1、ICS 27.120.99 F82 备案号:41446-2013 :队司E主中华人民共和国能源行业标准NB/T 20215一-2013压水堆核电厂用于堆芯中子注量率测量的可移动式微型裂变室型式试验Type test of movable micro-fission chamber for pressurized water reactor nuclear power plants in-core neutron flux measurement 2013 - 06 -08发布2013 - 10-01实施国家能源局发布NB/T 0215-2013 目次前言. . . . . . . . . .
2、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II l 范围. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 规
3、范性引用文件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 术语和定义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 型式试验基本原理和原则
4、. 4.1 一般要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4.2 试验的基本要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4.3 试验大纲的要求.2 4.4
5、 试验文挡的要求.2 5 型式试验大纲.2 5. 1 基本要求.2 5.2 试验规范.2 5.3 试验期间的功能特性量监测. 5.4 试验样本的选择.3 5.5 老化效应评估.3 5.6 试验期间的维护.3 5. 7 试验顺序.3 5.8 验收标准.4 5.9 试验过程评价.4 6 型式试验规程.4 6. 1 符合性检查和试验准备.4 6.2 试验内容.5 7 文档要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 7. 1 型式试验记录. . . . . . . . .
6、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 7.2 型式试验报告结构要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 7.3 型式试验报告内容要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ., 13 I N日/l2021弘-2013自IJ自本标准按照GB/T1. 1二2009给出的规则起草。本标准由能源行业核电标准化技术委员会提出。本标准
7、由核工业标准化研究所归口。本标准主要起草单位z中科华核电技术研究院有限公司。本标准主要起草人:付梦来、姚秋果。II . 1 范围压水堆核电厂用于堆芯中子注量率测量的可移动式微型裂变室型式试验NB/T 20?1 5-2013 本标准规定了压水堆核电厂用于堆芯中子注量率测量的可移动式微型裂变室实施理式试验鉴定的基本要求，并详述了型式试验的基本原理、方法和程序。本标准适用于压水堆核电厂可移动式堆芯中子注量率测量系统的测量设备鉴定过程，不适用于臼给能探测器、活化球等设备的鉴定过程。注:可移动式微型裂变室主要包括裂变室、铠装电缆、螺旋牵营、接插件。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
8、凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 4960.6 核科学技术术语核仪器仪表GB/T 7164 用于核反应堆的辐射探测器特性及其测试方法GB/T 8995 核反应堆中子注量率测量堆芯仪表GB/T 10263-2006 辐射探测器环境试验基本要求及方法GB/T 12727 核电厂安全系统电气设备质量鉴定!IB/T 20086 核电厂安全级电气设备老化评佑、监测和缓解3 术语和定义GB/T 4960.6、GB/T7164和四月8995界定的术语和定义适用于本文件。4 型式试验基本原理和原则4.1 一般要求可
9、移动式微型裂变室的型式试验应证明在鉴定寿期内，可移动式微型裂变室具有技术规范规定的特性。型式试验还应确立可移动式微型裂变室的鉴定寿命和寿期末的状态指标，以及可移动式微型裂变室在现场的安装方式和接口配置。4.2 试验的基本要求可移动式微型裂变室的鉴定通常采用型式试验。型式试验应在同型号(或同一个)可移动式微型裂变室上进行。试验样本应在设计、采用材料和制造E艺等方面代表预计要安装的可移动式微型裂变室。试验条件应符合或超过实际可能经受的最严酷的环境条件和也行条件。4. 3 试验大纲的要求NB/T 20215在013可移动式微电裂变!茸的鉴定应首先编制适用的型式试验大纲，详细说明针对试验样本的型式试验
10、所要完成的证明可移动式微理裂变宝实施其功能所需的各项检奇、试验、性能指标、验收标准和要求的分析。型式试验大纲应包括型式试验计划和型式试验规程。4.4 试验文挡的要求可移动式微型裂变室的型式试验结果应形成试验文档，作为证明该类可移动式微型裂变室在鉴定寿期内能够实施其功能的证据。该型式试验文档向经过未参与该型式试验的合格人员验证，且是可核查的。5 型式试瞌末纲5. 1 基本要求型式试验前向编制详细的大纲，内容至少同包括5.25. 8的要求。5.2试验规范5.2.1 基本要求可移动式微型裂变室的型式试验计划应满足设备技术规格书的要求，但括5.2. 25. 2. 7中的各项。5.2.2 设备钵识文件应
11、提供待试验可移动式微型裂变室的型号、制造商名称、技术规格书和制造相关文件(包括机械、电气与核特性的说明、图纸、运行和维修手册、采用材料说明、相关标准、规范。5.2.3 设备功能特性应详细说明依据实施功能要求可移动式微型裂变室应具有的机械、电气与核特性。5.2.4没茜接川应详细说明测量可移动式微型裂变室的输出信号的设备与试验相关接口的要求。5.2.5 型式试验条件可移动式微型裂变室型式试验大纲应确定电厂正常运仔和异常运行期间试验条件的量值包括额定值和限制值以及它们预计的持续时间。这些条件至少钝摇F述各项=a) 环境温度和压力:b) 相对湿度zc) 辐照水平:d) 环境振动水平:e) 运行周期:f
12、) 供电电源zg 输出信号额定值和运行限值。5.2.6 鉴定寿命目标型式试验大纲应依据可移动式微型裂变室的技术规格书、电厂管理要求和制造商的建议确定可移动式微型裂变室的鉴定寿命目标值。2 ，、NB/T 2.021 5-2013 5.2.7 鉴定梅量为了保证可移动式微型裂变室在运行条件下具有满意的性能，型式试验应考虑鉴定裕量。在试验中，通常采用提高试验参量至严酷程度的方法。如果鉴定格量是采用提高试验条件的严酷程度，则鉴定裕度仅加在设计基准事故试验条件L型式试验太纲应给出鉴定裕量量值:如果设备技术规格书没有给出鉴定裕量，应考虑鉴定格量，一般取鉴定参数值的土10%。鉴定裕度选择正或负值，应依据对试验
13、增加严酷性确定。5.3 试验期间的功能特性量监测型式试验计划应确定可移动式微型裂变室在每项试验期间和试验结束时，设备恢复后要测量的机械、电气与核特性。5.4 试验样本的选挥型式试验计划应依据可移动式微型裂变宝安装场所和试验项目的配置确定试验样本的数量。可移动式微型裂变室型式试验的某些试验项目可以不在同一个试验样本上进行。注z老化试验可以不在经过基准试验和影响量限值试验的试验样本上进行。5.5 老化效应评估型式试验应按照可移动式微型裂变室的安装场所和功能要求进行者化效应评估，以确定可移动式微型裂变室的显著老化机理和老化试验项目，并为运行期间可移动式微型裂变室的老化管理提供参考。老化效应评估方法和
14、要求应满足GB/T12727和NB/T20086的规定。5.6 诫验期间的维护可移动式微型裂变室在试验期间，不应更换部件。5. 7 试验顺序可移动式微型裂变室的型式试验应按照GB/T7164规定的试验顺序，要求进行。试验计划应对不同类别鉴定要求的可移动式微型裂变室制定详细试验步骤和顺序，试验顺序，配置应使得试验样本在鉴定寿期末处在性能降质最严重的状态。试验顺序如F:a) 绝缘电阻的测试:b) 电容的测试:c) y感应度的测试:d) 坪长、坪斜的测试和推荐工作电压的确定:e) 灵敏度的标定zo 高温试验:g) 潮湿试验:h) 包装运输试验zi) 通道插拔试验:j) 线性偏差和测量范围上限的测试:
15、k) 使用寿命的测试。5.8 验收标准3 NB/丁2021谷一20135.8.1 可移动式微型裂变窒可移动式微型裂变室应具备，卡.列的核特性和电气特性:二一裂变室L作模式z电流模式:一一绝缘电阻:正常环境条件f，150 V的条件f，绝缘电阻三1012.0;350.C时，150 V的条件下，绝缘电阻主1080;一一电容:400 pF/m; 一一中f注量率测量范罔:1010 n. cm 2. s 1 1. 4X 1011 n. cm 2. s 1; 一一中子灵敏度:10-17 A/ (n. cm 2. s 1) :%:15%; 一-y感应度z小于2x1012 A/Gy/h; 一一线性度z在注量率1
16、0n. cm l. s 19. 3x1013 n. cm 2. s 1的中f注量率范罔内，小了土3%;一一饱和曲线坪斜:在裂变宝r:作电压为150V土25V时，小r-O. 2%IV; 一一燃起寿命z中子累计剂量按规格自要求执行(相骂于1500个测量循环.1个测量循环为进出指套管1次)，灵敏度的变化小于10%。机械、电气与核特性验收标准z在一般r:作条件下运行5a后，可移动式微型裂变室的特性不应退化10%以上。5.8.2 般运行条件在il!行时，可移动式微型裂变室有二种运动状态，其典型参数如F:一一高速插入指套管:18 m/min，温度从常韶至280C; 一一千i王速插入和拔出:3 m/min，
17、温度从280.C 350 C.再降罔280C; 一一高速拔出指套管:18 m;min.温度从280.C歪常温。5. 9 试验过程评价型式试验过程中每项试验所监测的功能特性量应与基准试验所获得的结果进行比较。如果发生了偏离，同依据验收标准分析、评价试验是否继续或中止。6 型式试验规程6. 1 符合性检费和试验准备6. 1. 1 符合性检查型式试验开始前，应对试验样本与相关文件(包括材料证明文件、焊接质量检测报告、外观尺寸测量结果等进行符合性检查，确认待试验样本代表需要现场安装的可移动式微型裂变室。6.1.2试验准备6. 1. 2. 1 IJ试的典型装置按照技术规格书，裂变电流电离室应在平均电流1
18、:作模式进行r:作，测试装置庇按照图1连接后进行测试。高压电源和弱电流放大器的技术规格，按照5.8进行确认。4 曹 NB/T 20215-一2.013、费电流放大器图1单电缆裂变电流电离窒平均电流剧试装置方框固6. 1. 2. 2 放射源在测试时，除非另有规定，一般采用下列放射源:a) 以反应堆为中子源，应尽可能减少y伴生辐射对测试的影响:b) 60Co y源，其活度应适用于待测探测器测试的要求。6. 1. 2. 3 测试仪器除典型装置中所列举的以外，还需要高阻仪、电容测试仪、电流表、电压表等测试仪器。测试仪器应符合有关国家标准或行业标准的规定。无国家标准或行业标准的仪器，其性能和精度应符合探
19、测器性能参数的测试要求。测试中所使用的仪器应经计量部门检定合格，并在计量检定有效期之内使用。6.2 试验内容6.2.1 绝缘电阻的测试6.2. 1. 1 摄述提试输要求测试仪器应为高阻仪。6.2. 1. 2 试验条件及严格程度应在正常环境条件下和350C时，分别在150V的条件下，测试绝缘电阻。6.2. 1. 3 试验期间测量需要测量的值z一一电极间的电阻值:一一各电极对外壳的电阻值。6.2. 1. 4 验收标准应符合5.8的规定。6.2.2 电容的测试5 NB/T 2021 5-2013 6.2.2.1 概述及试验要求测试仪器应为$，容测试仪。6.2.2.2 试验条件及严格程度试验应在常温、
20、常压F进行。6.2.2.3 试验期间测量需要测量的值z一一千言号输出极接电容测试仪的测试端:一二另一极或外壳接电容，测试仪的地端。注s接线应尽量短。6.2.2.4 验收标准应符合5.8的规定。G. 2. 3 1感应度的测试6.2.3.1 概述挺试验要求感应度测试的试验要求如I-=:a) 放射源z能产生产品标准规定的最大允许照射量率的气。作为y源，吨。源的强度不小于1X 104 Gy/h; b) 测试仪器z电流表。6.2.3.2 试验条件提严棉程度试验应在常温、常压F进行e!t!i!. 3 进军费期间JJ量连接好测试装置后，将裂变电离宝包括至少7囚的铠装电缆置于臼辐射届中，耐输出电流儿感应度Sr
21、.=J./X6.2.3.4 验收标准应符合5.8的规定。6.2.4坪长、坪斜的测试和推荐工作电压的嗡定6.2.4.1 慨述及试验要求放射源的强度应为线性范围中点附近的中于注量率。由Coy源的强度:1 x lOIGy/h。6.2.4.2 试验条件县严格程度试验应在常温、常压下进行。6.2.4.3 试验期间测量6 NB/T 2021 5-2013 测出输出电流随外加电压变化的曲线，即得到饱和特性曲线，见图2;根据饱和特性曲线，做斜线与饱和特性曲线的两个拐弯处相切，两切点之间曲线段的中点为饱和电流J.o，从而得到输出电流为90%和110%对应的电流值品9和111.分别测出对应的电压值l6.9和白1.
22、主!，.1r-._-_._-_.-一= 咽，1 童片:吁-二元ir-j t U电.9U,.I 工电liUIV固2裂变电离窒饱和特性曲线6.2.4.4验收标准坪长、坪斜、推荐E作电压等参数，见5.8.6.2.4.5 特性计算根据上述曲钱，计算出坪长、坪斜和推荐工作电压。按下列公式(1)-公式(3)计算zUJ. = UII - UO.9 . (1) 乓;:104 X (11.1 -10.9)/o X (U1.1 -U09月. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2) (U11-U09) UtU0943.(3) 式中z白一坪长，单位为伏(V)
23、; Ps一坪斜，单位为每100V的百分数情/100V): U一推荐工作电压，单位为伏特(V); 10.9为90钝饱和电流的数值，单位为安培(A); 1/.1一为110%饱和电流的数值，单位为安培(A): .9一坪始端电压即输出电流为品9时所加的电压，单位为伏特(V); ，一坪终端电压即输出电流为J.I时所加的电压，单位为伏特(V)。6.2.5 灵敏度的标定6.2.5.1 概述及试验要求GB/T 7164中给出了两种确认灵敏度的标定方法，相关要求见6.2. 5. 1. 1-6. 2. 5. 1. 2。7 NB/T 2021 5-2013 6.2.5. 1. 1 绝对标定在反应堆热柱上，对裂变电离
24、室的热中子灵敏度进行绝对标定。需要做如下准备z一一放射源E线性范围中点附近的中子注量率:-一测试仪器z电流表:一一其他设备z活化片若干，贴在探测器表面的灵敏区内适当的位置上。经标定的裂变电离室，以后可以作为标准裂变电离室，宜在型式试验时使用。6.2.5.1.2 相对标在在中子辐照下，以同一条件分别测试标准裂变电离室、待测裂变电离室的电流，从而对待测裂变电离室进行相对标定。需要做如下准备z一一放射源:线性范围中点附近的中子注量率:一一翻试仪器z电流表:二其他设备=标准裂变电离室。6. 2.5. 2. 试验条件及严格程度试验应在常温、常压F进行。6.2.5.3 试验期间到j量6.2.5.3. 1
25、绝对标定将贴有活化片的待测裂变电离室放在指定反应堆热柱上，同时连接好测量装置，测出此时电流值In.。将待测裂变电离室从反应堆中取出，利用活化法标定该中子注量率的实际值4。灵敏度品暂=Ia.6.2.5.4 验收标准试验应符合5.8的规定。6.2.6 高温试验6.2.6.1 概述及试验要求高温试验要求za) 测试装置z恒温箱zb) 放射源z无:c) 测试仪器z标准裂变电离室做对比。试验方法z一一检查全部连接电缆的连续性:二一裂变电离室及其延长电缆(一般选用7m)放入恒温箱内，但注意电缆连接器不应放入恒温箱内，然后将温度升至规定的最高温度350C; 一一启动测试装置，使裂变电离室处于工作状态。6.2
26、.6.2 试验条件及严格程度8 ,. 恒温箱内的温度应为350.C. 100 ho 6.只6.3试骄前测量应按6.2.1、6.2.2和6.2.3的规定进行测量。6.2.6.4 试验期间测量同为96h.应按6.2.1和6.2.2的规定进行测量。6.2.6.5 试验后测量冷却剑电温后，用按6.2.1、6.2. 2手116.2.3的规定进行测量。6.2.6.6 验收标准而.符合5.8的规定。6.2.7 潮湿试验6.2.7.1 概述及试验要求试验J旨在湿度箱中进行。试验方法应符合GB/T10263-2006中6.3的规定，同时还应:一一检需全部连接电缆的连续性:NB/T 2021 5-2013 一一裂
27、变电离室及其延氏电缆(般选用7m)放入恒温箱内，但注意电缆连接器不应放入恒温箱内.然后将相对温度和温度升至规定的量值;一一启动测试装置，使裂变电离宝处于工作状态。6.2.7.2 试验条件及严格程度按照5.8规定的相对湿度和温度设置湿度箱。6.2. -.3 试验前测量应按6.2.1、6.2.2和6.2.3的规定进行测量。6.2.7.4 试验期间测量96 h后，应按6.2.1和6.2.2的规定进行测量。6.2.7.5 试验后测量热、湿平衡时间在不少于1h后，应按6.2.1、6.2.2和6.2.3的规定进行测量。6.2.7.6 验收标准向符合5.8的规定。6.2.8 包装运输试验6.2.8.1 概述
28、及试验要求只做公路运输试验，试验方法应满足GB/T10263-2006中6.6的要求。9 NR/T 2021 5-2013 6.2.8.2 试验后测量应按6.2.1和6.2.2的规定进行测量。6.2.8.3 验收标准应符合5.8的规定。6.2.9 通道捅锥试验6.2.9.1 辄述及试验要求可移动式微型裂变窒用与驱动设备一同做通道插拔试验。6.2.9.2 试验条件及严格程度试验单位应按照如F要求进行工作模拟通道插拔试验，试验次数按照、技术规格书规定执行(如果规格书没有规定，宜按照5a使用要求，进行20次循环): 一一非工作状态井准备测试时，需要18m/min的速度进行轴向移动:一一进入测试区域后
29、，需要3m/min的速度进行轴向移动。注2试验在正常环境条件下进行z试验前必须使用模拟探头对系统的可靠性进行运行翻试，确认正常后再对正式样本进行相应的试验。5.2.9.3 试验前那量外观检查，向按6.2.1、6.2.2、6.2.3和6.2.5的规定进行测量。6.2.9.4 试验后测量工作模拟振动试验后，应按6.2.1、6.2.2、6.2.3和6.2.5的规定进行测量。6.2.9.5 验收棕准fl符合5.8的规定。6.2.10 续性泪l量范围上限的那试6.2.10.1 概述及试瞌要求GB/T 7164中给出了两种确认线性测量范围上限的测试方法，相关要求见6.2.10.4. 16.2. 10.4.
30、20 6. 2. 10. 1. 1 反应堆的中子注量事具体要求如下za) 放射源E反应堆孔道:b) 测试仪器z电流表。6.2.10. 1. 2 探测器的坪特性具体要求如今F:a) 放射源z反应堆孔道:b) 测试仪器z电流表。6.2.10.2 试验条件及严格程度10 NB/T 2021 5-2013 反应堆的功率随时间增加里等周期上升，输出电流也随之上升。试验前测量6. 2. 1臼.3不需要进行试验前测量。试验期间测量6.2.10.4 见图30反应堆的中子注量率微型裂变室在不同中子注量率照射f，加上推荐r作电压，测试其输出电流6.2.10.4.1 1 -列车声叫回脚e1 . 1St咽皿飞dM瓢创
31、10& _. c- T 10 10& 命于幢量事，/(n.em2s-1) 102 输出也流与中于注量率美系曲线国3探测器的坪特性探测器的坪特性及所加电压决定电离室的测量范围上限。其上限由不同中子注量率F的饱和特性曲线来确定(见国4)。当注量率增大肘，实测电流与饱和电流11U之间出现偏差并逐渐增大。电偏莘增大至10%时，记F实测电流即为该r:作电压下的最大输出电流11 6.2.10.4.2 。事NB/T 2.021 5-2013 1.哩r-一-，ho-I,=IOUho 1 舍Ee茸飞ahM黯哥U 电品u/V不同中子注量率1电离窒饱和特性曲线阁4验收栋准6.2.10.5 试验应符合5.8的规定。要
32、求的份析6.2.10.6 反应堆的中子注最率6.2. 10.6. 1 1, -111 D:c一一一旦xlOOO (4) 1, 上限线性偏差见公式(4): 式中zL一一理论输出电流值，单位为安培(A); Ip-一一实测输出电流值，单位为安培(A); 当D为10%时，得到线性测量范围上限。探测器的坪特性6. 2.10.6.2 1 _ 一旦旦一. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (5) ym09Sn2. 测量范围上限见公式(5): 式中z品一一中子灵敏度，单位为库伦平方厘米(C cm2) 12 NB/T 2021谷-2013线性偏差.公式(
33、6): I叫一1DD二-w-t二x100% . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (6) 110 当D为10%时4即为最大输出电流。6.2.11 使用寿命的测试6. 2. 11. 1 摄述及试验要求放射源为己知热中子注量率和照射量率的反应堆孔道。6.2. 11. 2 试磕条件及严格程度为了加速寿命试验，可以提高热中子注量率，中子注量率最高值:1 X 1013 cm-2s-1 0 6.2. 11. 3 试验期间测量电待测可移动式微型裂变室的任一项判据达到5.8的要求时，试验终止，此时的热中子注量即为可移动式微型裂变室的使用寿命。6
34、.2. 11. 4验收标准应符合5.8的规定。7 )草档要求.,. 1 型式试验记录型式试验记录至少应包括:a) 试验样本设备的型号、标识和编号:b) 所用试验装置、设备和仪器的名称、型号和编号:c) 试验条件的详细数据和记求曲线:d) 每项试验的记录(或记录表格he) 试验期间所发生的异常情况:f) 试验者签字和日期。7.2 型式试验报告结构要求型式试验报告至少应包括:a) 试验样本设备的详细说明:b) 采用的标准、规范:c) 型式试验计划:d) 安装、连接和其他接口设备的说明:e) 试验结果及分析说明:f) 鉴定寿命及鉴定寿期末状态指标的说明:g) 不符合项的说明及处理:h) 要求定期维护
35、、监督和试验的说明:i) 编写、审核、批准签名和日期。13 NB/T 2021 5-2013 7.3 型式试验报告内容要求型式试验报告，至少包括如F内容za) 机械特性报告z1) 材料证明文件:2) 焊接质量检测报告:3) 外观尺寸测量结果。b) 特性分析报告z绝缘电阻测试结果:2) 电容测试结果:3) v感应度测试结果:4) 坪K:坪斜和推荐备工作电压测试结果:5) 灵敏度测试结果:6) 测量范围上限测试结果:7) 使用寿命测试结果ec) 特定试验报告z1) 高温试验报告:2) 潮湿试验报告:3) 包装运输试验报告z4) 通道插拔试验报告。14 何FONlmFNONZ 中华人民共和国能源行业标准压水堆核电厂用于堆芯中子注量率测量的可移动式微型裂变室型式试验NB/T 20215-2013 * 核工业标准化研究所发行北京海淀区骚子营1号院邮政编码;100091 电话;010-62863505 机械工业信息研究院印制部印刷版权专有侵权必究* 2013年10月第1次印刷定价30.00元2013年10月第1版印数1-200
