动态应变仪测核电爆炸阀爆炸试验瞬态应变

发布时间: 2014-09-22      浏览次数: 1094

       CAP1400是我国具有自主知识产权、采用国际最高安全标准的第三代先进核电技术。爆破阀是CAP1400三代核电站的关键设备,用于自动降压系统的第四级降压子系统、非能动堆芯冷却系统的低压安注管线和安全壳再循环管线。当核电站发生严重事故时,通过开启阀门信号触发爆破单元,产生的高压气体推动阀门中的活塞运动,切断阀门通径的盲管,冷却水即可进入堆芯进行冷却,将系统热量排出,保护整个核电站的安全。采用爆破阀能有效缓解和预防严重事故,减少核电机组安全设备数量,提升机组安全性和经济性。是核电站安全运行的重要保障,其研制技术一直受到各国核电站的高度关注。目前爆破阀设备全部进口,大连大高2011年4月与国家核电技术公司签订了爆破阀AP1000技术转让协议。通过消化、吸收美国西屋及厂家的技术,并与上海核工程研究设计院、中国工程物理研究院化工材料研究所、大连理工大学材料学院等组成研发团队,自主、创新解决关键制造技术进行多个攻关课题,设计和制造 CAP1000、CAP1400爆破阀,同时也获得国家重大专项1400万元的专项资金支持。

       动态应变检测

       由于实验成本和危险系数很高,不能多次重复,只能成功不能失败。所以对试验测试设备的性能指标要求非常高,对设备生产厂家的服务现场指导人员要求也很高。2014年4月,大连大高对国内外动态应变仪生产厂综合实力及其产品的性能指标进行考察,最后选定济南西格马科技有限公司的ASMD3-16动态应变仪作为实验必备测试设备。

       2014年8月20日,在大连大高阀门股份有限公司CAP1400(DN450)爆破阀工程样机功能性爆破试验现场进行了爆破阀预爆破试验。该样机由阀体、管线、夹块、剪切冒等部分组成,是由上海核工程研究设计院、中国工程物理研究院化工材料研究所、大连理工大学材料学院、大连大高阀门股份有限公司等组成的研发团队研发而成。测试过程中由四川绵阳九院的专家负责测试压力、温度、速度、加速度等数据,济南西格马科技公司生产的ASMD3-16型电阻应变仪负责采集爆破瞬时应变数据。ASMD3-16型电阻应变仪是我公司生产的动态应变仪系列中的一种,采用美国原装进口高速、低噪声运放芯片及高速、高分辨率A/D,具有高信噪比、高动态范围、高截止频率、宽频带的特点,其最高采样频率可达48K/s,测量范围可达±30000µε,所有通道同步采集,可实现高速信号的比较和运算。在整个构件上选取16个关键点粘贴单轴应变片进行数据采集,使用半桥公共补偿的接线方式,既方便了布线,减少大量工作量,又能准确的采集数据。预爆破试验属于研发单位内部验收性质,九院材料研究所唐书记、大高阀门郎总、大连理工大学材料学院雷院长到现场进行了指导及验收。我公司的应变仪采集到了爆破过程中的应变数据,为爆破阀整体动应力分析提供了真实的现场数据,为正式试验提供了数据保障。但是由于事先对冲击力过大估计不足,剪切帽上的应变片连接线发生断裂导致该通道数据错误,需要在正式试验时调整连接方式。

       2014年8月25日,在预爆破试验的基础上进行了正式爆破试验。试验验收规格非常高。国家核电技术公司曲大庄副总经理、上海核工程研究设计院郑明光院长、顾国兴副院长、中国工程物理研究院副院长杭义洪及大连大高阀门股份有限公司于传奇董事长都亲自到现场进行了考察指导并观看了整个爆破过程。此次试验过程中,对应变片连接线的布线方式进行了优化,应变仪完整的采集到了整个试验过程中爆破阀的动态应变数据。同时,还进行了加速度振动测试、高速剪切动作摄影记录、瞬态温度测试等。

       经过大连理工大学有关教授及整个设计团队对数据进行处理及分析,对比计算预估值,测试各方均认为我公司的应变仪采集到的数据准确可信。