ICS27.120.20 F 69 备案号：57425—2017 NB 中华人民共和国能源行业标准 NB/T20422—2017 压水堆核电厂非能动氢气复合器的鉴定 Qualification of passive autocatalytic hydrogen recombiner forpressurizedwaterreactorNPP 2017-02-10发布 2017-07-01实施 国家能源局 发布 NB/T 204222017 前·言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由能源行业核电标准化技术委员会提出。 本标准由核工业标准化研究所归口。 本标准主要起草单位：中国核动力研究设计院。 本标准参与起草单位：中国核电工程有限公司、中广核工程有限公司、上海核工程研究设计院。 本标准主要编写人：王宏庆、马韦刚、李嫦月、唐辉、潘如东、王春、李志明、傅晟伟、姜峨、周 绍飞。 III NB/T.20422—2017 压水堆核电厂非能动氢气复合器的鉴定 1范围 本标准规定了压水堆核电厂非能动氢气复合器的鉴定试验原则、鉴定试验项目、鉴定试验方法和鉴 定文件的要求。 本标准适用于压水堆核电厂非能动氢气复合器的鉴定，其他堆型的非能动氢气复合器的鉴定可参照 执行。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 NB/T20143.1一2012核空气和气体处理规范工艺气体处理第1部分：氢气复合装置 3术语与定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 启动start-up 非能动氢气复合器在非能动自然循环条件下发生氢氧复合反应时出风口气体温升速率大于等于5 ℃/min的点。 3. 2 备用状态spared status 非能动氢气复合器未达到启动时所处的状态。 3. 3 工作状态workingstatus 非能动氢气复合器启动后持续消氢所处的状态。 3. 4 启动阅值start-upconcentrationforhydrogenremoval 非能动氢气复合器在非能动自然循环条件下启动所需的最低氢气浓度值。 NB/T20422—2017 3. 5 停止阅值stopconcentrationforhydrogenremoval 非能动氢气复合器从工作状态转变至备用状态时的氢气浓度值。 3. 6 点火阅值igniteconcentration 非能动氢气复合器在工作状态时引起氢气燃烧或者燃爆时的氢气浓度值。 3. 7 启动时间start-uptime 非能动氢气复合器从备用状态转变为启动之间的时间。启动时间计时起点为实验过程中达到规定 试验参数的时间，如果实验过程中试验参数未达到试验规定参数时非能动氢气复合器或者催化部件已经 达到启动，则规定此项实验时的启动时间为0。 3. 8 消氢效率（n）efficiencyofhydrogenremoval 含氢气的气体在通过非能动氢气复合器或者催化部件后氢气消除的效率（n），n为 C。 3. 9 消氢能力hydrogenremovalcapacity 非能动氢气复合器在非能动自然循环条件下单位时间的消氢量（kg/h）。 4鉴定试验原则 4.1非能动氢气复合器的工作原理见附录A，鉴定应依据技术规格书进行。 4.2非能动氢气复合器鉴定的总体原则遵循NB/T20143.1一2012中第6章的规定。 4.3非能动氢气复合器鉴定试验对象应选择有代表性的试验件进行鉴定。 4.4催化部件为非能动氢气复合器的核心性能部件，主要对催化部件性能有影响的鉴定试验选用催化 部件作为试验件。 4.5催化部件性能鉴定试验可在附录B规定的催化部件性能实验装置中进行。 4.6与非能动氢气复合器结构有关的鉴定试验选用非能动氢气复合器作为试验件。 4.7非能动氢气复合器鉴定试验如采用缩比样机作为试验件，需提供缩比样机的比例分析报告。 4.8鉴定试验中试验参数可按照特定堆型安全壳内事故工况下的条件进行，或采用包络性参数进行鉴 定试验，如果参数无法准确计算或者不明确，则推荐使用本标准规定的试验参数。 4.9非能动氢气复合器的性能试验可在附录C中规定的试验装置中进行。 4.10非能动氢气复合器鉴定试验均在非能动自然循环条件下进行。 5鉴定试验项目 2 NB/T20422-2017 非能动氢气复合器鉴定试验项目见表1。 表1鉴定试验项目 序号 试验名称 1、催化部件鉴定试验 1.1 消氢效率试验 1.2 辐照试验 1.3 极限高温试验 1.4 有机物气溶胶试验 1.5° BaSO4气溶胶试验 1.6 I、Se、Sb、Te毒性试验 1.7 CO毒性影响试验 1.8 电缆燃烧物气体影响试验 1.9 消氢连续性试验 1.10 10vol%氢气浓度下消氢性能试验 2、非能动氢气复合器鉴定试验 2.1 启动时间试验 2.2 启动阅值试验 2.3 停止阀值试验 2.4 消氢能力试验 2.5 喷淋条件下消氢性能试验 2.6 点火行为试验 2.7 严重事故环境模拟试验 2.8 抗气流冲击试验 2.9 抗震鉴定 试验件 6 6.1 催化部件 催化部件应与鉴定的非能动氢气复合器中安装的催化部件技术参数一致，包括基材、结构形式、涂 覆工艺、贵金属含量等，安装形式与非能动氢气复合器中一致。 6.2样机 样机的材料、催化部件、催化部件安装方式、通风口设置、壳体高度以及外形尺寸等参数与鉴定非 能动氢气复合器一致。 6.3缩比样机 除了催化部件数量外，缩比样机的材料、催化部件安装方式、壳体高度、进出口结构形式与 6.3.1.1 鉴定的非能动氢气复合器一致，其流道截面与实物设计保持比例相当。 6.3.1.2缩比样机的催化部件数量与样机相比不小于1：10。 3 NB/T20422—2017 7 催化部件鉴定试验 7.1 消氢效率试验 7.1.1试验目的 测试催化部件消氢效率和启动时间，作为催化部件性能变化判定的指标。 7.1. 2 2试验参数 催化部件消氢效率试验参数见表2。 表2催化部件消氢效率试验参数 压力 入口温度 入口氢气浓度 推荐入口流速 kPa ℃ vol % m/s 40~60 5~50 ≥2.0 0.7~1.0 7.1.3试验方法 7.1.3.1、试验可在附录B规定装置中进行。 7.1.3.2将3～5张催化部件放入反应容器中，调节氢气和压缩空气的流量，将反应容器入口流量、入 口氢气浓度、压力调节至表2中规定的试验参数。 7.1.3.3记录反应时间、催化部件进出口氢气浓度值。 7.1.3.4计算催化部件消氢效率和启动时间。 7.2辐照试验 7. 2. 1 试验目的 验证催化部件在经历辐照后消氢性能是否满足使用要求。 7.2.2试验方法 7.2.2.1实验前对待测催化部件进行7.1规定的消氢效率试验。 7.2.2.2将待测催化部件进行射线辐照实验，推荐累计辐照剂量为不小于1×107Gy。 7.2.2.3辐照试验后对对待测催化部件进行7.1规定的消氢效率试验。 7.2.3＇合格判据 催化部件消氢效率下降小于10%。启动时间小于15min。 7.3极限高温试验 7.3.1试验目的 验证催化部件在经历安全壳内出现的极限环境高温（推荐350℃）后的性能是否满足使用要求。 7.3.2试验方法 7.3.2.1 实验前对待测催化部件进行7.1规定的消氢效率试验。 4 NB/T20422—2017 7.3.2.2将催化部件在极限环境高温（推荐350℃）放置0.5h。 7.3.2.3取出催化部件，空冷至室温。 7.3.2.4对催化部件进行7.1规定的消氢效率试验。 7.3.3合格判据 催化部件消氢效率下降小于10%。启动时间小于15min。目视检查催化剂无明显脱落。 7.4有机物气溶胶试验 7.4.1试验目的 验证催化部件在模拟安全壳内有机物气溶胶环境后的消氢性能是否满足使用要求。 7.4.2试验方法 7.4.2.1实验前对待测催化部件进行7.1规定的消氢效率试验。 7.4.2.2将待测催化部件放置在密闭容器内，并在容器内放置油漆（包括底漆和面漆）、油漆稀释剂、 润滑油、氨、甲醛，将待测催化部件放置在该容器中，并将容器封闭，待有机物在密封容器中挥发， 周后取出催化部件。 7.4.2.3对催化部件进行7.1规定的消氢效率试验。 7.4.3合格判据 催化部件消氢效率变化下降小于10%。启动时间小于15min。 7.5BaSO4气溶胶试验 7.5.1试验目的 验证催化部件在经历模拟安全壳事故后固体颗粒气溶胶环境后的消氢性能是否满足使用要求。 7.5.2试验方法 7.5.2.1实验前对待测催化部件进行7.1规定的消氢效率试验。 7.5.2.2在密闭容器内，建立直径约1μm气溶胶（浓度推荐50.0g/m²）的环境条件。 7.5.2.3将待测催化部件放置在充满上述条件气溶胶的密封空间中，静置2h。 7.5.2.4取出催化部件，对催化部件进行7.1规定的消氢效率试验。 7.5.3合格判据 催化部件消氢效率变化下降小于10%。启动时间小于15min。 7.6I、Se、Te、Sb毒性试验 7.6.1试验目的 验证催化部件在经历元素I、Se、Te、Sb升华形成的气溶胶环境后消氢性能是否满足使用要求。 7.6.2试验方法 7.6.2.1实验前对待测催化部件进行7.1规定的消氢效率试验。