压水堆核电厂燃料组件格架力学性能试验方法-第1部分：弹簧和刚凸刚度试验-编制说明

一、工作简况

1、任务来源

本项目来源于中国核能行业协会团体标准制定计划（核协科函[2020]453号），

《关于<压水堆核电厂燃料和相关组件焊接规范第1部分：锆合金零部件激光焊>

等41项团体标准通过立项审批的通知》。根据通知，《压水堆核电厂燃料组件格

架力学性能试验方法第1部分：弹簧和刚凸刚度试验》由上海核工程研究设计院

有限公司负责编制，参编单位为上海交通大学。编制周期为2020年9月到2022

年3月。

2021年6月，上海核工程研究设计院有限公司与中国核能行业协会签订了

《中国核能行业协会团体标准制（修）订-核燃料相关及其他标准》合同，包括

《压水堆核电厂燃料组件格架力学性能试验方法第1部分：弹簧和刚凸刚度试验》

等31项团体标准。

2、主要工作过程

接到该标准编制的任务后，上海核工程研究设计院有限公司与上海交通大学

成立了标准编制工作组，对标准编制工作按照起草阶段、征求意见稿阶段、送审

稿阶段、报批稿阶段分别进行了任务分工和筹划，并按计划完成了征求意见稿编

制阶段任务。

2.1起草阶段

根据任务要求，上海核工程研究设计院有限公司联合上海交通大学成立了中

国核能行业协会团体标准编制工作组，组织编制工作。标准编制工作组制定了标

准编制工作计划、编写大纲，明确任务分工及各阶段进度计划。同时标准编制工

作组成员集中培训，认真学习GB/T1.1-2020相关要求，结合标准制定工作的各

个环节，进行了研究和探讨。工作组经过技术调研，依据压水堆核电厂燃料格架

力学性能试验的工程应用实践，于2020年12月形成草案稿。2021年4月，工

作组召开标准编制工作会议，会议讨论了当前国内外燃料组件格架弹簧和刚凸刚

度试验相关技术发展动态，拟纳入本标准方案的技术先进性、成熟程度以及是否

涉及专利等，确定了标准起草的总体框架和主要内容。

2.2征求意见阶段

标准编制工作组针对草案稿讨论的意见、建议进行归纳、总结，于2021年

5月编写完成了中国核能行业协会团体标准《压水堆核电厂燃料组件格架力学性

能试验方法第1部分：弹簧和刚凸刚度试验》的征求意见初稿。2021年6月，

标准编制工作组组织征求意见稿研讨会，对征求意见稿的内容条款和技术指标进

行逐条研讨，对标准编制过程中遇到的相关问题进行深入交流并达成共识，确定

了标准征求意见稿的内容，完成征求意见稿。

3、主要参加单位和工作组成员及其所作的工作等

上海核工程研究设计院有限公司作为主要编制单位负责起草标准文本，上海

交通大学作为参编单位，结合实践经验对标准提出修改意见。

主要成员：赵晶晶、张得良、任冰、孙靖雅、徐时吟、丁捷。

二、标准编制原则和主要内容

1、标准编制原则

本标准编制原则是立足于技术先进，规范合理，通俗易懂，针对压水堆核电

厂燃料组件格架力学性能试验的设计需求，结合格架弹簧和刚凸刚度的工程应用

实践形成。

（1）科学性

压水堆燃料组件（尤其是格架）的力学特性是反应堆设计的关键输入。目前，

国内外均采用试验方法对燃料组件格架的力学特性进行测量。我院在FA300、

SAF®-14等燃料组件的研制中，积累了非常丰富的燃料组件格架力学试验实践经

验，建立了较为系统、完善的试验流程，能够有力支撑该标准的制定。

（2）实用性

本标准规定了格架弹簧和刚凸刚度试验的全过程，对原理、试验条件、仪器

设备、试验步骤以及试验数据处理和试验报告编制等环节建立规范，以统一压水

堆燃料组件格架弹簧和刚凸刚度试验方法，使其向科学化、合理化方向迈进，减

少试验的主观性、随意性，增加科学性、客观性。

2、标准主要内容的依据

本标准依据国标GB/T1.1—2020中规定的编写规则进行编写。

（1）范围

本章列举了对本标准主要内容的阐述和对适用范围的规定。

（2）规范性引用文件

本章列举了标准所引用的文件。

（3）原理

本章列举了燃料组件格架弹簧和刚凸刚度试验的基本原理。

（4）试验条件

本章根据国内外燃料组件格架栅元刚度试验的实际工程经验给出了试验条

件应满足的要求，包括试验工况、温度和试验载荷要求。

（5）仪器设备

本章根据试验条件和国内外燃料组件格架弹簧和刚凸刚度试验的实际工程

经验给出了仪器设备应满足的要求，包括对试验装置、测量系统、辅助工装的要

求。

（6）样品

本章根据国内外燃料组件格架弹簧和刚凸刚度试验的实际工程经验给出了

试验样品应满足的要求。

（7）试验步骤

本章根据国内外燃料组件格架弹簧和刚凸刚度试验的实际工程经验给出了

开展试验应遵循的步骤。

（8）试验数据处理

本章针对测量得到的试验数据，提出了试验数据处理的要求。

（9）试验报告

本章规定了试验报告应包含的内容。

3、解决的主要问题

压水堆燃料组件（尤其是格架）的力学特性关系到堆芯燃料组件的机械性能、

振动性能和结构完整性等关键性能，是反应堆设计的重要基础参数。燃料组件的

格架力学特性常通过开展弹簧和刚凸刚度试验、栅元刚度试验测定。

国内对于格架弹簧和刚凸刚度的试验技术已广泛应用于各类型燃料组件研

发过程中。但各研发单位的试验方法、试验参数设置及试验件的要求等方面还缺

乏统一的标准规范，使得试验数据的可对比性存在困难，不利于国内压水堆燃料

长远发展、安全审评工作的开展及核电走出去。为解决上述问题，针对压水堆核

电厂燃料组件格架弹簧和刚凸刚度试验开展了本标准的编制工作，对压水堆核电

厂格架弹簧和刚凸刚度试验的试验要求、试验方法和试验数据处理进行了规定。

三、主要试验（或验证）情况

无。

四、标准中涉及专利的情况

本标准不涉及专利问题。

五、预期达到的社会效益、对产业发展的作用等情况

2021年，国务院发布关于落实《政府工作报告》重点工作分工的意见。意

见提出，扎实做好碳达峰、碳中和各项工作，制定2030年前碳排放达峰行动方

案。优化产业结构和能源结构。推动煤炭清洁高效利用，大力发展新能源，在确

保安全的前提下积极有序发展核电。研究和推广应用一批先进的核电行业标准，

是有利于在确保安全前提下积极有序发展核电的。因此，针对压水堆核电厂燃料

组件格架弹簧和刚凸刚度试验，上海核工程研究设计院有限公司作为主编单位编

制本团体标准。

本标准的制定有利于各研发单位采用统一的标准规范获得格架弹簧和刚凸

刚度特性，有助于提升我国压水堆燃料组件关键部件设计能力和规范性，能够促

进结构优化及设计水平的提升，对于国内压水堆的长远发展、安全审评工作的开

展及核电走出去具有重要推动作用。

六、与国际、国外对比情况

针对压水堆核电厂燃料组件格架力学性能试验方法，国际国外均尚未有专门

的标准或方法导则。但国内外各研发机构已广泛开展格架弹簧和刚凸刚度试验，

并应用于各类燃料组件的研发过程中，具有良好的实践性和广泛适用性。

本标准是基于具有良好实践的成熟试验经验，结合国内外法律、法规的要求，

是对国内现有的法规、标准体系的细化。能够有效规范燃料组件结构的设计，有

助于我国压水堆燃料组件的安全性和经济性的提升。

本标准适用于压水堆核电厂棒束型燃料组件格架弹簧和刚凸刚度试验，其它

类型反应堆燃料组件的格架弹簧和刚凸刚度试验可参照执行。

七、在标准体系中的位置，与现行相关法律、法规、规章及标准，特

别是强制性标准的协调性

本标准与现行相关法律、法规、规章及相关标准协调一致。

八、重大分歧意见的处理经过和依据

无。

九、标准性质的建议说明

建议本标准的性质为团体标准。

十、贯彻标准的要求和措施建议

标准发布后，上海核工程研究设计院有限公司将配合中国核能行业协会组织

行业召开标准宣贯会，开展培训活动，促进该标准更好的贯彻实施。