本發(fā)明屬于核安全技術領域，涉及一種適用于三代核電站的抗震照明設備的抗震試驗方法。
背景技術：
目前在非三代核電站的照明設計中，只有主控室的照明設施要求在安全停堆地震下保持結構的完整性，試驗室采用計算分析的方法來驗證該設施的抗震安全性。
在三代核電站的照明設計中，安裝在主控室的所有照明設備、其他區(qū)域的疏散照明及安全照明用照明設備要求為抗震ⅰ類。國內(nèi)尚未進行和報道過能驗證此類照明設備滿足抗震ⅰ類要求的抗震試驗。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種適用于三代核電站的抗震照明設備的抗震試驗方法，用以確定三代核電站中的抗震i類照明設備是否能夠滿足相應的抗震要求。
為實現(xiàn)此目的，在基礎的實施方案中，本發(fā)明提供一種適用于三代核電站的抗震照明設備的抗震試驗方法，所述的抗震試驗方法依次包括如下步驟：
(1)按相關技術文件的要求設計和制造出所述的抗震照明設備；
(2)對所述的抗震照明設備進行分組，選擇典型設備作為樣燈；
(3)將各分組的所述的樣燈固定于模擬地震試驗臺上進行抗震鑒定試驗；
(4)通過抗震鑒定試驗及所得試驗數(shù)據(jù)的分析，確認樣燈老化后的抗震能力是否滿足相應的抗震要求。
在一種優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明提供一種適用于三代核電站的抗震照明設備的抗震試驗方法，其中步驟(2)中對所述的抗震照明設備分為兩組，其中一組是核環(huán)境照明燈和核環(huán)境應急指示燈，另外一組是主控室照明燈和非核環(huán)境用應急照明燈。
在一種優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明提供一種適用于三代核電站的抗震照明設備的抗震試驗方法，其中步驟(2)中通過老化試驗以及常規(guī)性能測試后，選擇典型設備作為樣燈。
在一種優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明提供一種適用于三代核電站的抗震照明設備的抗震試驗方法，其中所述的老化試驗包括輻照老化、熱老化和/或振動老化試驗。
在一種優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明提供一種適用于三代核電站的抗震照明設備的抗震試驗方法，其中所述的常規(guī)性能測試應符合gb7000.1-2007的要求。
在一種優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明提供一種適用于三代核電站的抗震照明設備的抗震試驗方法，其中步驟(3)中將所述的樣燈固定于模擬地震試驗臺上采用具有包絡性的安裝固定方式。
在一種優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明提供一種適用于三代核電站的抗震照明設備的抗震試驗方法，其中步驟(3)中所述的抗震鑒定試驗采用5次1/2sse加1次sse(安全停堆地震)進行，取sse反應譜曲線中各數(shù)值的一半，對應生成的1/2sse抗震鑒定試驗的反應譜。
在一種優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明提供一種適用于三代核電站的抗震照明設備的抗震試驗方法，其中步驟(3)中所述的抗震鑒定試驗中進行所述的樣燈的功能監(jiān)測。
在一種優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明提供一種適用于三代核電站的抗震照明設備的抗震試驗方法，其中步驟(3)中所述的抗震鑒定試驗期間及之后，檢查所述的樣燈的結構完整性。
在一種優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明提供一種適用于三代核電站的抗震照明設備的抗震試驗方法，其中所述的結構完整性的檢查包括結構件是否有裂紋，螺栓、螺母是否有松動、脫落，和/或焊縫是否有裂紋、撕裂。
本發(fā)明的有益效果在于，利用本發(fā)明的適用于三代核電站的抗震照明設備的抗震試驗方法，可以有效的確定三代核電站中的抗震i類照明設備是否能夠滿足相應的抗震要求。且本發(fā)明首次提出抗震鑒定試驗時，對抗震ⅰ類照明設備的功能監(jiān)測方法以及最后檢驗原則。
本發(fā)明中使用的術語“抗震ⅰ類照明設備”，是指在安全停堆地震(sse)期間或之后，保持其照明功能的照明設備。
具體實施方式
以下對本發(fā)明的具體實施方式作出進一步的說明。
本發(fā)明的抗震試驗方法的設計原理如下：
首先，按照相關技術文件的要求進行設計和制造出照明設備。對所述的照明設備進行分組，在照明設備完成輻照老化、熱老化以及常規(guī)性能測試后，選擇典型設備作為樣燈，以包絡其他采用相同材料(全部或部分)的燈具。
其次，遵循核安全法規(guī)haf·j0053《核設備抗震鑒定試驗指南》，采用具有包絡性的安裝固定方式，將樣燈固定在模擬地震振動臺上進行抗震鑒定試驗。
再次，照明設備抗震鑒定試驗采用5次1/2sse加1次sse(安全停堆地震)進行，取sse反應譜曲線中各數(shù)值的一半，對應生成的1/2sse抗震鑒定試驗的反應譜。通過抗震試驗及試驗數(shù)據(jù)分析的結果，驗證樣燈老化后的抗震能力滿足相應的抗震要求。
作為示例性的方案，在對上述的照明設備進行分組時，根據(jù)相關技術文件的技術參數(shù)、照明設備進行抗震鑒定用的樓層反應譜和照明設備可能的安裝方式(包括壁裝、吸頂、吊裝或鋼平臺上等安裝方式)，被試設備分兩組，一組是核環(huán)境照明燈和核環(huán)境應急指示燈；另外一組是主控室照明燈和非核環(huán)境用應急照明燈。
作為示例性的方案，抗震試驗采用同濟大學土木工程防災國家重點試驗室的mts模擬地震振動臺。
作為示例性的方案，被試設備的安裝和測點布置方式如下：
分析現(xiàn)場的各種安裝方式，試驗中，樣機在地震臺上應采用具有包絡性的安裝固定方式。試驗時，抗震照明設備采用性能等級為8.8級的國標六角頭螺栓與抗震照明設備專用固定架裝置固定，每套照明設備使用六角螺栓規(guī)格、數(shù)量應通過力學計算。
取主軸方向作為x向，與主軸垂直的水平方向作為y向，與xy軸垂直的方向(即與臺面垂直的方向)作為z向。
在設備支架上及重要照明設備上布置10個加速度測點，每個測點3個加速度傳感器對應三個方向的加速度反應。
下面示例性的描述本發(fā)明的抗震試驗方法與具體實施步驟：
1、抗震試驗前老化試驗及性能測試
●常規(guī)性能測試
按gb7000.1-2007《燈具一般要求與試驗》標準要求進行燈具常規(guī)性能測試，驗證其性能符合性。需要注意的是，需關注試驗中第12章耐久性試驗，驗證設備部件、構件、電氣部件和有機材料電氣部件的老化效應。
本實施例中，老化試驗包括輻照老化、熱老化、振動老化試驗。
●輻照老化
本試驗的燈具殼體需接受5×104gy以上的耐輻照能力檢測后，采用gb7000.1第4.13.4條a)的規(guī)定進行機械強度試驗，檢驗其輻照老化效應。
本試驗的可選擇光源主要有：要求承受1.5×103gy(鹵鎢燈)和1.5×104gy(無汞鈉燈、led)以上的耐輻照后能正常工作。
本試驗的電器(主要有鎮(zhèn)流器、觸發(fā)器、補償電容、電氣元件)承受1×104gy以上的耐輻照后能正常工作。
本試驗的燈具透光罩(材質主要有耐輻照玻璃、耐輻照pc)接受2.5×104gy以上的耐輻照能力檢測，判別其耐輻照能力：
i)采用輻照前后光效對比法檢驗，輻照后燈具光效的下降應不超過30％。
ii)采用gb7000.1第4.13.4條a)的規(guī)定進行機械強度試驗檢驗。
●熱老化
本試驗的光源：
i)鹵鎢燈光源平均壽命為2000小時。
ii)熒光燈光源平均壽命為10000小時，熒光燈光源與鎮(zhèn)流器配套使用。
iii)無汞鈉燈光源平均壽命為32000小時,無汞鈉燈光源與鎮(zhèn)流器、電容、觸發(fā)器配套使用。
鹵鎢燈、熒光燈、無汞鈉燈光源執(zhí)行前述的常規(guī)性能測試老化后的壽命，采用耐久性試驗前后光通量對比法檢驗。
iv)led光源平均壽命為30000小時，led光源與驅動電源配套使用。led光源老化壽命試驗參見美國能源之星lm-80報告，不需另作溫度老化試驗。
●振動老化
廠內(nèi)正常低水平振動這個潛在老化機理已被5次1/2sse包絡。
2、耐輻照、熱老化試驗后做抗震試驗的樣燈選擇
選擇具有代表性的核環(huán)境疏散照明燈一臺作為樣機，在經(jīng)受本節(jié)規(guī)定的試驗后進行抗震試驗，驗證其老化后的抗震能力，以包絡其他采用相同材料(全部或部分)的燈具。
3、抗震試驗前測試
所有抗震照明設備樣機在進行振動試驗前，必須通過前述的常規(guī)性能測試，并在試驗現(xiàn)場對樣機進行通電點亮測試。
4、設備的自振頻率測定
采用連續(xù)白噪聲波掃描的方法在x、y、z三正交軸方向進行激勵，掃描頻率范圍為0.5～100hz，輸入的臺面運動加速為0.2g，振動持續(xù)時間為≥120秒。
5、設備的抗震鑒定試驗
在抗震試驗前，安裝和檢驗所用的監(jiān)測儀器和設備。
按要求的樓面地震加速度反應譜，生成的人造模擬地震波作為輸入信號激勵振動臺臺面進行抗震鑒定試驗。
人造模擬地震波得出的試驗反應譜(trs)應包絡要求反應譜(rrs)的整個頻段。
如果被試設備在5hz以下沒有共振現(xiàn)象，則trs只需包絡到3.5hz的rrs，但在1hz到3.5hz范圍內(nèi)仍需保持一定的激勵。如果被試設備在5hz以下有共振點時，則只要求在最小的自振頻率的70％以上的頻率部分包絡要求反應譜值。
抗震試驗按同時在x、y和z三正交軸方向進行激勵震動，在三正交軸方向同時輸入的人造模擬地震波，為確保輸入波的相互獨立，其相干函數(shù)應<0.5，相關函數(shù)應<0.3。
6、試驗反應譜和臨界阻尼比的取值
根據(jù)照明設備的安裝位置選擇鑒定時遵循的樓層反應譜，并考慮10％的裕度。
所有照明設備進行抗震鑒定試驗選取的阻尼比為5％。
照明設備抗震鑒定試驗應采用5次1/2sse加1次sse進行，取sse反應譜曲線中各數(shù)值的一半，對應生成的1/2sse抗震鑒定試驗的反應譜。
7、照明設備的功能監(jiān)測
試驗時，核環(huán)境疏散照明燈以及核環(huán)境安全照明燈先通電，試驗中斷電，如自動切換到自帶蓄電池放電并瞬時點亮燈，視為正常工作狀態(tài)。
其余設備試驗前功能完好，試驗時關閉，試驗后通電觀察照明設備能否正常點亮工作。
8、最后檢驗
抗震ⅰ類照明設備，抗震試驗期間和試驗后，用自測方法檢查被試設備結構的完整性。結構件不應有裂紋，螺栓、螺母不應有松動、脫落。焊縫不應有裂紋、撕裂。電氣部件不應有松動等不正常現(xiàn)象和被試設備墜落現(xiàn)象，試驗樣機通電能正常點亮。則認為抗震試驗設備合格。
顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若對本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其同等技術的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。上述實施例或實施方式只是對本發(fā)明的舉例說明，本發(fā)明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式實施，而不偏離本發(fā)明的要旨或本質特征。因此，描述的實施方式從任何方面來看均應視為說明性而非限定性的。本發(fā)明的范圍應由附加的權利要求說明，任何與權利要求的意圖和范圍等效的變化也應包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。