王德斌，钱 浩，刘 刚，许艳涛，詹阳烈WANG De-bin， QIAN Hao， LIU Gang， XU Yan-tao， ZHAN Yang-lie（上海核工程研究设计院，上海 200233）

控制棒驱动机构隔磁片失效机理研究及设计优化

王德斌，钱 浩，刘 刚，许艳涛，詹阳烈
WANG De-bin， QIAN Hao， LIU Gang， XU Yan-tao， ZHAN Yang-lie
（上海核工程研究设计院，上海 200233）

压水反应堆采用完全机械补偿的负荷跟踪模式，对控制棒驱动机构寿命提出了更高要求。针对控制棒驱动机构寿命试验中的隔磁片破损事件，介绍了破损隔磁片的检测情况，并对隔磁片失效机理进行了分析。结果显示，隔磁片失效是一个冲击、疲劳、腐蚀综合作用的失效过程。同时提出了隔磁片结构的设计优化方案，样机寿命试验结果证明，该设计优化方案能够有效延长隔磁片疲劳寿命，提高机构可靠性。

控制棒驱动机构；隔磁片；失效机理；设计优化

0　引言

磁力提升步跃式控制棒驱动机构（Control Rod Drive Mechanism， CRDM）是压水堆核电厂中用来改变或保持控制棒插入燃料组件的高度，以实现反应堆的启停和功率调节的电磁驱动机械装置［1］，结构如图1所示。为满足运行需要，控制棒驱动机构在设计寿期内将经历数百万步的步跃运行。目前大量在役的第二代压水反应堆的设计寿命为40年左右，这类反应堆较少进行日常功率调节和电网负荷跟踪，所用驱动机构钩爪部件设计寿命约为200万步。而如今新建的第三代压水反应堆，其设计寿命均为60年，且能够较好地满足电网负荷跟踪要求，故控制棒驱动机构钩爪部件的寿命要求也随之提高。某三代核电厂反应堆采用完全机械补偿的负荷跟踪模式，驱动机构钩爪部件设计寿命为600万步，达到原有要求的3倍。……