控制棒驱动机构

控制棒驱动机构老化管理方案一、前言。

咱这控制棒驱动机构就像一个上了年纪的老伙计，时间长了总会有点小毛病，所以得好好照顾它，这就有了这个老化管理方案。

二、老化管理目标。

咱的目标很简单，就是让这个控制棒驱动机构能一直稳稳当当工作，别因为老化突然掉链子。

就好比让一个老人健健康康，别突然生病给大家找麻烦。

三、老化管理内容。

1. 定期检查。

外观检查。

咱就像给老伙计做全身检查一样，得经常看看它的外观。

看看有没有裂缝啊，有没有哪个地方生锈啦。

就像看老人脸上有没有新长皱纹，身上有没有磕着碰着的痕迹。

每个月都得安排专人来瞅一瞅，这专人可得是个细心的主儿，不能走马观花。

性能测试。

定期给这个机构做性能测试，看看它反应还灵不灵。

就好比测试老人的手脚还麻利不麻利。

每季度至少来一次全面的性能测试，测试的时候得按照严格的标准来，不能含糊。

这就像是给老人做体检，各项指标都得查清楚。

2. 部件更换计划。

关键部件监测。

有些部件就像老伙计的心脏、肝脏一样关键，得重点盯着。

比如说那些直接影响驱动功能的小零件，我们要给它们装上监测设备，时刻知道它们的状态。

这就像给老人的心肝脾肺肾都装上小监控一样，一有风吹草动就能发现。

基于寿命的更换。

我们得知道每个部件大概能用多久，到了寿命就麻溜儿地给换了。

不能等它彻底不行了才换，那就像老人的牙齿，松了还不换，最后吃饭都成问题。

根据以往的经验和厂家提供的数据，制定一个详细的部件更换时间表，这个表得贴在显眼的地方，让大家都能看到。

3. 环境管理。

温湿度控制。

这个控制棒驱动机构对环境的温湿度还挺挑剔的。

就像老人对居住环境有要求一样，温度不能太高也不能太低，湿度也得合适。

所以在它的工作环境周围要装上温湿度调节设备，让它一直处在一个舒服的环境里。

就像给老人住的房间装上空调和加湿器一样。

每天都得有人看看温湿度是不是在正常范围内。

清洁管理。

周围的环境得保持干净，不能有太多灰尘杂物啥的。

灰尘就像病菌，会让这个机构生病的。

控制棒驱动机构工作原理一、引言控制棒驱动机构是核电站的重要组成部分，用于调节核反应堆中的中子通量，控制反应堆的功率输出和稳定性。

本文将详细介绍控制棒驱动机构的工作原理。

二、控制棒驱动机构的组成控制棒驱动机构由电机、减速器、传动轴和控制杆组成。

其中电机提供动力，减速器将高速旋转转换为低速大扭矩输出，传动轴将旋转运动传递给控制杆。

三、电机电机是驱动控制棒驱动机构运行的关键部件。

通常采用交流电机或直流电机。

交流电机具有结构简单、可靠性高等优点，但需要配合变频器使用以实现调速；直流电机则可以通过改变直流电压来实现调速，但需要更多的维护工作。

四、减速器减速器是将高速旋转转换为低速大扭矩输出的装置。

通常采用行星齿轮减速器或蜗杆减速器。

行星齿轮减速器具有体积小、重量轻等优点，但需要更多的维护工作；蜗杆减速器则具有结构简单、噪音小等优点，但效率较低。

五、传动轴传动轴是将电机和减速器输出的旋转运动传递给控制杆的部件。

通常采用钢制轴或铝制轴。

钢制轴具有强度高、耐磨性好等优点，但重量较大；铝制轴则具有重量轻、导热性好等优点，但强度较低。

六、控制杆控制杆是调节反应堆中中子通量的关键部件。

通常采用不锈钢或合金材料制成，具有高温耐腐蚀性能。

控制杆可以通过电机驱动上下移动，从而调节反应堆中中子通量。

七、工作原理当电机启动时，它会驱动减速器旋转。

减速器将高速旋转转换为低速大扭矩输出，并通过传动轴将旋转运动传递给控制杆。

控制杆可以通过电机驱动上下移动，从而调节反应堆中中子通量。

在实际操作过程中，控制棒驱动机构需要根据反应堆的实时状态进行调整。

例如，当反应堆的功率输出过高时，控制棒需要下降以减少中子通量；当反应堆的功率输出过低时，控制棒需要上升以增加中子通量。

八、结论控制棒驱动机构是核电站中不可或缺的组成部分。

它通过电机、减速器、传动轴和控制杆等部件实现对反应堆中中子通量的调节，保证了反应堆的稳定性和安全性。

在实际操作过程中，需要根据反应堆的实时状态进行调整，确保反应堆能够稳定运行。

M310控制棒驱动机构介绍刘少华二○一七年八月三十日第五章每节课请准时出席，课程中途离场，举手示意；请将手机及其他通讯设备设置为振动或关闭；主动参与各项讨论及活动，完成教员布置的课堂任务；敞开心胸，吸收来自同事及教员的经验、见解和意见；愿意说出自己的想法和意见，乐于与他人分享；愿意倾听别人发表的内容；将所学转化运用于工作之中。

欢迎各位前来参加本次培训，为了使培训能够达到预期目标，我们将遵守下列约定，为学习共尽一份心力：课堂公约培训是员工最大的目录学习目的控制棒驱动机构基本工作原理控制棒驱动机构功能与基本参数控制棒驱动机构主要结构与功能与控制棒驱动机构运动相关主要部件四五三二一一、学习目的一般人员了解控制棒驱动机构基本功能、结构、基本工作原理、事故情况下落棒原理技术人员基本掌握控制棒驱动机构的基本功能、结构、工作原理。

了解电流时序图、落棒曲线图。

二、控制棒驱动机构功能与基本参数见图，按照控制和保护指令带动控制棒组件在堆芯内上下运动，进行反应堆启动、调节功率、保持功率、正常停堆；事故工况下，断电释放控制棒组件，使其在重力情况下迅速插入堆芯，实现事故停堆等功能。

二、控制棒驱动机构功能与基本参数设备分级：控制棒驱动机构是核电站长周期关键设备之一，2011年前国内只有上海一机床能够制造，按照目前产能和技术从签订合同起大约需要36～42个月完成制造。

质量保证分级：QA1（主要部件）抗震等级：Ⅱ级（耐压壳）安全等级：Ⅰ级（耐压壳）二、控制棒驱动机构功能与基本参数安装位置安装在反应堆压力容器顶盖上部，见图。

从图中可以看出它的耐压壳是反应堆冷却剂系统压力边界的组成部分。

二、控制棒驱动机构功能与基本参数主要技术参数详见M310机组ML-A型CRDM主要技术参数表。

表1 M310机组ML-A型CRDM主要技术参数表名称参数单位备注WWER-1000一期备注工作压力15.5MPa绝对压力15.7设计压力17.23MPa绝对压力17.65试验压力25.8MPa工作温度293℃300设计温度343℃350行程3618mm全行程3500工作行程步距15.875mm20步速72步/min二、控制棒驱动机构功能与基本参数表1续M310机组ML-A型CRDM主要技术参数表名称参数单位备注WWER-1000一期备注额定步数225步总步数228步事故落棒≤3.2S全行程≤4缓冲段落棒≤2.1S机电延迟≤0.15S二、控制棒驱动机构功能与基本参数表1续M310机组ML-A型CRDM主要技术参数表名称参数单位备注WWER-1000一期备注电磁线圈电源260V独立发电机380/220厂用电电磁提升力≥1602N电磁线圈绝缘500MΩ500V50对壳体棒位误差8步1棒位线圈绝缘100MΩ500V设计寿命280万步钩爪组件30年总长11286.15mm数量61套/堆首次57套121首次85套安装方式61Ω焊接专用焊机法兰螺栓连接三、控制棒驱动机构主要结构与功能结构：控制棒驱动机构属于机电仪一体化设备，它由耐压壳、电磁线圈组件、钩爪组件、驱动杆组件、棒位探测器及隔热套组件等部件组成，是一种竖直方向运动并带有位置测量的电磁提升机构，如图所示。

核反应堆控制棒驱动机构电源系统（RAM）设计分析控制棒驱动机构（CRDM）的电源系统（RAM）是针对CRDM设备的专用供电系统，用以控制反应堆堆芯的快速反应性。

本文以大亚湾核电站的CPR1000堆型为参考电站，重点介绍了RAM系统设计单元组成、RAM系统运行方式及失去电源后的故障分析，为RAM系统的设计优化或改进提供一定的理论参考依据。

标签：CRDM；电源系统；功能；故障分析1. 引言核反应堆控制棒驱动机构（以下简称CRDM）是反应堆控制和保护系统的伺服机构。

每台CRDM具有三个磁力线圈，这些线圈通过通断电流来完成钩爪的吸合及释放动作，从而达到带动控制棒组件在堆芯内上下运动的目的。

CRDM 是反应堆本体中唯一的动设备，其安全性和可靠性直接影响到反应堆的安全与运行。

CRDM的电源系统（RAM系统）是针对CRDM设备的专用供电系统，连接核岛380V交流母线和棒位指示与棒控系统（RGL）；由于RAM系统关系到CRDM能否正確带动控制棒执行步进动作以及停堆落棒的功能，其重要性不言自明。

本文将以大亚湾核电站的CPR1000堆型为参考电站，进行RAM系统的组成、供电方式及失去电源的故障分析。

2. 厂内、外电源运行模式在核电厂机组正常运行时，由发电机组通过主变压器向超高压电网输送电力，并通过降压变压器向厂内用电设备供电。

在机组启动和停运时，由超高压电网向厂内用电设备供电。

在发电机出口母线失压，超高压电网向厂内供电失败，或厂用降压变压器故障时，由220KV后备电源经辅变向厂内用电设备供电。

在外电源全部断电或一回路失水事故时，由应急柴油发电机组向厂内应急设备供电。

6KV正常厂用配电系统向380V正常厂用配电装置母线供电。

每组LK*配电装置由一台额定容量为800KV A（或630KV A）的三相6.3/0.4KV干式变压器供电，干式变压器安装在柜子里，与相应的配电装置并列布置。

380V配电装置分为常规岛、核岛及两机组公用部分，核岛380V正常交流配电系统由LKA/B/C/D/E/J等组成，由LGC/D供电通过配电装置向核岛负荷供电。

工程技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald100核电站核岛控制棒驱动机构（control r o d d rive m e c h a n is m，简称C R D M）是一种快速控制反应性的工具，用于在正常运行时调节反应堆功率，在事故工况下快速引入负反应性，使反应堆紧急停堆，保证核安全。

控制棒驱动机构由星形架和吸收剂棒组成。

星形架用不锈钢制成，它的中央是一个连接柄，其内部通过丝扣与控制棒驱动机构驱动杆上的可拆接头相连接。

连接柄下端装有弹簧组件，当控制棒快速下落时，弹簧可起缓冲作用，减少控制棒组件对燃料组件的撞击。

C RD M 是压水堆核安全Ⅰ级、质保Ⅰ级、抗震Ⅰ级的重要部件。

C P R 1000型机组C R D M 共61套，热电偶4套。

材质为控氮奥氏体不锈钢Z 2C N 19.10N ，规格为φ163.620-0.1×1.9±0.13 (m m)。

CR D M 的安装过程中，控制棒驱动机构耐压壳和压力容器顶盖接管座间采用Y型密封环密封即Ω密封环，对Ω密封环进行的焊接是关键部分。

C RD M 耐压壳与压力容器顶盖接管座间的Y型密封环，相当于焊接材料，材质为308L，焊接采用全自动脉冲钨极氩弧焊进行。

焊接接头属于密封焊接,焊接时不需要填充焊接材料，是一种自动密封焊接技术，用焊机的脉冲电流将Y型环熔化并使之熔合形成焊缝。

1 Z2CN19.10N材料物理化学性能分析控氮不锈钢Z 2C N 19.10N 是随着核电发展新研制的钢种，是为解决304不锈钢在沸水核反应堆运行中出现晶间腐蚀破裂事故，也能为核反应堆提供更好的材料，提高反应堆安全运行的可靠性。

控氮不锈钢Z2CN19.10N其化学成分如表1。

控氮不锈钢Z 2C N 19.10N 并含有一定量的氮元素，属于超低碳奥氏体不锈钢，其含碳量非常低，因此具有优良的抗晶间腐蚀能力，但另一方面也制约着材料的强度，而由于氮元素的固溶强化作用，向其中添加一定的氮元素，可以提高它的强度。

96科技视界Science & Technology Vision ◼引言控制棒驱动机构是反应堆的重要动作部件，是确保反应堆安全可控的重要部件，通过它的动作带动控制棒组件在堆芯内上下移动，以实现反应堆的启动、功率调节、停堆和事故情况下的安全控制。

驱动杆为控制棒驱动机构的一个组件，驱动杆组件从钩爪组件套管轴内孔穿过，在驱动杆行程套管内上、下运动。

某核电机组大修期间执行控制棒驱动杆连扣工作，脱连扣工具芯杆不能正常回位，同步使用脱连扣复验工具进行连扣高度复验过程中发现拆卸杆高度异常，多次尝试执行脱连扣操作，高度依然异常，对该驱动杆进行更换，功能正常。

 ◼1 驱动杆组件结构及功能控制棒驱动杆组件主要由驱动杆、拆卸杆抓头、拆卸杆、可拆接头、弹簧、卡环等零件组成，外圆车有环形槽，以便与钩爪啮合。

在环形槽的底部车有环形宽槽，对驱动杆的提升上限进行机械限位。

其主要功能如下。

（1）驱动杆组件穿过堆内构件导向筒，与控制棒组件相连接，用于将控制棒组件从反应堆压力容器内的燃料组件中抽出和插入。

（2）驱动杆与钩爪部件啮合，使钩爪部件夹持住处于被上抽、下插和保持状态下的控制棒组件。

（3）驱动杆组件与棒位探测器（RPI ）相感应，以探测控制棒驱动机构运行时控制棒组件相对于堆芯的垂直位置。

 ◼2 脱连扣工具结构及工作原理脱连扣工具是实现控制棒驱动杆与控制棒组件之间脱开和连接的专用工具，主要由工具本体、控制箱、连接气管等组成。

本体由操作手柄、控制棒驱动杆壳体抓爪、控制棒驱动杆芯轴抓爪、控制棒驱动杆芯轴行程指示杆、下部对中喇叭口、气缸、气缸控制气路、内插件等组成。

其主要原理如下：脱扣时，利用远程操作工具分别抓握住驱动杆大环槽以及拆卸杆抓头小环槽，同时卡环被内插件撑开；向作者简介：孟维民，本科，高级工程师，研究方向：核电厂机械设备管理与维修。

"孟维民（中核核电运行管理有限公司，浙江　嘉兴　314300）摘要：控制棒驱动杆的连扣失效，将导致机组运行过程中控制棒不能正常动作，无法对反应堆功率进行有效调节，甚至造成意外落棒事件，直接影响核电厂的安全稳定运行。

第28卷第3期核科学与工程Vol.28N o.3 2008年9月Chinese Journal of N uclear Science and Engineering Sep.2008中国实验快堆控制棒驱动机构抗震鉴定试验宋青1,孙磊2,杨红义1,金跃庆1,文静1,刘桂娟1(11中国原子能科学研究院,北京102413;21中国核动力研究设计院,四川成都610041)摘要:池式钠冷快堆的控制棒驱动机构具有细长、结构非线性和多激励点等特征,因此其抗地震性能鉴定问题一直受到世界发展快堆国家的重视。

介绍了在竖井式多点激励地震台上所完成的对中国实验快堆(简称CEFR)控制棒驱动机构的抗震鉴定试验。

试验结果表明,该型控制棒驱动机构的功能完好性和结构完整性满足设防地震下的规范要求。

关键词:中国实验快堆;控制棒驱动机构;抗震试验;OBE;SSE中图分类号:T L43文献标识码:A文章编号:0258-0918(2008)03-0218-06Seismic appraisal test of control rod drive mechanism ofChina Experiment Fast ReactorSONG Qing1,SUN Lei2,YAN G H ong-y i1,JING Yue-qing1,WEN Jing1,LIU Gu-i juan1(11C hina Institute of Atomic En ergy,Beijing102413,C hina;21Nuclear Pow er Institute of Ch ina,Chengdu of Sichuan Prov.610041,Chin a)Abstract:The structure of the control r od drive m echanism in pool type sodium-coo led fast reactor is the char acterized by lo ng,thin,and geometric nonlinearity,and the seis-m ic load is m ultiple activation.The ant-i seismic evaluation is alw ays paid gr eat attention by the countries developing the techno logy w or ldw ide.This article introduces the seis-m ic appraisal test of the co ntro l ro d drive m echanism of China Exper im ental Fast Reac-tor(CEFR)per for med on a seismic platfo rm w hich is vertical shaft style and multiple activ ation.The result o f the test show s the structur al integ rity and the function of the control rod drive mechanism could m eet the desig n requirements o f the earthquake inten-sity.Key words:China Ex periment Fast Reactor;co ntro l rod drive mechanism;seism ic ap-praisal test;OBE;SSE收稿日期:2008-07-28;修回日期:2008-08-27作者简介:宋青(1973)),男,吉林人,高级工程师,从事反应堆本体设计工作218中国实验快堆(简称CEFR)是我国建造的第一座快中子反应堆,其控制保护系统的执行部件)))控制棒驱动机构是俄罗斯专门为CE -FR 设计、制造的,经历了工程样机的设计、制造和试验验证、设计修改、正式产品制造到产品供货,全过程满足俄罗斯当时的标准规范。