中国先进研究堆(CARR)

中国先进研究堆（CARR）

1 中国先进研究堆（CARR）工程2005年度进展

CARR工程部

中国先进研究堆工程各项工作在2005年均取得了较大的进展，实现了主厂房封顶的目标，施工设计和设计验证试验在年中完成，调试队在年底成立，设备采购已经基本完成，各系统设备按期加工，工程在“质量、投资、进度”三大控制下顺利开展。

本年度继续进行主厂房（01子项）、运行楼（03子项）、通风中心（05子项）、核材料库（09子项）四个子项的建筑和安装工作，中子导管大厅（02子项）和双曲冷却塔（07子项）也开始建设。5月份完成了堆本体第一批设备的就位、安装及调整，随后开展了主厂房各楼层和封顶的施工，同期进行堆水池重砼浇筑；02子项的主体框架建造基本完成；03子项的暖通空调、通讯安防、消防给排水、动力照明、电缆桥架、压缩空气等各系统安装基本完成，内部二次装修和外装饰正在进行；05子项完成内部粗装修，各系统设备吊装就位，热室、风机、给排水等系统正在安装；07子项从下半年开始动工，目前已经施工至±0.00 m；09子项各系统安装调试完毕，在10月份进行的中美安全防范系统演习中运行性能良好，得到美方的肯定。

工程施工设计在今年年中完成。总包院堆工所设计部在前期设计工作的基础上，完成了回路系统和仪控电系统的设计，并对堆本体第二批设备的设计进行了完善和优化，对开工许可证条件的问题进行了回答，完成了CARR堵流事故分析、A TWS事故分析等文件编制，提交了CARR堆芯容器材料辅助监督等设计计算书，对Relap 5 V&V进行计算和论证；分包单位核四院抓紧时间开展余下的各子项土建设计和工艺运输等非标设计，确保土建施工、设备订货和安装工作的开展。

第二批设计验证试验在今年全部完成，均已取得了肯定性验证结果或完成样机制造。全堆芯流致振动试验和流量分配整体试验、堆芯增加阻力件的试验已全部完成，并提交了最终报告；控制棒驱动机构的研制及验证试验进展顺利，已经完成了工程样机研制及加工，提交了施工设计图册，组织了专家审查，并与制造厂家进行了设计交底；自然循环瓣阀研制在今年完成了性能试验、耐久性试验、抗震试验和样机研制，即将最终验收；自然循环能力理论分析在去年5个程序的编制完成的基础上，今年开展了与RELAP5程序之间的相互验证，目前设计部编写的验证报告已经通过了初步审查，并提交了B版报告；有缺陷燃料板的动水腐蚀试验项目已经完成并通过了工程部的验收；CARR燃料组件临界热流密度试验项目进展顺利，已经取得了100多个点的数据，初步趋势已经明确，试验结果比SUDO公式比较明显偏小，与3.6 m/s流速以上临界热流密度公式的计算结果比较也偏小。

CARR工程设备订货已经基本完成，23项主要设备已经落实，数字化保护系统、DCS系统等重要设备加工完成并进行了评审验收；核级管道管件、工艺运输系统、电气、通风、空调等系统大部分设备已经运抵现场；堆本体第二批设备核级材料已经交货，重水箱、导流箱等堆内设备由上海第一机床厂加工，水平孔道由院实验工厂制造，均已多次进行设计交底；202厂正在做燃料元件制造的准备工作，分别进行了设备工艺评定、生产工艺评定；堆本体用铝材的材料试制、加工成型工艺也分别由具备实力的单位正在开展研究；中子散射终端应用设备正在研制采购中，与匈牙利Mirrtron公司订货了冷中子导管合同，从瑞典Uppsala大学引进的中子应力谱仪（兼作织构）的机械主体运抵我院，高分辨粉末中子衍射谱仪的机械主体已经调试完毕，中子反射谱仪合同也即将签

订。

调试准备工作在年初开始启动，筹划调试队的组织结构和工作安排。经过院协调，在年底成立了初步由15人组成的调试队，开始调试文件的编写，并与设计部共同承担最终安全分析报告的编写和设计技术服务等工作。

CARR工程的质保体系有效运行。现场施工和设备制造中严格遵守质保大纲和程序文件的要求，做好各阶段的质量控制，针对所出现的不符合项及时汇报并采取有效措施进行处理。本年度共产生27项不符合项，其中一般不符合项23个，较大不符合项4个，均已全部关闭。

作为一项科研工程，中国先进研究堆从工程设计、现场施工、设备到货和设计验证试验等各方面都具有相当的难度。根据当前工程的进展情况，进度计划将进行适当调整，计划在2006年上半年完成土建工作，下半年完成大部分的安装工作，为后续的调试工作打下良好的基础。

（执笔人:赵铁军）

2 CARR数字化仪控系统设计

徐启国

正在建设中的CARR是为了满足21世纪科学技术发展需要而设计建造的。CARR是一座安全可靠、高技术性能、多用途的先进研究堆，它将为中国核科研进一步发展提供一个重要的平台。CARR仪控系统由反应堆保护系统、ATWS系统、核测量系统、反应堆监控系统等组成。这些系统，除了核测量系统基本上还是采用传统的模拟技术外，均采用了计算机技术。

下面将对CARR仪控系统的组成及功能作简单描述。

1) CARR数字化保护系统

保护系统包括从传感器到执行装置输入端子在内的所有电子学设备和逻辑装置。该系统有3个完全独立、实体隔离的通道、两个系统站和若干个2/3逻辑站组成。保护系统除自动给出触发信号外，还设置了手动操作的硬设备，以实现手动紧急停堆和启动专设安全设施。如在主控室和辅助控制点均设置了两个互为冗余的紧急停堆按钮，在主控制台上设置了应急泵、应急风机、重水排放阀、主循环泵和反应堆操作大厅风机等的控制开关，在辅助控制点设置了应急泵、应急风机和重水排放阀等控制开关。

2) ATWS系统

按反应堆保护功能的多样性原则，CARR设置了ATWS系统。正常情况下，停止反应堆采用手动方式，发生事故时由CARR保护系统触发棒控系统实施紧急停堆。一旦CARR保护系统未能正常触发控制棒的停堆动作，将由ATWS缓解系统和重水排放系统来实现紧急停堆功能。

3) 反应堆数字化监控系统

反应堆数字化监控系统负责对反应堆冷却剂系统、二回路冷却系统等主工艺系统、辅助设施厂房二次水系统、通风空调系统、电气系统、自动开堆和功率调节系统等进行监控，并通过网络，实现与数字化保护系统、辐射防护系统进行通讯，获取这些系统的参数，为全面监测CARR运行状态提供可靠保证。

自动开堆和功率调节系统承担CARR控制棒的手动/自动提升、下降和棒位显示功能，用于反应堆手动/自动启动，手动/自动升/降功率和反应堆功率自动调节。该系统控制2根安全棒，4根补