ICS27.120.20CCSF69團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CNEA0822023高溫氣冷堆核動力廠一回路壓力容器位移測量技術(shù)導(dǎo)則Technicalguidelineforprimarypressurevesseldisplacementmeasurementofhightemperaturegas-cooledreactorpowerplant2023-09-26發(fā)布2023-11-01實(shí)施中國核能行業(yè)協(xié)會發(fā)布T/CNEA0822023Ⅲ前言Ⅲ范圍2規(guī)范性引用文件3術(shù)語和定義4般要求425測量方法25測量設(shè)備5 --能 --能文件記錄及試驗(yàn)報(bào)告路壓力容器位移測量參數(shù)記錄表資料性附錄A路壓力容器位移測量參數(shù)記錄表資料性預(yù)期位移算法……資料性附錄預(yù)期位移算法……資料性arEnergy4arEnergyT/CNEA0822023前言本文件按照GB/T1.12020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國核能行業(yè)協(xié)會提出并歸口,技術(shù)支持單位為上海核工程研究設(shè)計(jì)院股份有限公司、核工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究所、蘇州熱工研究院有限公司、華能核能技術(shù)研究院有限公司。本文件起草單位:華能山東石島灣核電有限公司、中冶檢測認(rèn)證有限公司、華能核能技術(shù)研究院有限公司。行能本文件主要起草人:黃俊平、岳紅波、楊鐸、張忠、徐偉強(qiáng)、常重喜、葉林、趙峰、馬明慧、隆海、楚偉、李海泉、王天柱、楊波、吳一帆、雷晶、呂盼、席京彬、王威、吳志軍、吳肖、李志容、王慶武、黃健。行能本文件為首次發(fā)布。ararEnergyT/CNEA0822023高溫氣冷堆核動力廠一回路壓力容器位移測量技術(shù)導(dǎo)則1范圍本文件給出了高溫氣冷堆核動力廠一回路系統(tǒng)冷態(tài)功能試驗(yàn)和一回路系統(tǒng)熱態(tài)功能試驗(yàn)期間一回路壓力容器位移測量方法、測量評價(jià)及測量報(bào)告的技術(shù)要求。2規(guī)范性引用文件本文件沒有規(guī)范性引用文件。3術(shù)語和定義3.1一回路壓力容器primarycircuitpressurevessels包括反應(yīng)堆壓力容器,蒸汽發(fā)生器殼體和熱氣導(dǎo)管殼體。4一般要求4.1測量要求及目的高溫氣冷堆核動力廠一回路壓力容器位移測量要求在一回路系統(tǒng)冷態(tài)及熱態(tài)功能試驗(yàn)期間對壓力容器的位移量進(jìn)行測量,通過與設(shè)計(jì)預(yù)期值進(jìn)行測量,為壓力容器支承系統(tǒng)有效性評估提供參考。4.2測量內(nèi)容高溫氣冷堆核動力廠一回路壓力容器位移測量包括反應(yīng)堆壓力容器和蒸汽發(fā)生器殼體兩部分測量內(nèi)容,分別如下所示:a)反應(yīng)堆壓力容器位移測量應(yīng)包括如下內(nèi)容:1)反應(yīng)堆壓力容器筒體徑向位移;2)反應(yīng)堆壓力容器筒體軸向位移;3)反應(yīng)堆壓力容器傾斜度;4)反應(yīng)堆壓力容器平面錯(cuò)位偏差。b)蒸汽發(fā)生器殼體位移測量應(yīng)包括如下內(nèi)容:1)蒸汽發(fā)生器殼體徑向位移;2)蒸汽發(fā)生器殼體軸向位移;3)蒸汽發(fā)生器殼體水平位移;4)蒸汽發(fā)生器殼體傾斜度(間接測量)。T/CNEA08220234.3測點(diǎn)布置圖根據(jù)測量內(nèi)容,一回路壓力容器(包括反應(yīng)堆壓力容器和蒸汽發(fā)生器殼體)筒體上的位移測點(diǎn)分布詳見測點(diǎn)布置圖1。測點(diǎn)B測點(diǎn)B測點(diǎn)E測點(diǎn)D測點(diǎn)G測點(diǎn)A測點(diǎn)C測點(diǎn)E測點(diǎn)D測點(diǎn)G測點(diǎn)A測點(diǎn)C測點(diǎn)F圖1一回路壓力容器位移測量測點(diǎn)布置圖標(biāo)引序號說明:測點(diǎn)A反應(yīng)堆壓力容器支承耳架處的筒體的徑向位移,均布4個(gè)測點(diǎn);測點(diǎn)B反應(yīng)堆壓力容器頂蓋上端點(diǎn)的軸向位移,相互垂直方向布置2個(gè)測點(diǎn);測點(diǎn)C卸料管嘴接管的下法蘭處的軸向位移、傾斜度、錯(cuò)位偏差,布置5個(gè)測點(diǎn);測點(diǎn)D蒸汽發(fā)生器殼體支承耳架處的筒體的徑向位移,均布4個(gè)測點(diǎn);測點(diǎn)E風(fēng)機(jī)殼頂蓋上端點(diǎn)的軸向位移,相互垂直方向布置2個(gè)測點(diǎn);測點(diǎn)F蒸汽發(fā)生器殼體底封頭主給水管嘴處的軸向位移,相互垂直方向布置2個(gè)測點(diǎn);測點(diǎn)G蒸汽發(fā)生器殼體主蒸汽管嘴的水平位移,布置1個(gè)測點(diǎn)。5測量方法5.1反應(yīng)堆壓力容器徑向位移測量測量設(shè)備分別固定在反應(yīng)堆壓力容器4個(gè)承重支承耳架徑向延長線的艙室壁面上。用于反應(yīng)堆壓2T/CNEA0822023力容器筒體徑向位移量測量?；鶞?zhǔn)點(diǎn)選取原則:選擇不因溫度影響產(chǎn)生明顯形變的位置作為基準(zhǔn)點(diǎn)。反應(yīng)堆壓力容器徑向位移測量基準(zhǔn)點(diǎn)選擇在反應(yīng)堆壓力容器承重支承周向的艙室壁上,測量點(diǎn)位于反應(yīng)堆壓力容器承重支承耳架處筒體表面。由于此區(qū)域在一回路熱態(tài)試驗(yàn)期間環(huán)境溫度超過了位移傳感器允許使用的溫度限值,因此需使用引線法將傳感器固定在艙室壁上并采取合適的冷卻/隔熱方案,確保傳感器的可靠運(yùn)行。為確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性,在本區(qū)域測點(diǎn)附近布置鉑電阻測量環(huán)境溫度用于校準(zhǔn)引線法測量結(jié)果。引線法的布置安裝形式如圖2。圖2引線法布置安裝示意圖5.2反應(yīng)堆壓力容器上部軸向位移測量在反應(yīng)堆壓力容器上部區(qū)域艙室壁面上焊接懸臂梁,測量設(shè)備固定在懸臂梁上?；鶞?zhǔn)點(diǎn)選取原則:本區(qū)域測點(diǎn)環(huán)境溫度較低,但距離被測對象較遠(yuǎn),基準(zhǔn)點(diǎn)選取距離被測對象距離近的位置。測量基準(zhǔn)點(diǎn)定為反應(yīng)堆頂部控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)法蘭平面的艙室壁上,測量點(diǎn)位于控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)法蘭處。此部分區(qū)域溫度在一回路熱態(tài)試驗(yàn)期間溫度未超過傳感器使用溫度限值,因此該部分位移測量方法使用的是接觸法測量。5.3反應(yīng)堆壓力容器底部軸向位移測量在卸料裝置下部鋼平臺上安裝測量設(shè)備?；鶞?zhǔn)點(diǎn)選取原則:本區(qū)域?yàn)槌丨h(huán)境,選擇與被測對象較近且無相互作用力的固定平面上。測量基準(zhǔn)點(diǎn)定為卸料管下部懸掛的卸料裝置底部鋼平臺上,測量點(diǎn)位于卸料裝置下端面。使用接觸法測量反應(yīng)堆壓力容器底部軸向位移(含卸料管段)。34T/CNEA08220235.4反應(yīng)堆壓力容器傾斜度測量在卸料裝置上安裝測量設(shè)備?；鶞?zhǔn)點(diǎn)選取原則:選擇常溫且與壓力容器剛性連接的部件相互垂直的兩個(gè)平面作為基準(zhǔn)點(diǎn)。使用傾角儀進(jìn)行測量,傾角儀固定在卸料管下部懸掛的卸料裝置上。在卸料裝置互相垂直的兩個(gè)平面上固定傾角儀。5.5反應(yīng)堆壓力容器錯(cuò)位偏差測量在卸料裝置底部安裝測量設(shè)備?；鶞?zhǔn)點(diǎn)選取原則:選擇常溫且與被測對象無相互作用力的平面作為基準(zhǔn)點(diǎn)。使用垂線坐標(biāo)儀進(jìn)行測量,測量基準(zhǔn)點(diǎn)定為卸料管下部懸掛的卸料裝置底部鋼平臺上,測量點(diǎn)位于卸料裝置下端面。5.6測量設(shè)備分別固定在蒸汽發(fā)生器4個(gè)承重支承耳架徑向延長線的艙室壁面上用于蒸汽發(fā)生器殼體徑向位移量測量?；鶞?zhǔn)點(diǎn)選取原則:選擇不因溫度影響產(chǎn)生明顯形變的位置作為基準(zhǔn)點(diǎn)。測量基準(zhǔn)點(diǎn)為蒸汽發(fā)生器承重支承周向的艙室壁上,測量點(diǎn)位于沿?zé)釟鈱?dǎo)管方向和垂直于熱氣導(dǎo)管方向的蒸汽發(fā)生器殼體筒體上。由于此區(qū)域在一回路熱態(tài)試驗(yàn)期間環(huán)境溫度超過了位移傳感器允許使用的溫度限值,因此需使用引線法將傳感器固定在艙室壁上并采取合適的冷卻/隔熱方案,確保傳感器的可靠運(yùn)行。為確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性,在本區(qū)域測點(diǎn)附近布置鉑電阻測量環(huán)境溫度用于校準(zhǔn)引線法測量結(jié)果。5.7蒸汽發(fā)生器殼體上部軸向位移測量在蒸汽發(fā)生器上部主氦風(fēng)機(jī)冷卻器進(jìn)水管所處的艙室壁上焊接懸臂梁,測量設(shè)備固定在懸臂梁上?；鶞?zhǔn)點(diǎn)選取原則:基準(zhǔn)點(diǎn)選取距離被測對象距離近的位置。arEnergy測量基準(zhǔn)點(diǎn)定為主氦風(fēng)機(jī)頂蓋上部冷卻水管所處的艙室壁上,測量點(diǎn)位于主氦風(fēng)機(jī)頂蓋上部冷卻水管。此部分區(qū)域溫度在一回路熱態(tài)試驗(yàn)期間溫度未超過傳感器使用溫度限值,因此該部分位移測量方法使用的是接觸法測量。arEnergy5.8蒸汽發(fā)生器殼體下部軸向位移測量在蒸汽發(fā)生器艙室底部鋼立柱上固定測量設(shè)備?；鶞?zhǔn)點(diǎn)選取原則:選擇能夠承載測量設(shè)備且與被測對象距離較遠(yuǎn)的固定平面。測量基準(zhǔn)點(diǎn)定為蒸汽發(fā)生器艙室底平臺,測量點(diǎn)位于蒸汽發(fā)生器下封頭給水管連接法蘭。由于此區(qū)域在一回路熱態(tài)試驗(yàn)期間環(huán)境溫度超過了位移傳感器允許使用的溫度限值,因此需使用引線法將傳感器固定在艙室壁上并采取合適的冷卻/隔熱方案,確保傳感器的可靠運(yùn)行。5.9蒸汽發(fā)生器殼體水平位移測量在沿主蒸汽管道水平面上安裝固定支架,測量設(shè)備固定在支架上?；鶞?zhǔn)點(diǎn)選取原則:距離被測對象近且與被測對象無相互作用力的平面。測量基準(zhǔn)點(diǎn)位于主蒸汽管道夾層間地面上,測量點(diǎn)位于主蒸汽管道立管段上。此區(qū)域?yàn)槌丨h(huán)境,采用接觸法測量蒸汽發(fā)生器水平位移(含主蒸汽連接管水平段)。5T/CNEA08220235.10蒸汽發(fā)生器傾斜角計(jì)算蒸汽發(fā)生器傾斜角通過殼體上部水平位移測量和殼體下部水平位移測量偏差值與殼體上下測點(diǎn)布置高度差形成的三角關(guān)系進(jìn)行計(jì)算得出。5.11測量過程一回路壓力容器位移測量在一回路系統(tǒng)冷態(tài)功能試驗(yàn)和一回路系統(tǒng)熱態(tài)功能試驗(yàn)期間實(shí)施,測量開始前根據(jù)一回路系統(tǒng)壓力和各測點(diǎn)附近容器體溫度確定測量基準(zhǔn)點(diǎn)并定義初始壓力和初始溫度值,在初始壓力和初始溫度下對各測點(diǎn)傳感器輸出結(jié)果標(biāo)記零點(diǎn),一回路系統(tǒng)壓力(冷態(tài)試驗(yàn))和溫度(熱態(tài)試驗(yàn))降回為初始值時(shí)結(jié)束測量。5.12測量數(shù)據(jù)采集行能對整個(gè)試驗(yàn)階段進(jìn)行壓力容器位移測量,按照升溫升壓速率設(shè)置合適的采樣頻率,記錄測量數(shù)據(jù)用于趨勢分析。在各個(gè)保壓或保溫平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)測量,當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定區(qū)段后,采集充分的數(shù)據(jù)與對應(yīng)的溫度和壓力水平下的預(yù)期位移進(jìn)行比對。最終采集數(shù)據(jù)繪制成趨勢圖展現(xiàn)各位移測點(diǎn)的變化過程。行能6測量設(shè)備6.1總體要求位移測量設(shè)備使用前應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)。位移傳感器可根據(jù)空間布置和使用要求選擇符合測量指標(biāo)的設(shè)備,如LVDT式、磁致伸縮式、直線式、拉線式等。6.2高溫型位移傳感器主要用于環(huán)境溫度150~200℃的位移測量,測量精度要求為±0.1mm。46.3常溫型位移傳感器4arEnergy主要用于環(huán)境溫度低于150℃的位移測量,測量精度要求為10.1mmarEnergy6.4傾角儀量程為-15。+15",測量精度要求為±0.015"。6.5垂線坐標(biāo)儀水平向量程不低于30mm,垂直向量程不低于30mm,測量精度要求為±0.1mm.6.6數(shù)據(jù)采集設(shè)備可自定義采集頻率,可通過配套軟件與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)交互,存儲采集數(shù)據(jù)于設(shè)備內(nèi)存。6.7鉑電阻溫度計(jì)pt100型鉑電阻。T/CNEA08220237結(jié)果評價(jià)7.1筒體徑向位移反應(yīng)堆壓力容器和蒸汽發(fā)生器外殼徑向位移測量值隨一回路壓力、溫度變化趨勢相同,4個(gè)位移測點(diǎn)之間無明顯偏差,4個(gè)位移測點(diǎn)平均值符合設(shè)計(jì)預(yù)期值。7.2筒體軸向位移反應(yīng)堆壓力容器和蒸汽發(fā)生器外殼軸向位移測量值隨一回路壓力、溫度變化趨勢相同,上、下位移平均值符合設(shè)計(jì)預(yù)期值。7.3反應(yīng)堆壓力容器傾斜實(shí)測偏差值由設(shè)計(jì)方進(jìn)行評估。7.4反應(yīng)堆壓力容器錯(cuò)位偏差實(shí)測偏差值由設(shè)計(jì)方進(jìn)行評估。7.5蒸汽發(fā)生器水平位移在熱態(tài)試驗(yàn)工況下,一回路系統(tǒng)達(dá)到最高試驗(yàn)溫度維持穩(wěn)定的情況下,蒸汽發(fā)生器實(shí)際水平位移值應(yīng)不超過預(yù)期位移值的±10%。7.6蒸汽發(fā)生器傾斜蒸汽發(fā)生器殼體上部與下部測點(diǎn)之間高度差為h,分別測量蒸汽發(fā)生器殼體上部與下部水平位移值L1和L2,殼體上部與下部測點(diǎn)距離蒸汽發(fā)生器殼體中心軸線距離分別為l1和l2。水平位移偏差ΔL=(L1+l1)-(L2+l2),利用ΔL與h形成的三角關(guān)系計(jì)算蒸汽發(fā)生器傾斜角。蒸汽發(fā)生器傾斜計(jì)算值由設(shè)計(jì)方評價(jià)。8文件記錄及試驗(yàn)報(bào)告8.1文件記錄試驗(yàn)結(jié)果記錄應(yīng)包括:機(jī)組壓力/溫度、記錄時(shí)間、測點(diǎn)名稱、位移測量結(jié)果、記錄人、復(fù)核人等信息。一回路壓力容器位移測量記錄可參考附錄A。該表格為參考表格,可根據(jù)實(shí)際情況,自制測量記錄表格。8.2試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包含如下內(nèi)容:a)測量目的與范圍1)測量目的;2)測量范圍。7T/CNEA0822023b)相關(guān)文件1)參考標(biāo)準(zhǔn);2)相關(guān)方案與程序。C)檢測方法1)測點(diǎn)布置原則;2)傳感器布置平面圖。d)測量結(jié)果及評價(jià)1)位移變化趨勢圖;2)保壓或保溫平臺位移數(shù)據(jù);3)實(shí)測值與計(jì)算值比對;4)測試結(jié)果評價(jià)及偏差分析。T/CNEA0822023附錄A(資料性)一回路壓力容器位移測量參數(shù)記錄表一回路壓力容器位移測量記錄表應(yīng)包括在不同的溫度和壓力平臺下的反應(yīng)堆壓力容器承重支承耳架處筒體徑向位移、反應(yīng)堆壓力容器頂蓋上端點(diǎn)的軸向位移、卸料裝置軸向位移、壓力容器軸線錯(cuò)位偏差、壓力容器軸向傾斜度、蒸汽發(fā)生器殼體支承耳架處的筒體的徑向位移、風(fēng)機(jī)殼頂蓋上端點(diǎn)的軸向位移、風(fēng)機(jī)殼頂蓋上端點(diǎn)的水平位移、蒸汽發(fā)生器殼體底封頭主給水管嘴處的軸向位移、蒸汽發(fā)生器殼體底封頭主給水管嘴處的水平位移、蒸汽發(fā)生器0180。傾斜、主蒸汽可拆管外端位移、蒸汽發(fā)生器殼體主蒸汽管嘴的水平位移。所有測量儀表根據(jù)測量起始點(diǎn)對儀表顯示數(shù)值調(diào)零。紙質(zhì)數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)量根據(jù)實(shí)際需求確定,記錄表形式可參考表A.1。表A.1一回路壓力容器位移測量參數(shù)記錄表壓力平臺記錄時(shí)間溫度平臺測點(diǎn)位置測量內(nèi)容測點(diǎn)編號數(shù)值1數(shù)值2數(shù)值3數(shù)值4平均值A(chǔ)反應(yīng)堆壓力容器承重支承耳架處筒體徑向位移/mmA1A2