秦山一期CRDM關(guān)鍵部件失效機(jī)理及可靠性分析.pdf

1、秦山300MW核電廠的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)作為70年代自行研制設(shè)計(jì)的原型機(jī)，由于受當(dāng)時(shí)技術(shù)水平和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的不足，經(jīng)實(shí)際調(diào)試和運(yùn)行表明，CRDM及其與控制裝置存在著諸多不足，非常需要一個(gè)后續(xù)的持續(xù)優(yōu)化改進(jìn)的過(guò)程。對(duì)它的關(guān)鍵部件進(jìn)行失效機(jī)理和可靠性分析是十分必要的。在秦山核電廠最近的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)更換項(xiàng)目實(shí)施之前，提出有用的、確實(shí)可行的改進(jìn)措施具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。 本文首先分析了秦山一期的CRDM的現(xiàn)狀及與國(guó)內(nèi)外CRDM的差異，通過(guò)對(duì)T4-3落

2、棒典型事故分析、CRDM關(guān)鍵部件動(dòng)作失效機(jī)理分析、鉤爪運(yùn)動(dòng)合理性的核算，分析說(shuō)明了CRDM的行程設(shè)計(jì)是合理的；影響CRDM動(dòng)作失效的主要因素有兩個(gè)：控制裝置故障和機(jī)械部件動(dòng)作失配。對(duì)于控制裝置故障，主要表現(xiàn)為電源缺相，而導(dǎo)致電源缺相的子事件主要有：可控硅失效、可控硅觸發(fā)電路失效、三相電源開(kāi)關(guān)失效、電感線圈失效；導(dǎo)致內(nèi)部可動(dòng)件機(jī)械松動(dòng)引起的動(dòng)作失配主要有：鉤爪、銷軸和銷孔的磨損失效。這些子事件與頂事件存在著“與”的關(guān)系。 利用現(xiàn)代

3、仿真技術(shù)及動(dòng)態(tài)故障樹的計(jì)算方法，對(duì)控制棒落棒事故進(jìn)行了深入的分析，得出CRDM的機(jī)械零件動(dòng)作失配的整體故障率較低，這說(shuō)明CRDM具有較可靠的整體機(jī)械性能。CRDM動(dòng)作可靠性可以通過(guò)對(duì)CRDM的局部改進(jìn)加于提高。同時(shí)也驗(yàn)證了電源控制故障（即缺相）具有較高的故障率，這為提高CRDM的整體可靠性提供了改進(jìn)方向。 針對(duì)以上分析結(jié)果，提出了在控制、機(jī)械及管理方面的具體的改進(jìn)措施；并在２００７年底的換料大修中實(shí)施了這些改進(jìn)措施。實(shí)踐證明實(shí)施