核电站机械设备优化设计及性能分析

核电站机械设备优化设计及性能分析

韦强   艾天旺

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摘要：随着社会的发展，能源需求越来越大，核电作为清洁能源的代表之一，在设备管理方面面临着越来越复杂和关联性强的挑战。为了更有效地应对这一挑战，引入知识管理系统已经成为提升核电设备管理水平的重要途径。核电设备管理不仅涉及大量繁杂的技术数据，还包括与设备运行、维护、安全等相关的广泛知识。传统的管理方法已经无法满足当前信息时代的要求，因为这种巨大体量和高度专业化的知识需要更先进的管理方式。在这种背景下，引入先进的知识管理系统是必然之选，以实现对核电设备管理信息的高效利用和智能化管理。

关键词：核电站；机械设备；优化设计；性能分析

引言

核能凭借其清洁、环保、稳定的特点，在能源安全领域中扮演越来越重要的角色。随着核电技术的日趋成熟，核能发电在所有并网电源中的占比也越来越高。核能在发电的同时，还可以为经济社会低碳转型提供供汽、供热等多元化服务。相比于传统的供汽、供热方式，核能供汽、核能供热具有清洁零碳、供应稳定性高、新增投资少等特点，是缓解化石能源紧张、提高清洁能源有效利用效率的有效途径。

1研究内容概述

核电设备管理是一项复杂的工作，涉及大量的知识信息，如法律法规、技术标准、程序文件等。我国核电自主研发能力不断提升，核电领域设备逐步实现国产化。在设备管理经验不断积累的过程中，管理规范、流程也日益完善，同时也积累了大量的技术资料，如经验反馈和总结等，这些资料对于提高员工对设备管理的熟悉度具有积极作用。此外，相关的图书、文档、视频等也是宝贵的知识资源。因此，构建智能化管理系统，对这些知识内容进行科学分类和组织，合理存储和应用，将为核电设备管理提供更多借鉴。以核电设备管理为基础，提出了一种相关知识管理系统的构建方法，以应对日益增长的信息量和繁琐复杂的信息管理需求。通过系统分析和架构设计，包括数据库构建、信息采集模块设置、存储模块设置等方面，提出了一种高效、便捷、智能的知识技术信息管理方法。

在分类与组织方面，通过详细分析核电设备管理的专业知识，建立科学而清晰的分类体系，使用户能够迅速准确地获取所需信息。在信息检索与更新方面，引入现代化技术，保证搜索功能的精准性，提升查阅效率。同时，为核电从业者提供更便捷、智能的信息管理辅助工具，以满足其信息管理的需求。

2热电、汽电联产对机组安全的影响

2.1始发事件的影响分析

从核安全角度分析，核能供汽、供热方案会增加抽汽快关调节阀误关、抽汽快关调节阀误开、抽汽管道泄漏、抽汽加热器或阀门泄漏、疏水管道泄漏等假设始发事件，这些始发事件的影响可被汽轮机跳闸、凝汽器真空丧失等事件包络。因此可认为核能供汽、供热不会新增额外的事故工况。

2.2对机组安全的影响分析

为了减少由供汽或供热系统故障引发的安全事件，核能供汽、供热的范围和负荷不宜过大，范围宜限制在周边城市，不宜跨省远距离供汽或供热，以降低热网故障的概率。为了尽量减少核能供汽、供热对电厂主参数和安全分析的影响，供热的负荷建议控制在核电厂额定功率的20%以内。基于此假设，供热模式下核电厂的一回路主参数不变，二回路仅给水温度、蒸汽流量等参数有细微变化，且影响可以接受。核能供汽、供热主要是在二回路增加设备，因此受到核能供汽、供热影响的事故工况只有与二回路相关的工况。经过梳理，受影响的事故主要有“二回路排热增加”、“二回路排热减少”两类，对于每个事故，需要重新评估纯凝模式下安全分析结论的适用性。

3热老化定律在电仪设备鉴定寿命时限老化分析中的应用

在核电厂电仪设备延寿中，一般需要将设计寿命从原有的40年延长至60年。对于某些不易更换或更换成本较高的安全级电仪设备而言，时限老化分析是一种经济有效的方法。鉴于电仪设备在核电厂的实际使用环境条件（特别是长期运行温度）可能低于核电厂设计初期假设的使用环境条件，因此鉴定时的设备寿命并没有得到充分的挖掘。通过收集电仪设备实际长期运行环境条件，对其寿命进行重新计算是可以认可的时限老化分析方法。如果一种材料的活化能越低，在加速热老化温度一定的情况下，对应的加速热老化的时间就越长，对于材料的耐热性要求就越高。因此可以通过比较各个试验条件下的活化能是否低于其材料本身的活化能，就能判断出加速热老化试验对于该材料是否保守。

4机械模块安装质量控制

4.1先决条件检查

核电现场建安阶段一般采用质量计划进行安装过程中的质量控制，其定义为：对特定产品生产活动规定其适用文件、工艺步骤、质量控制点、检查和试验记录要求的文件。机械模块的安装同样采用质量计划进行控制，在质量计划实施前首先要进行先决条件检查，检查内容包含机械模块安装范围内人、机、料、法、环的全部内容。例如：施工单位使用的图纸及变更是否为最新版本且受控分发；机械模块安装过程中用的焊材、工器具等是否按照对应管理程序管控；现场施工环境是否满足安装需求；施工方案或工作程序是否满足现场施工需求；焊接等特种作业人员资质是否满足且已完成报备；焊接工艺评定能否覆盖安装所需的焊接内容等。

4.2设备固定

（1）焊接固定。当设备最终焊接固定前，首先利用点焊的方法将设备临时固定在基础上，点焊点的数量可以根据设备的长度确定，并能保证在焊接过程中模块不位移、不变形。点焊完成后对设备位置、标高、水平度、垂直度进行测量，若不符合要求则继续调整直到满足要求为止。焊接过程应严格按照经批准的焊接工艺规程执行，所有焊缝应进行100%目视检查。其中，安全级设备焊缝应进行100%液体渗透检查或磁粉检查（MagneticParticleTesting，MT）检查，非安全级设备焊缝应进行10%液体渗透检查或磁粉检查。接焊的二级设备焊缝应进行100%超声波检查（UltrasonicTesting，UT）或射线检查（RadiographicTesting，RT），接焊的核三级设备焊缝应进行50%（焊缝总长）超声波或射线检查。

（2）膨胀螺栓固定。螺栓的中心线至基础或构件边缘的距离不应小于膨胀螺栓公称直径的7倍；膨胀螺栓的底部至基础底面的距离不应小于膨胀螺栓公称直径的3倍且不应小于30mm；相邻两膨胀螺栓的中心距不应小于膨胀螺栓公称直径的10倍。膨胀螺栓的钻孔直径和深度，应符合选用的膨胀螺栓的要求，钻孔前应对钻孔处混凝土内钢筋进行探测时防止与钢筋相碰；如果碰到钢筋，应停止钻孔并选择一个新钻孔位置，并在钻孔前重新探测钢筋；新孔孔壁和废孔孔壁距离应不小于25mm，并用水泥堵塞废孔。混凝土或钢筋混凝土结构有裂缝的部位和易产生裂缝的部位不应使用膨胀螺栓。

结语

在核电设备管理领域，存在知识分散、流失和重复等问题，这阻碍了核电设备管理的高效运作。为了解决这些问题，构建一个知识管理系统来辅助核电设备管理成为一项重要探索。基于核电设备管理领域知识管理系统的现状，提出了一种构建方法，重点从知识元的分类存储和检索、知识点的批注和链接、再加工审核、开放性设计和拓展性设计等方面进行分析，以构建一个高效的知识管理系统。通过分析，为核电从业者提供了一个更高效的辅助工具，并为推动核电设备管理的信息化和智能化发展提供了更多参考。这样的知识管理系统将有助于核电设备管理的知识整合和共享，提高工作效率，避免知识的流失和重复，为核电行业的发展做出积极贡献。

参考文献

[1]熊奥,高畅,赵明辉,等.基于知识图谱的核电设备健康管理知识建模与分析[J].科技促进发展,2021,17(4):640-649.

[2]刘晓波.个人知识管理系统的设计与实现[J].图书馆研究与工作,2021，42(4):60-66.

[3]赵鑫强,李颖.智库建设视角下的政府档案知识管理系统研究[J].山西档案,2021，38(6):54-60.