防城港2号反应堆压力容器出厂水压试验及应变测量

时间：2022-07-21 19:41:40

关键字：压力容器水压试验应变测量

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[导读]摘要:介绍了防城港2号反应堆压力容器的出厂水压试验及应变测量,给出了水压试验中各测点应变的测试结果。结果表明:反应堆压力容器的壳体和接管焊缝未出现渗漏等异常现象,引线密封结构安全可靠,应变测量数据完整有效,为反应堆压力容器的结构强度分析提供了可靠的试验依据。

引言

核反应堆压力容器是承受高温、高压、长期辐射的厚壁高压容器,包容和支承着整个堆芯部件,是一回路压力边界,属于安全1级、抗震1级、质量1级和设计等级核1级的重要设备,必须保证其在核电厂40年寿命期内绝对安全可靠,因此对其在材质、制造、检验及在役检查等方面都提出了极为严格的要求。

反应堆压力容器的出厂水压试验用于考核该设备各处承压元件和焊缝的强度及各密封接口的严密性是否满足设计要求,同时也可通过试验时的变形和应变测量评估整个容器的结构强度是否符合设计要求。

本文将介绍防城港2号核反应堆压力容器的出厂水压试验,测量了压力容器若干部位的应变量以及筒体法兰和顶盖法兰的变形量,为验证压力容器的结构强度提供了可靠的试验数据。

1应变片布置与测试仪器

1.1应变片选取与防护

由于压力容器测试环境为高压水环境,故压力容器内外壁均采用防水应变片。本次测试采用日本东京测器研究所研制的wFRA-3-17-30L应变片。压力容器内壁测点应变片先用Z70胶水粘贴,后用AK22防水胶泥覆盖应变片完成第一道密封,再用ABM75铝箔完全覆盖应变片。应变片导线用3M-VM胶带双面粘贴,确保应变片及导线的防水密封性。

1.2密封接头研制

由于进行高水压测试,因此必须对应变片导线引出口进行密封,本试验采用密封接头对导线引出口进行密封。密封接头的好坏直接影响水压试验的成功与否,因此要求密封接头绝对可靠,不能渗漏,对密封接头的研制提出了很高的要求。

密封接头引线采用螺栓双头锁紧方式密封,每芯导线依次穿过紧固螺栓、垫片、楔形块、特制密封垫片,另一端连接水下应变片,密封结构如图1所示。引线密封包括筒体接管引出线的密封和顶盖引出线的密封,筒体引线接口设置在筒体密封接管上,顶盖引线则从CRDM管接口引出。测试组共研制了7套筒体接管密封接头,每个密封接头有8根引线引出,如图2所示:顶盖位置研制了3套密封接头,每套密封头有7根引线引出。所有密封接头装置都在增容缓冲罐上加压测试,23MPa水压下保压1h不渗漏。

1.3应变片测点布置

应变片位置、类型、数量及编号如表1所示。应变片测点布置为考虑水压试验时温度对应变片的影响,在筒体内部和外部分别设置了单轴应变片作为温度补偿片。本次测试采用Ts3890型分布式静态电阻应变仪,含60个应变测试通道。

1.4水压试验测试要求

水压试验使用的水为A级去离子水,最高水温80C,正常水温40~60℃。压力容器承受最大水压为22.8MPa。升压阶段:压力在11.38MPa、15.5MPa和17.13MPa阶段保压检查:最大压力22.8MPa阶段保压0.5h:降压阶段:在17.13MPa阶段保压1h检查容器。试验要求在17.13MPa以下,升、降压速度小于0.2MPa/min:17.13MPa以上,升、降压速度小于0.1MPa/min,要求至少间隔1MPa进行一次应变数据采集。

2水压试验应变测试结果

整个压力容器水压试验应变测试时间持续约7h,所有密封接头在水压试验应变测试过程中均无渗漏发生,应变片电阻和导线绝缘电阻均正常,保证了整个压力容器水压试验和应变测试的顺利进行(图3)。整个水压试验过程中,压力容器的壳体、接管及焊缝均未出现渗漏等异常现象。