阿仑纽斯公式在核电厂电仪设备时限老化分析中的研究与应用
2021-11-29刘亚男刘飞洋黄国玉欧阳宏志王新林
仪器仪表用户 2021年11期
刘 华,游 洲,刘亚男,刘飞洋,王 伟,黄国玉,欧阳宏志,邱 蕾,王新林
(1.南华大学 电气工程学院,湖南 衡阳 421001;2.中国核动力研究设计院 核反应堆系统设计技术国家级重点实验室,成都 610041)
为保证核电厂的运行安全,必须对1E级电仪设备进行环境鉴定。由于核级设备的可靠性将直接影响核电站的安全运行,因而核级数字化仪控系统在自主化过程中应按照相关法规和标准进行设备鉴定[1]。同理,为了保证核电厂延寿期间的运行安全,必须对1E级仪表进行基于时限老化分析的环境鉴定。时限老化分析涉及热老化分析、湿热循环分析、运行延寿期间的累积辐照分析、抗机械振动分析和地震试验分析等。其中,热老化分析通常使用阿伦纽斯公式及其模型进行评估。
1 阿伦纽斯公式和模型
1.1 热老化模型方法
模拟实验需要解答一个问题,即老化分析对象或产品在可控的实验环境中,测试一段时间相当于产品在实际使用条件下使用多长时间[2]。热老化模型的意义不仅在于可以极大地降低实验成本,也让测试更具目的性和针对性,有利于测试人员对整体时间的掌控。热老化通常使用阿伦纽斯模型进行评估,Nelson在文献中描述了该模型[3]。
环境试验是用以考核设备在寿期内存储,以及正常环境条件、异常环境条件下的耐受能力[4]。从环境试验的角度,阿伦纽斯模型为老化建立了一个基于材料、温度的函数,可在给定温度下估算热老化寿命,还能将分析对象给定温度下的剩余寿命与另一温度下的剩余寿命联系起来。……
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