2023 压水堆核电厂燃料棒性能分析方法与模型要求

压水堆核电厂燃料棒性能分析方法与模型要求Performanceanalysismethodmodelrequirementsforrodsinnuclearpowerplants2024NB/T20708-2023NB/T20708—2023目次前言.................................................................................II1范围...............................................................................1规范性引用文件.....................................................................1术语和定义.........................................................................1燃料棒性能分析模型要求.............................................................1234444444444.1模型总体说明...................................................................1.2燃料芯块和包壳物性.............................................................2.3径向功率分布...................................................................2.4燃料中的燃耗分布...............................................................2.5燃料和包壳温度分布.............................................................2.6裂变气体的产生和释放...........................................................2.7燃料芯块和包壳的尺寸变化.......................................................2.8燃料棒内气体压力...............................................................2.9包壳腐蚀和吸氢.................................................................256燃料棒性能分析计算接口.............................................................3555.1堆芯物理数据...................................................................3.2热工水力数据...................................................................3.3燃料棒结构参数.................................................................3燃料棒性能分析方法.................................................................3666666.1分析假设.......................................................................3.2分析对象.......................................................................3.3性能评价.......................................................................3.4名义计算.......................................................................4.5不确定性计算...................................................................4.6各准则计算分析.................................................................4INB/T20708—2023压水堆核电厂燃料棒性能分析方法与模型要求1范围口及分析方法。本文件适用于压水堆核电厂、类工况条件下的燃料棒性能分析，燃料棒类型为锆合金作包壳管、UO芯块和或）UO-GdO芯块或涂的UO芯块作燃料的压水堆圆棒状燃料，采用其他包壳和燃料222322材料的圆棒状燃料可参考执行。规范性引用文件2件。NB/T20035-20112014RK）压水堆核电厂工况分类燃料组件NB/T20057.3-2012压水堆核电厂反应堆系统设计333术语和定义下列术语和定义适用于本文件。.1.2.3极限棒limitingrod在某一准则下评价燃料棒的性能时，针对该准则的计算结果最为极限的燃料棒。33燃耗最深棒burnupleadingrod具有最大棒平均燃耗的燃料棒。功率领先棒powerleadingrod所经历循环中具有首循环最大平均功率的燃料棒。44燃料棒性能分析模型要求.1模型总体说明型间的耦合应在燃料棒性能分析中综合考虑。1NB/T20708—20234444.2燃料芯块和包壳物性燃料棒性能分析模型应包含辐照及温度等环境条件对燃料芯块及包壳物性的影响。.3径向功率分布燃料棒性能分析模型应包含与富集度和燃耗相关的燃料径向功率分布。.4燃料中的燃耗分布燃料棒性能分析模型应包含燃料功率分布所引起的燃耗分布。.5燃料和包壳温度分布燃料棒性能分析模型应能计算获得燃料芯块和包壳中的径向温度分布，模型中应包含：a)包壳和冷却剂间的换热系数；b)水垢的厚度和热导率；c)氧化层厚度和热导率；d)包壳热导率；e)燃料芯块到包壳的传热系数；f)燃料芯块热导率。44.6裂变气体的产生和释放燃料棒性能分析模型应包含裂变气体的产生和释放，包括：a)由于燃料裂变所产生和释放的裂变气体；b)采用一体化可燃毒物引起的额外的气体释放，如2。.7燃料芯块和包壳的尺寸变化燃料棒性能分析模型应能计算燃料芯块和包壳的尺寸变化，模型中应包括：a)由于温度变化引起的燃料芯块和包壳的热膨胀；b)由于密实化引起的燃料芯块体积变化；c)由于燃料芯块肿胀引起的燃料体积变化；d)由于燃料芯块重定位引起的燃料体积变化；e)由于包壳辐照生长引起的包壳轴向长度的变化；f)由于包壳蠕变引起的包壳尺寸变化；g)由于应力引起的其他包壳弹塑性尺寸变化。4.8燃料棒内气体压力燃料棒性能分析模型应能计算得到燃料棒内气体压力，模型中应考虑如下因素对气体压力的贡献：a)燃料棒预充气体；b)裂变气体释放；c)燃料棒内空腔体积变化；d)燃料棒气腔温度。4.9包壳腐蚀和吸氢燃料棒性能分析模型应包含包壳腐蚀和吸氢模型，能够计算包壳：2NB/T20708—2023a)氧化膜厚度；b)吸氢量。55燃料棒性能分析计算输入.1堆芯物理数据燃料棒性能分析应将堆内运行期间的堆芯物理数据作为基本输入，这些数据应反映如下内容：a)燃料棒燃耗；b)燃料棒轴向功率分布；c)燃料棒径向功率分布；d)燃料棒峰值功率；e)燃料棒所受快中子注量E>1MeV）。55.2热工水力数据燃料棒性能分析应将堆内运行期间的热工水力数据作为基本输入，这些数据应反映如下内容：a)冷却剂温度；b)冷却剂压力；c)冷却剂流速。.3燃料棒结构参数燃料棒性能分析应将燃料棒结构数据作为基本输入，这些数据应包括：a)芯块结构参数；b)芯块富集度；c)包壳结构参数；d)燃料棒活性段长度；e)气腔相关结构参数。6燃料棒性能分析方法在NB/T20035-2011中5.1规定的正常运行及NB/T20035-20115.2规定的中等频率事件条件下应通过分析验证燃料棒设计符合NB/T20057.3-2012中第章规定的准则要求。6.1分析假设燃料棒堆内运行期间的堆芯物理数据、热工水力数据、燃料棒结构参数的选取应是保守的。a)对于所分析的燃料棒，其所选取的燃耗、功率应包络该燃料棒的实际情况；b)热工水力数据的选取应考虑所分析燃料棒承受最恶劣的热工水力条件。c)燃料棒结构参数的选取应使得在相应准则验证下，燃料棒承受更为恶劣的考验。6.2分析对象以极限棒为分析对象，通过极限棒的分析以验证全堆芯燃料棒性能。6.3性能评价3NB/T20708—2023性，与设计准则限值进行对比来开展。6.4名义计算不确定带来的影响。6.5不确定性计算限应根据燃料棒的堆内行为进行考虑。因素同时考虑。性能参数总的不确定性按公式（1）计算：X(X=−Xi)2nomi（）式中：X——性能参数总的不确定性；X——性能参数的名义计算值；nomXi——不确定性因素的性能参数计算值。i66.6各准则计算分析.6.1包壳自立准则该准则分析中的堆芯环境条件为寿期初或热态水压试验中，保守假设为：a)包壳温度为冷却剂温度；b)最大冷却剂压力和最小燃料棒内压；c)最小的包壳厚度，最大的包壳平均半径及初始最大椭圆度。不确定性的考虑宜针对上述保守假设采用包络的分析方法进行计算。6.6.2包壳蠕变坍塌准则该准则分析中的堆芯环境条件为全寿期，宜选取功率领先棒作为极限棒；保守假设为：a)最大的内外压差；b)不考虑芯块提供的支撑；c)考虑最大的包壳外径，最小壁厚及最大椭圆度；d)考虑最大的包壳蠕变速率。不确定性的考虑宜针对上述保守假设采用包络的分析方法进行计算。6.6.3包壳应力准则该准则分析中的堆芯环境条件为全寿期，保守假设为：a)最小的预充压；b)芯块—最小的燃料热导；4NB/T20708—2023———最小的燃料密实化；最大芯块外径；最大芯块密度。c)包壳——最大的包壳蠕变；最小的包壳内径；考虑最大的包壳腐蚀。不确定性的考虑宜针对上述保守假设采用平方和的平方根方法进行计算。6.6.4包壳应变准则该准则分析中的堆芯环境条件为全寿期，保守假设为：a)最小的预充压；b)芯块————最小的燃料热导率；最小的燃料密实；最大芯块外径；最大芯块密度。c)包壳———最大的包壳蠕变；最小的包壳内径；考虑最大的包壳腐蚀。不确定性的考虑宜针对上述保守假设采用平方和的平方根方法进行计算。.6.5包壳疲劳准则6式会使得疲劳计算更为极限；保守假设为：a)最小的预充压；b)最小的中子注量；c)芯块参数包括：———最大的芯块外径；最大芯块密度；最小的芯块密实。d)包壳参数包括：————最小包壳内径；最大的包壳蠕变；最大的辐照生长；最大的包壳腐蚀。不确定性的考虑宜针对上述保守假设采用平方和的平方根方法进行计算。.6.6包壳腐蚀准则速率。不确定性的考虑宜针对上述保守假设采用包络的分析方法进行计算。66.6.7包壳磨蚀准则该准则分析中的堆芯环境条件为全寿期，评估燃耗应能包络燃料棒最大燃耗；保守假设为：a)最大的冷却剂横向及轴向流速；b)最小的初始夹持力；5NB/T20708—2023c)最大的格架松弛；d)最大的格架栅元；e)最小包壳直径。不确定性的考虑宜针对上述保守假设采用包络的分析方法进行计算。6.6.8包壳温度准则腐蚀速率。不确定性的考虑宜针对上述保守假设采用包络的分析方法进行计算。6.6.9燃料温度准则守假设为：a)芯块参数包括：————最小燃料热导率；最小芯块外径；最大的燃料密实化；最小的燃料密度。b)包壳参数包括：——最大包壳内径；最小的包壳蠕变。不确定性的考虑宜针对上述保守假设采用平方和的平方根方法进行计算。6.6.10燃料棒弹簧准则该准则分析中考虑的保守假设为：a)最大的芯块摞质量；b)最小的弹簧刚度；c)最小的弹簧压缩量；d)最小弹簧丝径。不确定性的考虑宜针对上述保守假设采用包络的分析方法进行计算。6.6.11燃料棒内压准则该准则分析中考虑的堆芯环境条件为全寿期，宜选取燃耗最深棒作为极限棒；保守假设为：a)最小的气腔体积；b)最大的预充压；c)芯块参数包括：———最小芯块外径；最小的燃料密实化；最大的裂变气体释放。d)包壳参数包括：——最大的包壳蠕变；最大的包壳内径。不确定性的考虑宜针对上述保守假设采用平方和的平方根方法进行计算。6智慧水电工程项目管理系统2026年9月HYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINKHYPERLINK\l"br19"移动应用HYPERLINK\l"br19"1、智慧水电工程项目管理系统智慧水电工程项目已具备系列信息化基础，面向业务管控领域部署有安全生产管控平台与智慧工程管理系统两大系统。其中，安全生产管控平台聚焦运行期管控，目前正在开展建设期功能改造，后续可服务卡瓦白庆抽蓄项目工程安全业务管控；智慧工程管理系统侧重工程结果管控，对工程建设过程的管控能力不足。此外，智慧水电工程项目决策已有信息化基础面向项目级统推应用的相关工作。为保障9月项目开工即系统上线的目标顺利落地，建议采取急用功能优先原则，工程项目管理系统关键功能模块暂按新建模式开展策划工作。具体建设实施模式，后续可根据业主最终明确决议进行调整。建设方案按全功能范围统筹编制，投资及数据测算仅围绕应急急用功能开展。1.1工程OA1）通知公告：实现通知公告的规范化发布、精准推送、便捷查（阅、全程追溯及权限管控，确保系统内用户及时准确获取各类重要信息，提升信息传递效率，降低沟通成本，保障信息发布合规性与安全性。（2）公文管理：提供全面的办公文函管理功能，涵盖文函的发起、审阅、退回、加签及转签等审批流程，配备文函在线编辑与套红功能，支持文函台账查询与多关键字检索。（3）个人办公：通过个人工作台实现任务管理、日程管理、消息管理、文件管理、通讯录管理、自定义工作台等功能，支持日报管理和视频监管功能，根据权限接入视频监控设备，提供视频回放和报警功能。1.2设计管理1）设计计划管理：提供年度供应计划、月度供应期间计划新增编（制功能，包括计划项名称、设计专业、施工开始日期、计划提交日期、责任人等信息，计划提交后需流程审批，审批通过后计划生效，责任人须细化至具体人员。（2）设计成果管理：涵盖设计图纸管理和设计技术文件两大部分，二者紧密关联，共同构成完整管理体系，保障设计成果规范可追溯、可复用。（3）设计图纸管理：围绕图纸编制、审核、归档、查阅、修订全生命周期展开，编制遵循行业规范，审核实行多级机制，归档按项目专业分类，电子档加密备份。（4）设计技术文件：涵盖技术规范、设计说明、计算书等各类技术性文件，是解读图纸、指导施工、保障质量的关键，归档与图纸同步，同步修订适配设计变更。（5）设计变更管理：提供标准化在线变更审批表单，支持设计单位提交变更申请，变更内容可在线跟踪状态，确保透明度和可追溯性。（6）设计交底管理：展示设计交底完成情况，统计已交底和未交底图纸数量及交底完成率，确保所有必要图纸均已交底给施工方。1.3合同管理（1）合同登记：建立统一、高效、可追溯的合同登记管理体系，围绕项目勘察设计、建设施工、设备采购、运维服务等环节，统一开展合同信息录入、分类编码、台账建立、归档备案及动态更新，实现合同从签订到终止的全过程跟踪。（2）合同变更：针对因需求调整、技术方案优化、现场条件变化等原因引发的合同内容修订，严格遵循变更申请、审核审批、条款确认、备案登记等规范流程，完整留存变更资料，同步更新合同台账。（3）计量签证：对合同工程量、现场变更、隐蔽工程、零星用工及现场签证事项进行核实确认，由建设、监理、施工等多方共同现场实测、核对与签认，严格执行多级审批流程。（4）合同支付：以合同条款、工程计量、签证变更、验收资料为依据，规范预付款、进度款、竣工结算款及质保金等全流程支付管控，通过与合同台账、计量签证数据联动比对，严控超付、漏付、重复支付风险。1.4物资管理1）采购管理：包含需求计划管理、采购计划管理和采购订单管（理。需求计划按总量、年度、月度分类填报，系统实现多级审核与汇总分析，自动对接工程进度计划开展需求合理性校验；采购计划确定供应商、数量、到货时间等信息，审批后执行；采购订单同步至供应商，记录订单状态并通知现场验收。（2）仓储管理：涵盖入库管理（关联采购订单，图像识别辅助清点，自动生成入库单）、出库管理（领料审批后发货，系统自动扣减库存）、库存盘点（定期或不定期清查，自动生成盘盈盘亏明细）及库存调整（在线发起调整申请，自动更新账面数据）。1.5费用管理1）概算审批备案：以初步设计概算为基础编制执行概算，严格执（行审批流程，经批复的执行概算作为项目投资控制、招标限价、合同签订及价款结算的重要依据，实现项目投资动态管控。（2）概算费用管理：以项目批复执行概算为控制基准，对建筑工程费、安装工程费、设备购置费等实行全过程归口管控，建立费用分解、动态监测、限额使用与偏差分析机制。（3）概算未列项管理：针对批复概算未涵盖的工程内容、费用项目开展专项管控，严格执行识别申报、技术论证、费用测算、审批立项流程，严禁擅自增设项目或列支费用。（4）概算调整管理：因设计变更、政策调整等原因确需突破批复概算时，遵循"先论证、后审批、再实施"原则，编制完整调整报告并履行评审批复程序。（5）单项概算管理：实现各单位工程、分部工程精细化拆分与台账管理，实时关联合同、计量支付、设计变更数据，自动核算概算执行情况，自动预警超概风险。（6）投资分析统计：实现概算、合同、支付、变更、结算数据一体化归集与动态核算，支持多维度投资统计与对比分析，自动监测投资偏差及超概风险，智能生成投资报表与可视化图表。1.6进度管理（1）进度计划：支持施工计划的上传、在线编辑和审批报送，包含总进度计划、专项计划、年度/季度/月度计划等类型，内置进度计划编制引擎，支持甘特图、时标网络图、PERT图、双代号网络图的在线制作与相互转换，支持Excel、Project、P6文件导入。（2）进度模拟：施工计划支持与合同工程量清单关联，通过编码规则与BIM模型自动挂接，按计划类型或施工部位汇总展示，通过模型动态模拟工程建设过程，优化资源配置。（3）进度调整：施工总进度计划和年度计划原则上不允许调整，仅当外因导致整体严重偏离计划时方可申请，由施工单位在线操作，经监理和业主审批后生效。（4）实际进度：根据项目结构树划分的单元工程，依托编码体系将实际进度与BIM模型绑定查看，展示EPC项目整体面貌和进展状况，有助于提前发现潜在问题。（5）进度对比：汇总对比计划与实际进度数据，偏差较大时进行滞后预警，内置函数公式计算滞后工期，自动建立预警台账实现分级预警，实际进度与生产产值挂接展示。（6）进度报告：基于进度计划及实际反馈数据，按日、周、月自动生成形象进度报告，支持查看任意时间段的进度数据及计划与实际对比。（7）进度看板：以柱图、折线图形式直观展示不同指标、不同时间维度下的形象进度、产值、计量统计等进度相关数据。（8）基于BIM进度分析与反馈：依托BIM模型与计划进度，通过差异化颜色标识工程进度状态（透明表示未开工、高亮表示施工中、实体颜色表示已完工），支持BIM模型及进度横道图随时间推进的对比模拟，直观呈现进度偏差并进行颜色预警。1.7质量管理1）质量评定：预设单元工程、分部工程、单位工程质量评定表单（模板，支持线上填报，现场通过移动端完成工序检测数据采集、单据上传，实现质量评定信息线上录入、流转、统计及数据分析。（2）质量消缺：基于移动端或Web端开发质量缺陷追踪功能，支持填写消缺内容、责任人、消缺情况说明及上传附件，覆盖日常检查、整改、复查全流程管理，自动生成消缺报告。（3）质量验收：针对分项、分部、单位工程验收，辅助判别验收前提条件，计算合格率、优良率等指标，提供附件上传功能，线下验收后在系统内补充数据和附件。（4）施工方案审批：将单元工程施工方案与设计图纸、审批流程相关联，强化施工依据管理，对无图纸、无方案的施工单元进行预警提示。（5）第三方质量检测：由具备专业能力的独立机构依据标准规范实施，包含样品信息管理、检测信息记录、统计分析、处置流程跟踪等功能，支持检测日志和检测台账管理。（6）质量看板：通过柱图、折线图、统计列表等直观形式展示项目质量数据，包括工程问题、质量检验批报验等信息，为管理人员掌握质量动态提供数据支持。（7）质量交底：在分部、分项工程开工前，由技术、质量负责人向施工班组及管理人员开展专项交底，围绕设计图纸、技术规范、质量验收标准等进行全面说明，留存书面记录、影像资料及签字确认文件。1.8安全管理1）危险源管控：以设计文件、现场实际及安全施工管理规定为依（据，开展危险源识别与管控，明确危险源类别及等级，跟踪防治措施落实情况，实现危险源动态管理与可视化查询，对高级别危险源周期性发出预警提醒。（2）安全巡检：依托手机APP开展现场安全巡检，覆盖巡检记录、问题检查、整改跟踪、复查验证全流程管理，支持实时查看待整改隐患执行状态，追踪整改内容及实际闭合时间。（3）安全交底：结合人脸识别技术，通过手机APP实现智能签到，精准记录施工现场交底及安全班前会过程信息（含文字、图片、音频、视频等多媒体内容），数据同步至Web端形成可追溯台账。（4）教育培训：涵盖标准化工艺视频与操作手册管理，提供清单化培训考核机制及详细培训台账记录，通过系统化培训提升团队专业技能。（5）人员设备：人员管理聚焦施工、技术、管理人员，落实进场审核、岗前培训、持证上岗制度，动态更新人员台账；设备管理围绕施工机械、检测仪器等，规范进场验收、使用维护、检修保养及退场流程，建立设备台账，定期开展性能检测与安全排查。（6）应急管理：聚焦洪水、暴雨、地质