T-CNEA 083-2023 高温气冷堆核动力厂燃料装卸系统试验导则

团体标准T/CNEA0832023高温气冷堆核动力厂燃料装卸系统试验导则commissioningtestguidelineforfuelloadingandunloadingsystemofhightemperatuegas-cooledreactornuclearpowerplant2023-09-26发布2023-11-01实施中国核能行业协会发布T/CNEA0832023前言 Ⅲ1范围 2规范性引用文件 3术语和定义 4试验目的 5试验条件 2 试验内容 7文件记录及试验报告 9ⅢT/CNEA0832023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、华能核能技术研究院有限公司、西安热工研究院有限公司。本文件主要起草人:颜廷宇、李星、陈媛、朱英杰、李振江、李海泉、张亚男、吴一帆、茹增田、徐伟强、常重喜、叶林、赵峰、陈光建、李超、祁沛连、姚尧、张瑞祥、李志容、王庆武、贾晶晶、杨加东、雷伟俊、徐广学、张晓斌、曹雷涛、高俊、杨强强、张振鲁、王涛。本文件为首次发布。1T/CNEA0832023高温气冷堆核动力厂燃料装卸系统联调导则1范围本文件规定了高温气冷堆核动力厂燃料装卸系统调试的试验目的、试验条件、试验内容、文件记录及试验报告。本文件适用于"双堆一模块"布置的高温气冷堆燃料装卸系统调试试验。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。NB/T20145核电厂调试试验程序和报告编写规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。燃料装卸系统fuelloadingandunloadingsystem球床式高温气冷堆核动力厂,在不停堆状态下用于反应堆新燃料装载、乏燃料元件卸出及燃料元件循环的专用系统。双堆一模块twopilesofonemodule两座反应堆共用一套燃料装卸系统,燃料装卸系统分为1号堆部分、2号堆部分、双堆公用部分。调试A阶段commissioningphaseA调试A阶段为预运行试验阶段。具体分为AO、A1、A2、A3四个阶段,其中AO阶段为初步试验阶段;A1为冷态功能试验阶段;A2为冷态功能试验阶段;A3为装料准备阶段。调试B阶段commissioningphaseB调试B阶段为首次装料和初始临界试验、零功率试验、低功率试验阶段。具体分为B1、B2、B3三个阶段,其中B1阶段为首次装料和初始临界试验阶段;B2阶段为零功率试验阶段;B3阶段为低功率试验阶段。4试验目的高温气冷堆燃料装卸系统调试阶段各试验目的如下。2T/CNEA08320234.1常压空气下反应堆卸料工艺联调根据堆芯卸料控制逻辑设计要求,结合初装料工艺流程,进行堆芯卸料与卸料暂存装置联动试验,验证反应堆卸料系统与公用系统运行功能满足设计要求。4.2常压空气下反应堆装料工艺联调根据堆芯装料控制逻辑设计要求,结合首次装料及临界阶段燃料装卸工艺流程,进行装料暂存装置与堆芯装料联动试验,验证反应堆装料系统与公用系统运行满足设计要求。4.3二次卸料及乏燃料贮存工艺外部联调以卸料暂存装置为起点设备,向乏燃料贮存系统卸料,进行二次卸料管路专用过球设备及计数器调试,验证乏燃料二次卸料系统运行满足设计要求。4.4氦气气力输送工艺调试能行进行氦气气力输送系统单堆流量分配试验、双堆流量分配试验,验证氦气气力输送系统运行满足设计要求。4.5卸料气氛切换工艺调试进行卸料暂存装置卸料排气及卸料充气试验,验证卸料暂存装置气氛切换工艺流程满足设计要求。4.6装料气氛切换工艺调试进行装料暂存装置卸料排气及卸料充气试验,验证卸料暂存装置气氛切换工艺流程满足设计要求。4.7装卸料管路吹扫工艺调试进行新燃料装料管路、主循环卸料管路高压气体吹扫试验,进行气压缩机及阀门参数调节与整定,验证装卸料吹扫系统运行满足设计要求。4.8反应堆堆芯装料与气力输送联合试验进行一号堆新燃料装进行一号堆新燃料装4.9反应堆堆芯卸料工艺检定与磨合试验反应堆额定运行工况下,以一号堆堆芯卸料装置为起点设备,以乏燃料提升管路为气力输送球路,进行一号堆乏燃料卸载模拟试验,验证额定运行工况下一号堆卸料能力满足设计要求。5试验条件高温气冷堆燃料装卸系统调试阶段试验条件如下。所有试验人员均已通过满足核电厂质保体系要求的调试培训并取得相应授权。3T/CNEA0832023试验过程中使用的调试文件已生效,调试规程符合HAD103/02的要求。5.3通用状态要求调试阶段试验项目通用状态要求如下:试验准备应开展试验风险分析,试验准备应开展试验风险分析,如窒息、触电、高压等典型风险,并制定相应的安全措施,试验开始前确认系统安全措施已经实施完成;系统管道已吹扫或者冲洗合格,管道试压合格;厂房内正式或者临时消防、照明、通信设施可用;系统仪表均已经校验合格且投运,调试使用的仪器、仪表应经过检验和标定合格,并在有效期内;与系统设备相关的动力电源、控制电能源、仪用及相关控制系统可用;b)C)d)与系统相关联系统已经具备运行条件;燃料装卸系统各组成设备的单体调试工作已完成。与系统相关联系统已经具备运行条件;燃料装卸系统各组成设备的单体调试工作已完成。g)6试验内容6高温气冷堆燃料装卸系统调试阶段试验内容如下。6.1常压空气下反应堆卸料工艺联调a)b)d)f)g)h)i)燃料装卸系统安装完成并移交调试;氦气压缩机已调试完成,具备运行条件;控制系统DCS可用;设备冷却水系统可用;一号卸料暂存装置、号卸料暂存装置具备接收石墨元件条件;试验区域的通风、照明、消防、通信系统可用;装;置已完设备冷却水系统向氦气压缩机提供冷却水。6.1.2试验步骤a)以一号堆芯卸料装置11列卸料机构为起点设备,球形元件途径11列碎球分离装置、11列燃耗测量定位分配器、乏燃料卸料阻流器,进入一号卸料暂存装置,针对11列堆芯卸料与一号卸料暂存装置的堆芯卸料工艺路径及控制逻辑进行调试;b)以一号堆芯卸料装置12列卸料机构为起点设备,球形元件途径12列碎球分离装置、12列燃耗测量定位分配器、乏燃料卸料阻流器,进入二号卸料暂存装置,针对12列堆芯卸料与二号卸料暂存装置的堆芯卸料工艺路径及控制逻辑进行调试;C)以一号堆芯卸料装置11列卸料机构为起点设备,球形元件途径11列碎球分离装置、11列燃耗测量定位分配器、乏燃料卸料阻流器,进入二号卸料暂存装置,针对11列堆芯卸料与二号卸料暂存装置的堆芯卸料工艺路径及控制逻辑进行调试;d)以一号堆芯卸料装置12列卸料机构为起点设备,球形元件途径12列碎球分离装置、12列燃4T/CNEA0832023耗测量定位分配器、乏燃料卸料阻流器,进入一号卸料暂存装置,针对12列堆芯卸料与一号卸料暂存装置的堆芯卸料工艺路径及控制逻辑进行调试;e)以氦气压缩机进行一次卸料带载气力输送工艺试验;f)燃料装卸系统二号堆部分试验步骤参考一号堆。6.1.3验收准则在自动控制模式下应满足如下要求:a)燃料装卸系统将一号堆堆芯内的石墨元件卸出,输送至一号卸料暂存装置,卸出数量满足设计要求;b)燃料装卸系统将一号堆堆芯内的石墨元件卸出,输送至二号卸料暂存装置,卸出数量满足设计要求。C)燃料装卸系统二号堆部分验收准则参考一号堆。6.2常压空气下反应堆装料工艺联调6.2.1先决条件及系统状态要求a)堆芯缓冲装料装置在反应堆堆芯已安装完成;b)燃料装卸系统安装完成并移交调试;C)气压缩机已调试完成,具备运行条件;d)控制系统DCS可用;e)设备冷却水系统可用;f)一号装料暂存装置、二号装料暂存装置内分别放置一定数量的石墨元件;g)试验区域的通风、照明、消防、通信系统可用;h)燃料装卸系统输送转换装置已完成送电;i)氦气压缩机已完成送电;j)设备冷却水系统向氦气压缩机提供冷却水。常压空气下一号堆装料工艺联调试验步骤如下:a)以一号装料暂存装置为起点设备,球形元件途径堆选择分配器、列选择分配器后,以一号堆11列提升管路为气力输送球路进入1号堆反应堆堆芯。针对一号装料暂存装置与11列气力输送管路的堆芯装料工艺路径及控制逻辑进行调试;b)以一号装料暂存装置为起点设备,球形元件途径堆选择分配器、列选择分配器后,以一号堆12列提升管路为气力输送球路进入1号堆反应堆堆芯。针对一号装料暂存装置与12列气力输送管路的堆芯装料工艺路径及控制逻辑进行调试;C)以二号装料暂存装置为起点设备,球形元件途径堆选择分配器、列选择分配器后,以一号堆11列提升管路为气力输送球路进入1号堆反应堆堆芯。针对二号装料暂存装置与11列气力输送管路的堆芯装料工艺路径及控制逻辑进行调试;d)以二号装料暂存装置为起点设备,球形元件途径堆选择分配器、列选择分配器后,以一号堆12列提升管路为气力输送球路进入1号堆反应堆堆芯。针对二号装料暂存装置与12列气力输送管路的堆芯装料工艺路径及控制逻辑进行调试;e)以氦气压缩机进行两路堆芯循环带载气力输送工艺试验;f)燃料装卸系统二号堆部分试验步骤参考一号堆。在自动控制模式下应满足如下要求:5T/CNEA0832023a)一号装料暂存装置向一号堆堆芯装载满足设计要求;b)二号装料暂存装置向一号堆堆芯装载满足设计要求;C)燃料装卸系统二号堆部分验收准则参考一号堆。6.3二次卸料及乏燃料贮存工艺外部联调6.3.1先决条件及系统状态要求a)乏燃料贮存系统具备接收石墨元件条件;b)常压空气下一号堆卸料工艺联调或常压空气下二号堆卸料工艺联调已完成;C)控制系统DCS可用;d)按照设计要求一号卸料暂存装置、二号卸料暂存装置分别放置一定数量的石墨元件;e)试验区域的通风、照明、消防、通讯系统可用;f)燃料装卸系统二次卸料相关输送转换装置已完成送电;g)卸料暂存装置下游隔离阀已全部打开。二次卸料及乏燃料贮存工艺外部联调试验步骤如下:a)一号卸料暂存装置向乏燃料贮存系统卸料,利用乏燃料贮存系统的罗茨风机及其管路执行二次卸料的气力输送;b)二号卸料暂存装置向乏燃料贮存系统卸料,利用乏燃料贮存系统的罗茨风机及其管路执行二次卸料的气力输送。在自动控制模式下应满足如下要求:a)一号卸料暂存装置向乏燃料贮存系统输送数量满足设计要求;b)二号卸料暂存装置向乏燃料贮存系统输送数量满足设计要求。6.4氦气气力输送工艺调试6.4.1先决条件及系统状态要求a)氦气压缩机已调试完成,具备运行条件;b)控制系统DCS可用;C)设备冷却水系统可用;d)试验区域的通风、照明、消防、通讯系统可用;e)氦气气力输送系统已置换为氦气气氛,模拟一回路额定运行压力范围;f)氦气压缩机及相关阀门已完成送电;g)设备冷却水系统向氦气压缩机提供冷却水。氦气气力输送工艺调试试验步骤如下:a)启动1号氦气压缩机,向1号堆3列气力提升管路提供稳定输送气源,按照设计规定的各个流量平台进行流量分配试验;b)启动1号氦气压缩机,向双堆6列气力提升管路提供稳定输送气源,按照设计规定的各个流量平台进行流量分配试验;C)启动2号氦气压缩机,向2号堆3列气力提升管路提供稳定输送气源,按照设计规定的各个流量平台进行流量分配试验;d)启动2号氦气压缩机,向双堆6列气力提升管路提供稳定输送气源,按照设计规定的各个流6T/CNEA0832023量平台进行流量分配试验。a)对应氦气压缩机及支路调试时,各支路各级氦气流量平台下满足设计的稳定运行与要求;b)多路联合调试时,各支路各级氦气流量平台下满足设计的稳定运行与要求。6.5卸料气氛切换工艺调试6.5.1先决条件及系统状态要求a)控制系统DCS可用;b)设备冷却水系统可用;C)燃料装卸系统真空泵已完成单体调试;d)反应堆负压排风系统具备接收排气条件;e)氦辅助排气系统具备接收氦气条件;行h)设备冷却水系统向真空泵提供冷却水;j)供应与贮存系统A罐压力满足本试验要求。j)供应与贮存系统A罐压力满足本试验要求。卸料气氛切换工艺调试试验步骤如下。a)对一号卸料暂存装置进行充气试验:先执行抽真空排放工艺,抽真空至设计要求的真空度,再执行氦气充压工艺,向卸料暂存装置内充入纯氦至正常运行氦气氛。然后对卸料暂存装置进行排气试验:顺序执行高压排气、低压增压排气和抽真空排气工艺。b)对二号卸料暂存装置进行充气试验:先执行抽真空排放工艺,抽真空至设计要求的真空度,再执行氦气充压工艺,向卸料暂存装置内充入纯氦至正常运行氦气氛。然后对卸料暂存装置进行排气试验:顺序执行高压排气、低压增压排气和抽真空排气工艺。在自动控制模式下应满足如下要求:a)卸料暂存装置进行抽真空,目标真空值满足设计要求;yb)y6.6.1先决条件及系统状态要求a)控制系统DCS可用;b)设备冷却水系统可用;C)燃料装卸系统真空泵已完成单体调试;d)反应堆负压排风系统具备接收排气条件;e)氦辅助排气系统具备接收氦气条件;f)氦供应与贮存系统具备送气条件;g)试验区域的通风、照明、消防、通信系统可用;h)设备冷却水系统向真空泵提供冷却水;i)真空泵及相关阀门已完成送电;j)氦供应与贮存系统A罐压力满足设计要求。7T/CNEA08320236.6.2试验步骤卸料气氛切换工艺调试试验步骤如下。a)对一号卸料暂存装置进行充气试验:先执行抽真空排放工艺,抽真空至设计要求的真空度,再执行氦气充压工艺,向卸料暂存装置内充入纯氦至正常运行氦气氛。然后对卸料暂存装置进行排气试验:顺序执行高压排气、低压增压排气和抽真空排气工艺。b)对二号卸料暂存装置进行充气试验:先执行抽真空排放工艺,抽真空至设计要求的真空度,再执行氦气充压工艺,向卸料暂存装置内充入纯氦至正常运行氦气氛。然后对卸料暂存装置进行排气试验:顺序执行高压排气、低压增压排气和抽真空排气工艺。6.6.3验收准则a)装料暂存装置进行抽真空,a)装料暂存装置进行抽真空,目标真空值满足设计要求;b)装料暂存装置进行充氦操作,充气压力满足设计要求。7装卸料管路吹扫工艺调试能7.1先决条件及系统状态要求a)控制系统DCS可用;b)设备冷却水系统可用;C)燃料装卸系统真空泵已完成单体调试;d)反应堆负压排风系统具备接收排气条件;e)氦辅助排气系统具备接收氦气条件;f)氦供应与贮存系统具备送气条件;g)试验区域的通风、照明、消防、通信系统可用;h)设备冷却水系统向真空泵提供冷却水;i)氦气压缩机及相关阀门已完成送电;j)燃料装卸系统已置换为额定运行的氦气气氛;k)球流管路球形元件已清空。装卸料吹扫工艺调试试验步骤如下:装卸料吹扫工艺调试试验步骤如下:b)以2号氦气压缩机和2号脉冲反吹过滤器为主设备,依次对二号堆主循环21列、22列,新燃料装载管路21列、22列进行管路吹扫试验。行装卸料球流管路吹扫流量满足设计要求。6.8反应堆堆芯装料与气力输送联合试验6.8.1先决条件及系统状态要求a)控制系统DCS可用;b)设备冷却水系统可用;C)氦气气力输送工艺调试试验已完成,试验结果满足验收准则要求;d)常压空气下反应堆装料工艺联调试验已完成,试验结果满足验收准则要求;e)堆芯缓冲装料装置在反应堆堆芯已安装完成;8T/CNEA0832023f)一号装料暂存装置、二号装料暂存装置内分别放置一定数量的石墨元件;g)试验区域的通风、照明、消防、通信系统可用;h)反应堆压力容器已置换为氦气气氛,压力满足设计要求;i)燃料装卸系统与反应堆压力容器处于联通状态;j)氦气气力输送系统处于额定运行状态;k)燃料装卸系统输送转换装置已完成送电。6.8.2试验步骤在一号装料暂存装置和二号装料暂存装置内分别装入石墨球,由新燃料装载管路的两个路径以组批方式向堆芯装料,每组45个石墨元件,其中21个石墨元件由新燃料装载管路中一列装入堆芯,24个石墨元件由新燃料装载管路另一列装入堆芯,模拟首次装料的装料模式。向反应堆内装入八组元件,进行反应堆二次装料与堆芯装料工艺联调。参考步骤如下:a)启动一台氦气压缩机,向反应堆主循环双列提供设计要求的稳定输送气源;b)从二号装料暂存装置经由新燃料装料管路其中一列向反应堆堆芯装入24个石墨元件;C)从一号装料暂存装置经由新燃料装料管路另一列向反应堆堆芯装入21个石墨元件;步骤二、步骤三完成第一组元件装入;d)重复步骤2和3共7次,装入第二组至第八组元件。6.8.3验收准则每四组试验的最后一组应满足如下要求:a)装料暂存装置应在DCS自动控制模式下向反应堆堆芯进行装料;b)45个石墨元件输送时间不大于21min。6.