candu堆功率自给能钒探测器国产化研制

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1、CANDU堆功率自给能钒探测器国产化研制张云，熊伟华，张振华，俞亦军（中核集团中核运行公司，中核集团秦山第三核电有限公司，314300）摘要：本文介绍了秦山第三核电厂的自给能钒探测器的工作原理，国产化研制的前期准备、工艺加工过程、国产化样品的试验以及样品入堆考核的情况。阐述了制造过程的质量控制要求和关键工艺，及工厂制造试验情况，并对安装调试过程、修正因子及试验结果进行了介绍和分析。关键词：CANDU；自给能探测器；国产化；入堆考验Self-poweredvanadiumdetectordomesticallydevelo

2、pmentforCANDUreactor1ZhangYun,2XiongWeihua,2ZhangZhenhua,1YuYijun(1ChinaNationalNuclearPowerOperationCo.Ltd,2CNNCThirdQinshanNuclearPowerCo,Ltd314300)Abstract:ThisarticleintroducedQinshanthirdnuclearpowerplant'sVanadiumdetector'sprincipleofwork,thedomesticallydev

3、elopment'searlierperiodpreparation,thecraftprocessingprocess,thedomesticallysample'sexperimentaswellasthesampleincoredemonstrationtest.Elaboratedprocessofmanufacture'squalitycontrolrequestandtheessentialcraft,andthefactorymanufactureexperimentsituation,andtothein

4、stallationandtrialrunprocess,themodificationfactorandthetestresulthascarriedontheintroductionandtheanalysis.Keyword:CANDU,Selfpowereddetector,Domesticdevelopment,incoredemonstrationtest0.前言2003年7月，秦山第三核电厂两台70万千瓦重水堆机组正式投入运行。秦山第三核电厂用于堆内通量测量的是加拿大IST公司生产的自给能探测器。自给能探测

5、器在堆内中子辐照下，随着燃耗的增加，其灵敏度会逐渐下降。根据CANDU6同行实践，反应堆核测中使用的自给能钒探测器在使用7-9年左右需全体更换新备件。为了能在国内快速、经济地采购到钒探测器备件，我厂与国内有此类资质的厂家合作进行自给能钒探测器的国产化研制工作。1.钒探测器介绍反应堆功率调节和保护系统为了控制反应堆整体功率和功率分布，需要测量整体和局部堆功率信号。因此，需要一定数量的核测设备以便于在反应堆各个功率阶段对核功率进行监测。这些核测设备包括属于功率调节系统和安全系统的测量设备、校验通量用的微型裂变室和应用于启动阶

6、段的启动仪表。秦山第三核电厂堆芯功率通量的分布情况的测量采用的是固定式的堆芯自给能钒探测器。102支自给能钒探测器位于分布在堆芯中的26个垂直组件中。自给能钒探测器的感应部分（发射极）是由钒芯线构成，其长度只有一个珊格间距（286mm），这样可以提供精确到“点”的功率信号。这种探测器外壳层是探测器的收集极，由核级的因科镍-600制成。发射极和收集极之间填充压紧的氧化镁作绝缘体。如下图1所示：图1钒探测器的结构示意图Fig.1ThestructureofV-detector因为钒探测器是慢响应的探测器，所以钒探测器不适合于

7、直接用于安全和控制系统，但它适合于CANDU核电站中的通量图的绘制，因为钒探测器本质上讲对中子的敏感度为100%。在满功率时，钒探测器提供的信号大约是2.7μA。暴露于中子场中的钒探测器的灵敏度都会逐渐下降。根据模型统计，五年后会下降约20%，十五年后会下降50%。当然，这里的时间只是考虑了探测器的燃耗，实际上自给能探测器的使用寿命不仅仅取决于发射体的燃耗，电缆绝缘电阻也是决定探测器使用寿命的一个重要参数，这个参数受温度、湿度、辐射、压力影响而变化。图2、探测器灵敏度与累积通量的关系（堆芯最大区域1年的通量约为1026n

8、/m2）Figture2.Thedetectorsensitivityofrelationswiththeirradiationexposure2.钒探测器国产化研制及相关试验2.1总体技术要求按照国产化探测器灵敏度、使用寿命等主要性能上不低于原IST公司的同类产品的要求，技术人员根据有关资料编写了国产化钒探测器的技