一种重水堆燃料通道轴向伸长量的测量和计算方法技术

本发明专利技术涉及重水堆燃料通道测量技术领域，具体公开了一种重水堆燃料通道轴向伸长量的测量和计算方法，包括以下步骤：步骤1：测量机组装卸料期间燃料通道伸长量；步骤2：计算燃料通道轴向伸长量；步骤3：计算燃料通道轴向伸长速率；步骤4：预测燃料通道实际伸长量。本发明专利技术方法得到的结果相符性较好，测量误差在5％以内。内。内。

【技术实现步骤摘要】
一种重水堆燃料通道轴向伸长量的测量和计算方法


[0001]本专利技术属于重水堆燃料通道测量
，具体涉及一种重水堆燃料通道轴向伸长量的测量和计算方法。

技术介绍

[0002]秦山三厂重水堆堆芯主回路设备采用的是水平安装的燃料通道，每个机组各有380个燃料通道。随着运行时间的增长，燃料通道在辐照蠕变、热蠕变的共同作用下会发生轴向伸长。按照设计要求燃料通道自由端的轴向伸长最大限值为86.5mm，如果运行期间燃料通道伸长量超过限值，会造成端部件内外支撑轴承滑出衬管失去支撑。另外，位于同一端面相邻燃料通道的伸长量差值如果大于25.4mm，还会影响装卸料机的操作。
[0003]燃料通道长度常规测量方法是在机组大修期间，取出机组燃料后实际测量压力管的长度，但是该方法成本较高，并且只能对部分燃料通道长度测量。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种重水堆燃料通道轴向伸长量的测量和计算方法，得以提高测量结果精度。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种重水堆燃料通道轴向伸长量的测量和计算方法，包括以下步骤：
[0007]步骤1：测量机组装卸料期间燃料通道伸长量；
[0008]步骤2：计算燃料通道轴向伸长量；
[0009]步骤3：计算燃料通道轴向伸长速率；
[0010]步骤4：预测燃料通道实际伸长量。
[0011]具体包括以下步骤：
[0012]步骤1：测量机组装卸料期间燃料通道伸长量
[0013]通过装卸料机(2)测量机组装卸料期间第i个燃料通道的伸长量，其中，第i个燃料通道(1)在第二次及以后的换料操作时，位于A侧的自由端位置指示读数记为A
iN
；第i个燃料通道(1)在第一次换料操作时，位于A侧的自由端位置指示读数记为Bi；i为燃料通道编号，取值范围为1～380，N表示换料次数；
[0014]将第i个燃料通道装卸料时对应的机组运行等效满功率天数记为X
i
，EFPD，根据机组的功率水平和运行时间，换算到100％满功率运行对应的天数；
[0015]步骤2：计算燃料通道轴向伸长量
[0016]燃料通道的自由端轴向伸长量Y
i
，mm，计算公式如下：
[0017]Y
i
＝[OCT2DEC(B
i
)-OCT2DEC(A
i
)]*0.625
ꢀꢀꢀ
(1)
[0018]式(1)中，
[0019]OCT2DEC—八进制转十进制函数；
[0020]0.625—转换因子，八进制读数每变化一次，对应的十进制长度变化为0.625mm；
[0021]步骤3：计算燃料通道轴向伸长速率
[0022]利用最小二乘法对线性方程Y
i
＝a
i
+V
i
*X
i
的拟合系数a
i
、V
i
进行求解，即可得到第i个燃料通道A侧的轴向日线性伸长速率V
i
；
[0023]步骤4：预测燃料通道实际伸长量
[0024]基于日线性伸长速率V
i
预测在第t1天时，第i个燃料通道A侧的伸长量。
[0025]还包括步骤5：预测燃料通道轴向伸长剩余寿命；
[0026]在预测燃料通道伸长量的基础上，结合燃料通道单侧最大允许伸长量86.5mm，即可预测第i个燃料通道的剩余寿命S
i预测
。
[0027]步骤3的具体计算公式如下：
[0028][0029][0030]式(2)、(3)中，
[0031]V
i
—第i个燃料通道的日线性伸长速率，mm/EFPD；
[0032]a
i
—X
i
在原始零点时第i个燃料通道对应的伸长量；
[0033]N—换料次数。
[0034]步骤4的具体公式如下：
[0035]Y
i预测
＝V
i
*t1ꢀꢀꢀ
(4)
[0036]式(4)中，
[0037]Y
i预测
—预测通道i的轴向伸长量，mm；
[0038]t1—预测的运行时间点，EFPD，为正整数。
[0039]步骤5的具体公式如下：
[0040]S
i预测
＝(86.5-V
i
*t2)/(V
i
*365)
ꢀꢀꢀ
(5)
[0041]式(5)中，
[0042]86.5—燃料通道单侧最大允许伸长量，mm，为常量；
[0043]t2—当前实际运行的时间点，EFPD，为正整数。
[0044]步骤1中，在机组运行期间，每周从380个燃料通道中选取10个通道进行换料操作，每个燃料通道每年进行1～2次换料操作；
[0045]换料操作时，装卸料机随着装卸料机滑车在燃料通道两侧同时移动，当移动到指定的燃料通道后，装卸料机向相应的燃料通道端部件移动，当装卸料机靠上燃料通道端部件后，装卸料机管嘴抱卡在燃料通道端部件上，使装卸料机与燃料通道端部件固定；此时，装卸料机会在燃料通道的A侧自由端和C侧固定端各记录一个装卸料机轴编码器的位置指示，该位置实际上也是燃料通道端部件的位置。
[0046]利用式计算得到的日线性伸长速率V
i
乘以365即可得到年线性伸长速率。
[0047]燃料通道的年线性伸长速率与燃料通道功率存在相关性，高功率的燃料通道因受
辐照蠕变影响更大而对应的伸长速率更大，反之亦然。
[0048]本专利技术的显著效果在于：
[0049](1)本专利技术方法得到的结果相符性较好，测量误差在5％以内。
[0050](2)本专利技术方法根据燃料通道单侧86.5mm的伸长量限值，可以预测燃料通道在达到伸长量限值之前的使用寿命，即机组剩余等效满功率年数。
[0051](3)本专利技术方法能够准确的监测燃料通道的轴向伸长量。
[0052](4)本专利技术方法能够快速的评价燃料通道的轴向伸长速率。
附图说明
[0053]图1为燃料通道轴向伸长数据计算流程图；
[0054]图2为燃料通道和装卸料机布置示意图。
[0055]图中：1.燃料通道；2.装卸料机；3.装卸料机滑车；4.排管容器；5.装卸料机轴编码器；6.装卸料机管嘴；7.燃料通道端部件。
具体实施方式
[0056]下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。
[0057]如图1所示的一种重水堆燃料通道轴向伸长量的测量和计算方法，包括以下步骤：
[0058]步骤1：测量机组装卸料期间燃料通道伸长量
[0059]在机组运行期间，每周从380个燃料通道中选取10个通道进行换料操作，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种重水堆燃料通道轴向伸长量的测量和计算方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：测量机组装卸料期间燃料通道伸长量；步骤2：计算燃料通道轴向伸长量；步骤3：计算燃料通道轴向伸长速率；步骤4：预测燃料通道实际伸长量。2.如权利要求1所述的一种重水堆燃料通道轴向伸长量的测量和计算方法，其特征在于：具体包括以下步骤：步骤1：测量机组装卸料期间燃料通道伸长量通过装卸料机(2)测量机组装卸料期间第i个燃料通道的伸长量，其中，第i个燃料通道(1)在第二次及以后的换料操作时，位于A侧的自由端位置指示读数记为A
iN
；第i个燃料通道(1)在第一次换料操作时，位于A侧的自由端位置指示读数记为Bi；i为燃料通道编号，取值范围为1～380，N表示换料次数；将第i个燃料通道装卸料时对应的机组运行等效满功率天数记为X
i
，EFPD，根据机组的功率水平和运行时间，换算到100％满功率运行对应的天数；步骤2：计算燃料通道轴向伸长量燃料通道的自由端轴向伸长量Y
i
，mm，计算公式如下：Y
i
＝[OCT2DEC(B
i
)-OCT2DEC(A
i
)]*0.625
ꢀꢀꢀ
(1)式(1)中，OCT2DEC—八进制转十进制函数；0.625—转换因子，八进制读数每变化一次，对应的十进制长度变化为0.625mm；步骤3：计算燃料通道轴向伸长速率利用最小二乘法对线性方程Y
i
＝a
i
+V
i
*X
i
的拟合系数a
i
、V
i
进行求解，即可得到第i个燃料通道A侧的轴向日线性伸长速率V
i
；步骤4：预测燃料通道实际伸长量基于日线性伸长速率V
i
预测在第t1天时，第i个燃料通道A侧的伸长量。3.如权利要求2所述的一种重水堆燃料通道轴向伸长量的测量和计算方法，其特征在于：还包括步骤5：预测燃料通道轴向伸长剩余寿命；在预测燃料通道伸长量的基础上，结合燃料通道单侧最大允许伸长量86.5mm，即可预测第i个燃料通道的剩余寿命S
i预测
。4.如权利要求3所述的一种重水堆燃料通道轴向伸长量的测量和计算方法，其特征在于：步骤3的具体计算公式如...

【专利技术属性】
技术研发人员：郁光廷，甘国华，秦川，张娜妮，陈雨，赵卫东，吴志刚，曾春，陈明军，李加成，刘大银，
申请(专利权)人：中核武汉核电运行技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：