对实验段要求采取固定，加强措施，以保障试验段在大流量的冲刷试 验时，不会遭受损坏。试验段高度达到4m ,为了实验人员能够方便的观察试验段的实时动态，因此要给试验段制作一个平台,实验平台目地保证两点。一：实验人员能够方便的进行试验，且制作美观。二：做好能有安全防护措施，即使在有机玻璃试验段在大流量水击时产生 爆裂，也不能对实验人员，以及设备，及周边环境，建筑造成损失。3.2.2 测量数据采集及监控系统主要负责对试验现场的数据进行采集，数据处理及逻辑运算，对各个试验装 置进行

9、实时监控，检测其在试验过程中的运行情况。通过计算机实现过程数据的 存储、分析和显示，记录历史趋势曲线，实现温度、压力、流量等试验数据的自 动采集，以及检测水温不宜过高，以免对双吸泵泵体造成损害。主要仪表包括， 流量计，热电阻，压力，压差传感器流量测量本试验需要监测回路中水的流量。对于水的质量流量测量，采用涡街流量计， 量程为50-800m3/h,精度为0.5%。流量计的安装需要保证前后分别有 25d和5d 的直管且水平安装。温度测量本试验水泵电机功率（130kw）较大，试验回路在长期连续运行下水温会缓 慢升高，因此需要控制监测试验回路的循环水温度。 在双吸泵出口、敞口水箱的 入口各安装一个带表

10、头的插入式热电阻，测量误差为0.5c,用于监测试验回路水的温度。压力及差压测量为了获得下管座的阻力系数，本试验要精确测量流体流过下管座及相关结构 后的差压数据。在试验段的上部和下部分别打两个孔作为取压孔，连接差压变送器测得差压数据。影像获取本试验中采用高速摄影机对可视化试验段进行拍摄，获取试验图像用以观察 下管座在异物的冲击碰撞过程中的受损情况。本试验中的高速摄影可根据试验实 际情况在100-4000帧/秒的范围内对试验段进行拍摄。3.2.3 异物投放及回收系统1）异物投入段设计在进行下管座过滤结构性能试验前，需要向试验回路投入不同的异物，图 3 给出了试验段进口附近的设计。试验段进口附近设计

11、有一个过滤器， 过滤器两端采用法兰连接（过滤器一端 与带有机玻璃法兰的圆管连接，一端与不锈钢圆管连接），便于拆卸；过滤器还 可以起到防止异物向偏离试验段滚动的作用。试验前将异物置于过滤器与试验段 之间的圆管某处。图2试验段进口附近示意图2）异物收集段设计在进行下管座过滤结构性能试验后，需要收集试验回路投入的异物以及穿过 下管座的异物，图3给出了试验段出口附近的设计。试验段出口附近设计有一个 过滤器，用于收集穿过下管座的金属异物。 为防止小直径异物（0.5mm的金属丝 等）穿过过滤器滤网进入回路进行循环，过滤器后面设计一个圆筒状的异物收集 容器（图中的立体容器仅为示意效果）。容器底部开有圆孔，并

12、与金属软管、阀 门等连接。在收集穿过试验段出口附近的过滤器异物的时候，卸下金属软管的快速接头，位于容器底部的金属异物顺着管道流出试验回路。图3试验段出口附近示意图3.2.4试验段试验段用于安放和固定下管座及入口段模拟件， 为了观察下管座在异物冲击 碰撞下会受到何种程度的损坏，试验段需满足可视化要求，本试验采用有机玻璃制成的可拆卸的方形管道状结构作为试验段（图中尺寸仅为参考），具体见图4图4试验段三视图如图4所示，整个试验段为一段方形管道，该方形管道的一个面的两边有螺 栓孔，另两个与之接触的面上也有两个带有螺栓孔的耳朵，这一个面通过螺栓与另两个面相互固定，这种结构既满足了固定下管座所需的形状要求

13、，又满足拆卸要求，同时在试验段内腔有两道垂直于流道方向的u形条，这两道u形条分别卡住下管座的上端和入口段模拟件的下端，起到固定作用。图5给出了试验件的安装示意图，下管座与入口段模拟件被两道u形条固定在矩形套管内，入口段模拟件两端开有螺孔，确保试验时下管座与入口段模拟 件不会松动。图6给出了入口段试验件的尺寸，下管座、入口段模拟件和套管内 壁之间的间隙均小于等于0.25mm,确保异物不会从缝隙中穿过。15 / 14(a)主视图(b)俯视图图6入口段模拟件示意图图7给出了试验段的详细尺寸二维示意图。(a)主视图(b)侧视图(c)俯视图图7试验段二维示意图图8试验段三维简图3.2.6冷却回路冷却回路

14、主要有冷却塔，冷却泵，冷却盘管，以及调节阀和电磁流量计组成 通过控制冷却水流量来达到控制主回路水箱水温的目的。四、技术指标及要求4.1实验基本技术指标1）设计温度：常温2）设计水流量：510m3h3）冷却功率：30kw4.2各系统基本参数1）供水系统要求采用双吸泵流量：650t/h左右扬程：48m泵电功率：110kw主管道直径：200mm水箱：2mx 2mx 1.5m系统具有过滤器，保证水质2）试验段入口段 l形有机玻璃方形管道150mrk 150mrk 1000mm +150mm 150mm 350mm出口段 l形有机玻璃方形管道150mrk 150mrk 500mm +150mm 150m

15、m 200mm可视化直管段 有机玻璃方形管道 215mrk 215mrk 2400mm入口段出口段均要采用有机玻璃法兰进行连接3）异物投放和回收系统：y型过滤器4个圆筒形储水罐：直径1m,高1.5m,厚度3mm4）测量及采集系统:涡街流量计dn200测量范围：0-800t/h电磁流量计测量范围：0-20t/h差压变送器测量范围：0-110kpa压力变送器测量范围：0-5mpa热电偶两支t型数据采集机箱电源直流24伏数据采集机箱至少20个采集通道5）配电系统：gcs（氐压配电柜：200kw（含动力电缆）4.3系统结构、外观要求1）实验台结构要求美观，可操作性和可维修性强，电控柜通风效果良好。2）

16、实验台面板布局应美观、指示全面、容易操作；屏幕画面随不同操作步 骤自动切换，且要求布局美观、指示清楚，具有防止误操作功能。五、主要设备、仪器仪表、控制元件软件和材料参考清单在舁 厅p设备仪器技术参数绘有）豕功能用途数量1双吸泵slow200-410 流 量649t/h ,扬程 48m,电机功率 110kw上海连成或 其他同等品 质的品牌提供循环动 力12变频器abb/13敞口水箱2mx 2mx 1.5m 材质304不锈钢/试验回路水 源14异物收集罐直径1m,高1.5m, 厚3mm、材质304 不锈钢/收集穿过过 滤器的金属 异物15金属软管直径10m、材质304不锈钢/异物收集罐 排污及收集

17、 异物16冷却塔ct-20良机或其他 同等品质的 品牌给冷却水降 温17冷却泵电机：4kw扬程：32m流量：25m孙/输送冷却剂18冷却水箱1m*1m*1、材质304不锈钢/储存冷却剂19冷却盘管换热能力30kw/换热10自吸泵8t/h/水箱给排水11塑料软管20m/配套自吸泵112影像记录系统高速摄相机，最高速度 285000fps、灯光及工作平台德国marcrovis eosens或具 他同等品质 的品牌拍摄试验现 象113入口段模拟件按图纸施工刈分配入口流 量114试验段按图纸施工西安曙光有 机玻璃厂或 其他同等品 质的品牌获得试验数 据115试验段钢平台按需加工/试验段配套116实验耗

18、材胶水、硅胶片等/试验段连接 材料17阀门手动调节阀6个， 电动调节阀2个， 闸阀2个，止回阀 2个（尺寸均为 dn200）、材质 304 不锈钢/控制调节回 路流量；18过滤器y形过滤器dn200、材质304不锈钢/过滤异物619强力磁铁/收集异物320管道材料dn200、304不锈钢/输送介质； 冷却回路21法兰dn200、1.6mp、材质304不锈钢/回路连接22弯头，三通，螺 栓，垫片等附件dn200/回路连接23液位计管式/水箱液位测 量224涡街流量计dn200流量范围 50-800m3/hrosemount 或 其他同等品 质的品牌回路流量测 量125电磁流量计0-20t/h/冷

19、却回路流 量测量126差压变送器差压变送器（0-100kpa 左右）rosemount 或 其他同等品 质的品牌下管座压降 测量127压力变送器压力变送器（0-5mpa）rosemount 或 其他同等品 质的品牌压力测量128压力表01mpa带针型阀西安仪表厂 或其他同等 品质的品牌压力测量329温度计0-50 c西安仪表厂 或其他同等 品质的品牌温度测量230热电阻0-100 c西安仪表厂 或其他同等 品质的品牌温度测量1031控制系统含计算机、变频器、 电动调节阀及相应 开关/回路流量调 节132控制平台含办公桌椅及其配 套设施/试验人员操 作平台133控制系统监视 屏液晶显示屏，50寸