T-CNEA 082-2023 高温气冷堆核动力厂一回路压力容器位移测量技术导则

团体标准T/CNEA0822023高温气冷堆核动力厂一回路压力容器位移测量技术导则Technicalguidelineforprimarypressurevesseldisplacementmeasurementofhightemperaturegas-cooledreactorpowerplant2023-09-26发布2023-11-01实施中国核能行业协会发布T/CNEA0822023Ⅲ前言Ⅲl范围2规范性引用文件3术语和定义4般要求25665测量方法6测量设备…………25667及试验报告--能行10附录A资料性路压力容器位移测量参数记录表附录B(资料性预期位移算法……—104arEnergyT/CNEA0822023前本文件按照GB/T1.12020《标准化工作导则言第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国核能行业协会提出并归口,技术支持单位为上海核工程研究设计院股份有限公司、核工业标准化研究所、苏州热工研究院有限公司、华能核能技术研究院有限公司。本文件起草单位:华能山东石岛湾核电有限公司、中冶检测认证有限公司、华能核能技术研究院有限公司。马明慧、隆、李志容、叶林、赵峰、吴志军、吴肖马明慧、隆、李志容、叶林、赵峰、吴志军、吴肖王庆武、黄健。本文件为首次发布。arEnergyT/CNEA0822023高温气冷堆核动力厂一回路压力容器位移测量技术导则1范围本文件给出了高温气冷堆核动力厂一回路系统冷态功能试验和一回路系统热态功能试验期间一回路压力容器位移测量方法、测量评价及测量报告的技术要求。2规范性引用文件本文件没有规范性引用文件。3术语和定义一回路压力容器primarycircuitpressurevessels包括反应堆压力容器,蒸汽发生器壳体和热气导管壳体。4一般要求4.1测量要求及目的高温气冷堆核动力厂一回路压力容器位移测量要求在一回路系统冷态及热态功能试验期间对压力容器的位移量进行测量,通过与设计预期值进行测量,为压力容器支承系统有效性评估提供参考。4.2测量内容高温气冷堆核动力厂一回路压力容器位移测量包括反应堆压力容器和蒸汽发生器壳体两部分测量内容,分别如下所示:a)反应堆压力容器位移测量应包括如下内容:1)反应堆压力容器筒体径向位移;2)反应堆压力容器筒体轴向位移;3)反应堆压力容器倾斜度;4)反应堆压力容器平面错位偏差。b)蒸汽发生器壳体位移测量应包括如下内容:1)蒸汽发生器壳体径向位移;2)蒸汽发生器壳体轴向位移;3)蒸汽发生器壳体水平位移;4)蒸汽发生器壳体倾斜度(间接测量)。2T/CNEA08220234.3测点布置图根据测量内容,一回路压力容器(包括反应堆压力容器和蒸汽发生器壳体)筒体上的位移测点分布详见测点布置图1。测点B测点E测点D测点G测点A测点C测点F图1一回路压力容器位移测量测点布置图标引序号说明:测点A——反应堆压力容器支承耳架处的筒体的径向位移,均布4个测点;测点B反应堆压力容器顶盖上端点的轴向位移,相互垂直方向布置2个测点;测点C卸料管嘴接管的下法兰处的轴向位移、倾斜度、错位偏差,布置5个测点;测点D蒸汽发生器壳体支承耳架处的筒体的径向位移,均布4个测点;测点E——风机壳顶盖上端点的轴向位移,相互垂直方向布置2个测点;测点F——蒸汽发生器壳体底封头主给水管嘴处的轴向位移,相互垂直方向布置2个测点;测点G——蒸汽发生器壳体主蒸汽管嘴的水平位移,布置1个测点。5测量方法5.1反应堆压力容器径向位移测量测量设备分别固定在反应堆压力容器4个承重支承耳架径向延长线的舱室壁面上。用于反应堆压3T/CNEA0822023力容器筒体径向位移量测量。基准点选取原则:选择不因温度影响产生明显形变的位置作为基准点。反应堆压力容器径向位移测量基准点选择在反应堆压力容器承重支承周向的舱室壁上,测量点位于反应堆压力容器承重支承耳架处筒体表面。由于此区域在一回路热态试验期间环境温度超过了位移传感器允许使用的温度限值,因此需使用引线法将传感器固定在舱室壁上并采取合适的冷却/隔热方案,确保传感器的可靠运行。为确保测量结果的准确性,在本区域测点附近布置铂电阻测量环境温度用于校准引线法测量结果。引线法的布置安装形式如图2。图2引线法布置安装示意图5.2反应堆压力容器上部轴向位移测量在反应堆压力容器上部区域舱室壁面上焊接悬臂梁,测量设备固定在悬臂梁上。基准点选取原则:本区域测点环境温度较低,但距离被测对象较远,基准点选取距离被测对象距离近的位置。测量基准点定为反应堆顶部控制棒驱动机构法兰平面的舱室壁上,测量点位于控制棒驱动机构法兰处。此部分区域温度在一回路热态试验期间温度未超过传感器使用温度限值,因此该部分位移测量方法使用的是接触法测量。5.3反应堆压力容器底部轴向位移测量在卸料装置下部钢平台上安装测量设备。基准点选取原则:本区域为常温环境,选择与被测对象较近且无相互作用力的固定平面上。测量基准点定为卸料管下部悬挂的卸料装置底部钢平台上,测量点位于卸料装置下端面。使用接触法测量反应堆压力容器底部轴向位移(含卸料管段)。4T/CNEA08220235.4反应堆压力容器倾斜度测量在卸料装置上安装测量设备。基准点选取原则:选择常温且与压力容器刚性连接的部件相互垂直的两个平面作为基准点。使用倾角仪进行测量,倾角仪固定在卸料管下部悬挂的卸料装置上。在卸料装置互相垂直的两个平面上固定倾角仪。5.5反应堆压力容器错位偏差测量在卸料装置底部安装测量设备。基准点选取原则:选择常温且与被测对象无相互作用力的平面作为基准点。使用垂线坐标仪进行测量,5.6蒸汽发生器壳体径向位移测量测量设备分别固定在蒸汽发生器4个承重支承耳架径向延长线的舱室壁面上用于蒸汽发生器壳体径向位移量测量。基准点选取原则:选择不因温度影响产生明显形变的位置作为基准点。测量基准点为蒸汽发生器承重支承周向的舱室壁上,测量点位于沿热气导管方向和垂直于热气导管方向的蒸汽发生器壳体筒体上。由于此区域在一回路热态试验期间环境温度超过了位移传感器允许使用的温度限值,因此需使用引线法将传感器固定在舱室壁上并采取合适的冷却/隔热方案,确保传感器的可靠运行。为确保测量结果的准确性,在本区域测点附近布置铂电阻测量环境温度用于校准引线法测量结果。5.7蒸汽发生器壳体上部轴向位移测量在蒸汽发生器上部主氦风机冷却器进水管所处的舱室壁上焊接悬臂梁,测量设备固定在悬臂梁上。基准点选取原则:基准点选取距离被测对象距离近的位置。测量基准点定为主氦风机顶盖上部冷却水管所处的舱室壁上,测量点位于主氦风机顶盖上部冷却水管。此部分区域温度在一回路热态试验期间温度未超过传感器使用温度限值,因此该部分位移测量方法使用的是接触法测量。5.8蒸汽发生器壳体下部轴向位移测量在蒸汽发生器舱室底部钢立柱上固定测量设备。基准点选取原则:选择能够承载测量设备且与被测对象距离较远的固定平面。测量基准点定为蒸汽发生器舱室底平台,测量点位于蒸汽发生器下封头给水管连接法兰。由于此区域在一回路热态试验期间环境温度超过了位移传感器允许使用的温度限值,因此需使用引线法将传感器固定在舱室壁上并采取合适的冷却/隔热方案,确保传感器的可靠运行。5.9蒸汽发生器壳体水平位移测量在沿主蒸汽管道水平面上安装固定支架,测量设备固定在支架上。基准点选取原则:距离被测对象近且与被测对象无相互作用力的平面。测量基准点位于主蒸汽管道夹层间地面上,测量点位于主蒸汽管道立管段上。此区域为常温环境,采用接触法测量蒸汽发生器水平位移(含主蒸汽连接管水平段)。5T/CNEA08220235.10蒸汽发生器倾斜角计算蒸汽发生器倾斜角通过壳体上部水平位移测量和壳体下部水平位移测量偏差值与壳体上下测点布置高度差形成的三角关系进行计算得出。5.11测量过程5.12测量数据采集对整个试验阶段进行压力容器位移测量,按照升温升压速率设置合适的采样频率,记录测量数据用于趋势分析。在各个保压或保温平台进行数据测量,当达到稳定区段后,采集充分的数据与对应的温度和压力水平下的预期位移进行比对。最终采集数据绘制成趋势图展现各位移测点的变化过程。6测量设备6.5.12测量数据采集对整个试验阶段进行压力容器位移测量,按照升温升压速率设置合适的采样频率,记录测量数据用于趋势分析。在各个保压或保温平台进行数据测量,当达到稳定区段后,采集充分的数据与对应的温度和压力水平下的预期位移进行比对。最终采集数据绘制成趋势图展现各位移测点的变化过程。6测量设备6.1总体要求位移测量设备使用前应进行校验。位移传感器可根据空间布置和使用要求选择符合测量指标的设备,如LVDT式、磁致伸缩式、直线式、拉线式等。6.2高温型位移传感器主要用于环境温度150~200℃的位移测量,测量精度要求为±0.1mm。6.3常温型位移传感器主要用于环境温度低于150℃的位移测量,测量精度要求为10.1mm.量程为-15。+15",测量精度要求为±0.015"。6.5垂线坐标仪能6.5垂线坐标仪能行4水平向量程不低于30mm,垂直向量程不低于30mm,测量精度要求为±0.1mm.6.6数据采集设备可自定义采集频率,可通过配套软件与计算机实现交互,存储采集数据于设备内存。6.7铂电阻温度计pt100型铂电阻。T/CNEA08220237结果评价反应堆压力容器和蒸汽发生器外壳径向位移测量值随一回路压力、温度变化趋势相同,4个位移测点之间无明显偏差,4个位移测点平均值符合设计预期值。7.2筒体轴向位移反应堆压力容器和蒸汽发生器外壳轴向位移测量值随一回路压力、温度变化趋势相同,上、下位移平均值符合设计预期值。7.3反应堆压力容器倾斜实测偏差值由设计方进行评估。7.4反应堆压力容器错位偏差实测偏差值由设计方进行评估。7.5蒸汽发生器水平位移在热态试验工况下,一回路系统达到最高试验温度维持稳定的情况下,蒸汽发生器实际水平位移值应不超过预期位移值的±10%。7.6蒸汽发生器倾斜蒸汽发生器壳体上部与下部测点之间高度差为h,分别测量蒸汽发生器壳体上部与下部水平位移值L1和L2,壳体上部与下部测点距离蒸汽发生器壳体中心轴线距离分别为l1和l2。水平位移偏差ΔL=(L1+l1)-(L2+l2),利用ΔL与h形成的三角关系计算蒸汽发生器倾斜角。蒸汽发生器倾斜计算值由设计方评价。8.1文件记录试验结果记录应包括:机组压力/温度、记录时间、测点名称、位移测量结果、记录人、复核人等信息。一回路压力容器位移测量记录可参考附录A。该表格为参考表格,可根据实际情况,自制测量记录表格。试验报告应包含如下内容:a)测量目的与范围1)测量目的;2)测量范围。7T/CNEA0822023b)相关文件1)参考标准;2)相关方案与程序。C)检测方法1)测点布置原则;2)传感器布置平面图。d)测量结果及评价1)位移变化趋势图;2)保压或保温平台位移数据;3)实测值与计算值比对;4)测试结果评价及偏差分析。T/CNEA0822023(资料性)一回路压力容器位移测量参数记录表一回路压力容器位移测量记录表应包括在不同的温度和压力平台下的反应堆压力容器承重支承耳架处筒体径向位移、反应堆压力容器顶盖上端点的轴向位移、卸料装置轴向位移、压力容器轴线错位偏差、压力容器轴向倾斜度、蒸汽发生器壳体支承耳架处的筒体的径向位移、风机壳顶盖上端点的轴向位移、风机壳顶盖上端点的水平位移、蒸汽发生器壳体底封头主给水管嘴处的轴向位移、蒸汽发生器壳体底封头主给水管嘴处的水平位移、蒸汽发生器0180。倾斜、主蒸汽可拆管外端位移、蒸汽发生器壳体主蒸汽管嘴的水平位移。所有测量仪表根据测量起始点对仪表显示数值调零。纸质数据点数量根据实际需求确定,记录表形式可参考表A.1。表A.1一回路压力容器位移测量参数记录表压力平台记录时间温度平台测点位置测量内容测点编号数值1数值2数值3数值4平均值A反应堆压力容器承重支承耳架处筒体径向位移/mmA1A2A3A4B反应堆压力容器顶盖上