秦山一期CRDM關(guān)鍵部件失效機理及可靠性分析.pdf

1、秦山300MW核電廠的控制棒驅(qū)動機構(gòu)作為70年代自行研制設(shè)計的原型機，由于受當時技術(shù)水平和設(shè)計經(jīng)驗的不足，經(jīng)實際調(diào)試和運行表明，CRDM及其與控制裝置存在著諸多不足，非常需要一個后續(xù)的持續(xù)優(yōu)化改進的過程。對它的關(guān)鍵部件進行失效機理和可靠性分析是十分必要的。在秦山核電廠最近的驅(qū)動機構(gòu)更換項目實施之前，提出有用的、確實可行的改進措施具有重大的現(xiàn)實意義。 本文首先分析了秦山一期的CRDM的現(xiàn)狀及與國內(nèi)外CRDM的差異，通過對T4-3落

2、棒典型事故分析、CRDM關(guān)鍵部件動作失效機理分析、鉤爪運動合理性的核算，分析說明了CRDM的行程設(shè)計是合理的；影響CRDM動作失效的主要因素有兩個：控制裝置故障和機械部件動作失配。對于控制裝置故障，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、三相電源開關(guān)失效、電感線圈失效；導(dǎo)致內(nèi)部可動件機械松動引起的動作失配主要有：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)及動態(tài)故障樹的計算方法，對控制棒落棒事故進行了深入的分析，得出CRDM的機械零件動作失配的整體故障率較低，這說明CRDM具有較可靠的整體機械性能。CRDM動作可靠性可以通過對CRDM的局部改進加于提高。同時也驗證了電源控制故障（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方向。 針對以上分析結(jié)果，提出了在控制、機械及管理方面的具體的改進措施；并在２００７年底的換料大修中實施了這些改進措施。實踐證明實施