核电厂安全壳内仪表与控制电缆的老化管理经验
时间:2014-12-02 10:34来源:未知 作者:y930712 点击:
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随着核电厂数量的增加及运行时间的延长,核电厂设备的老化效应越来越引起人们的关注,如何对核电厂的老化实施有效管理、确保在役核电厂的安全性和可靠性,引起了国际原子能机
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随着核电厂数量的增加及运行时间的延长,核电厂设备的老化效应越来越引起人们的关注,如何对核电厂的老化实施有效管理、确保在役核电厂的安全性和可靠性,引起了国际原子能机构(IAEA)和世界核电大国的严重关注,并已开展了广泛的工作。作为核电厂安全重要部件之一,安全壳内仪表与控制电缆的老化评估与管理也得到了深入的研究,取得了较多的研究成果。IAEA和国际主要核能机构已发表了不少专题报告[1]-[4]。
我国的秦山、大亚湾核电厂投入运行已有10多年的历史,虽然运行时间不是很长,但已面临安全壳内仪控电缆的老化问题,随着服役时间的增加,这一问题会更加突出。目前,国内还没有对安全壳内仪控电缆老化评估及寿命管理的系统研究,笔者在相关文献资料的基础上,介绍核电厂安全壳内仪控电缆老化管理的内容,以期对开展这项工作有所帮助。
1 仪控电缆及其使用环境
核电厂包含了成千上万公里不同型号及规格的电缆,这些电缆构成了中压动力回路、低压动力回路、控制回路、仪表回路、接地回路等,表1为双机组核电厂各种回路的分布情况[3]
从表中可见,仪表及控制电缆回路占据了所有电缆回路的4/5以上。所以,将仪控电缆,特别是
将环境条件恶劣的安全壳内仪控电缆作为研究的对象具有典型意义。
1.1 仪控电缆的用途及组成
仪表电缆是一种低压、低容量的电缆,连接各种各样的变送器、传感器,传输数字或模拟信号;控制电缆也是低压、低容量的,应用于控制开关、泵、阀门等的操作机构、继电器和接触器的控制回路。
构成仪控电缆的主要部分有:导体、绝缘材料、屏蔽、护套、多芯导体间的填充物、外部包扎带。所谓电缆的老化,指的是电缆结构中有机材料的老化。虽然填充物和外部包扎带也是有机物,但对电缆老化的影响并不大,因此,研究的重点是针对绝缘材料和护套。
电缆所使用的绝缘体和护套的组成是由一些添加剂和填料合成的聚合材料,在核电厂中,仪控回路使用乙烯基、丙烯基合成的橡胶,玻璃纤维,以及以氯磺化聚乙烯、聚乙亚胺等为绝缘材料的电缆。
1.2 仪控电缆的工作环境
安全壳内部仪控电缆放置在不同的使用环境下,最重要的影响因素是自然环境,主要是有氧气存在时温度、湿度、核辐照的影响,温度、湿度、核辐照的值应从设计文件中取得。表2给出了安全壳内几处具有典型意义的温度值
在正常运行情况下,安全壳内不会受到湿度的影响。辐照的影响可从相关技术数据中获得,在40年时间内,正常运行情况下,安全壳内辐照的最大累计值为3脳107rad。安全壳内的仪控电缆一般不会受到震动的影响,除非有特殊要求,否则,不考虑由于震动引起的老化问题[5]。
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