核电站液位开关抗震鉴定技术分析.doc

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1、核电站液位开关抗震鉴定技术分析摘要为了保证核电厂的安全运行，我国的核安全导则中，要求核电厂的设计必须考虑纵深防御的功能。地震作为核电设计中不可忽视的外在因素，必须得到充分的考虑。仪表的抗震性能是确定仪表是否满足要求的基本条件，其抗震试验的方法和步骤必须满足我国核安全法规和相关标准的规定。本文以海南昌江核电厂消防水生产系统中消防水池的液位开关为研究对象，对液位开关的抗震试验要求和方法进行了分析，为后续核电站仪表的抗震试验提供了参考。关键词核电站；液位开关；抗震鉴定中图分类号TM623文献标识码A文章编号1674-6708(

2、2014)113-0098-020引言在核电厂设计屮，与核安全相关的重要物项，包括损坏后会直接或间接造成事故的物项；地震时或地震后为减轻核事故破坏后或所需的物项，均属于设计中的抗震I类物项。本文以海南昌江核电厂消防水生产系统(JPP)中消防水池的液位开关为例，阐述了液位开关的抗震要求，抗震试验方法和结论。1抗震鉴定方法和要求1.1法规和标准规定在HAFJ0053《核设备抗震鉴定试验指南》中对抗震试验中试件的安装要求和测点布置，抗震鉴定试验程序和步骤都做了规定。试验分为动态特性探查试验、抗震性能试验和最终检验3个步骤。GB

3、/T13625-92《核电厂安全系统电气设备抗震鉴定》的7.2.8.2节中要求：抗震试验的技术条件包括一个(或多个)S1和S2地震作用。在缺乏更准确的资料的情况下，通常认为5个S1的试验是足够的。S1即为运行基准地震(OBE),S2即为安全停堆地震(SSE)o对试验反应谱的要求详见7.2.8.3节的要求，一般试验反应谱应紧密包络要求反应谱，并同它有相似的形状，以便使输入运动的频率特性与要求反应谱的频率成分相一致。7.3.3节为三轴试验，进行试验时，沿试验件的两根正交的水平和垂直轴同时输入激励波。每个波沿该轴产生试验反应谱

4、，三个轴的激励波必须相互独立。1.2系统及仪表抗震要求海南昌江核电厂的JPP系统功能是为整个厂区提供火灾发生时满足压力要求的消防水。J卩卩不直接承担安全功能，但它是与安全有关的系统。系统要求满足抗震S2的要求。其屮消防水池JPP001BA和JPP002BA上共配备4个液位开关JPP001SN1/SN2和JPP002SN1/SN2,液位开关为抗震I类设备，设备在经受了SSE的作用后仍保证其结构完整性和功能性。在试验前，需对液位开关进行功能试验。试验时，首先对液位开关进行2次SSE考核试验(等效于5次0BE考核试验)，之后再

5、进行1次SSE考核试验。并且验证液位开在试验屮和试验后的结构完整性及功能性。2液位开关抗震鉴定2.1仪表固定和测点布置按照模拟仪表实际安装状态，将试件开关固定在定制钢支座上。试验设置3个加速度测点，分别为MAI、MA2和MA3,每个测点均含X、Y、Z三个方向；设置2个应变测点，分别为MX1和MX2。2.2试验方法和步骤1）自频率和阻尼比的测定在OBE试验和SSE试验前后，采用频率范围为0.2IIz〜lOOIIz的口噪声随机波分别在X、Y、Z三个轴向进行激励，输入加速度为0・2g。经过白噪声试验，测得液位开关在X方向的自振

6、频率为78.25Ilz,Y方向的自振频率为87.50Hz,Z方向的自振频率大?100.0Hz,2）抗震考核试验按照阻尼比g二0.05的楼面反应谱设计的人工地震波分别在X、Y、Z三个轴向，用于SSE考核试验的震动台台而输入波形。在进行3次SSE考核试验时，对X、Y、Z三个轴向输入的人工地震波进行适当的放大（10%）,以保证试验时人工地震波的反应谱TRS上包络要求的反应谱RRS。图1表示了X方向的人工地震波。图1SSE试验X方向人工地震波2.3试验结果在3次SSE考核试验中，分别测量振动台台面和各加速度测点在X、Y、Z三个轴

7、向的实际加速度，其屮MA1测点的实测加速度峰值见表lo测点方向SSE1SSE2SSE3MAIX1.901.891.89Y1.881.871.88Z1.361.361.36表1测点MAI的加速度峰值（g）3结论对液位开关进行了3次SSE试验后，检查试验件，结构没有裂痕，螺钉、螺母没有松动和脱落，也没有任何损伤及变形结构完整性保持良好。在试验时，X、Y和Z三个方向的人工地震波的反应谱TRS均包络了要求的反应谱RRS。试验屮和试验后，均对液位开关的功能性进行检测，液位开关的输出保持正常，功能性保持良好。因此，试验结果表明海南昌

8、江核电厂JPP系统采用的液位开关完全符合抗震要求，可确保液位开关在地震中或地震后的功能及结构完整性。参考文献[11HAFJ0053核设备抗震鉴定试验指南.[2JGB/T13625-92核电厂安全系统电气设备抗震鉴定.[3]海南昌江核电厂消防水生产系统手册.[4]海南昌江核电厂楼层反应谱.