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国内外反应堆压力容器研究热点主要集中在以下方面。
1、由美国能源部倡导发起,在第4 代核能系统国际论坛组织下,第4 代先进核能系统正朝着既定方向研究发展 ,其中作为关键技术之一的反应堆压力容器材料选择、设计、制造等一直都为研究的热点与焦点。
2、 随着20 世纪六七十年代国外大规模建造的核电站运行时间接近设计寿命,急需反应堆压力容器寿期评估与延寿分析论证,国外有美国核管会、美国西屋公司等、国内主要有核工业728 设计院、核动力设计院等[37 ]机构开展了这方面的工作,并已取得阶段性的研究成果。国内反应堆压力容器材料存在的主要问题就是材料的制造国产化,特别是大型铸锻件的冶炼、机械加工方面的国产化。其中中国第一重型机械集团近年来在国家的大力支持下,实施铸锻钢基地及大型铸锻件自主化改造项目,在能力水平上都瞄准了世界一流。2100433B
国际上反应堆容器材料大型锻件制造商主要有日本制钢所(J SW) 、法国克鲁索、韩国斗山重工等。其中J SW 整体技术水平世界领先,2007 年产锻件8. 7 万吨,它拥有600t 级钢锭制造能力,装备有2 台300t 炼钢天车、100t 电渣重熔炉。法国克鲁索公司拥有空心钢锭制造技术,在筒形锻件制造上独占鳌头。斗山重工的生产能力世界最大,2007 年生产锻件12 万吨。
我国有3 大重型机械厂,都拥有12000t 自由锻造水压机,可供生产核电压力容器大锻件之用。一重有生产船用小型反应堆设备的经验,二重有生产高压容器条件,三重曾为秦山一期核电站生产过压力容器锻件,他们在劳动生产率和技术水平上与国外先进水平之间差距正在缩小。
制作反应堆容器的材料具备良好的纯净度、致密度、成分和性能均匀性,在中高温度下具有优良的力学性能(强度、塑性、冲击韧性、断裂韧性等) 、冶金质量及良好的耐蚀性、焊接性和抗辐照的性能(中子辐照脆化敏感性低) 、热稳定性、加工性等。其中,以面对活性区的筒体段材料性能要求最高。
反应堆压力容器的作用是:
1、装载着活性区及堆内所有构件,对堆芯具有辐射屏蔽作用,在顶盖上安装着控制棒管座及其驱动机构,承受很大的机械和动载荷;
2、作为承压边界,密封高温高压含放射性的一回路冷却剂并维持其压力,承受动载荷和温度载荷;
3、作为第二道屏障,在燃料元件破损后有防止裂变产物外逸的功能。
反应堆容器是由反应堆容器和顶盖组成,前者由下法兰(含接管段) 、筒体和半球形下封头组焊而成,顶盖由半球形上封头和上法兰焊接组成(或者为一体化顶盖) 。上下法兰面之间用两道自紧式空心金属(高镍耐蚀合金In2718 或1828 钢)“O”形环密封。为了避免容器内表面和密封面腐蚀,在压力容器内壁堆焊有大于5mm 厚的不锈钢衬里( 过渡层309L(00Cr23Ni11) 308L (00Cr20Ni10) ) 。为防止外表面腐蚀,压力容器外表面通常涂漆保护。
田湾核电站反应堆压力容器应力强度因子研究
针对田湾核电站反应堆压力容器材料构件的应力强度因子参数,分别采用了俄罗斯制定的ПНАЭГ-7-002-86方法和笔者提出的计算方法进行了计算分析与比较论证.获得了如下结论:对于相同的试验工况,提出的应力强度因子计算方法与俄罗斯ПНАЭГ-7-002-86计算方法相当,比其数值略大.这是由于考虑了裂纹尖端的塑性变形特性,从影响裂纹尖端物理场的角度提出了应力强度因子的计算方法,从而导致此计算方法更为保守安全.
某核电厂反应堆压力容器法兰螺栓咬死问题处理研究
某核电站反应堆压力容器法兰螺栓在工程调试期间出现了螺栓咬死问题,经现场处理后发现螺孔螺纹出现了损伤,针对出现的问题,对螺栓咬死的原因进行了分析,明确了螺栓咬死的根本原因。针对存在的问题,现场分别采取手动拆卸,切削钻取等方法将卡涩的螺栓取出,并对螺孔螺纹进行了处理,有效解决了现场设备问题。
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核反应堆压力槽,也称反应堆槽、反应器压力槽、压力舱、压力壳。是压水反应堆的主要设备之一。反应堆压力槽收纳并固定压水堆的核反应堆及炉内构件,为维持核反应所需压力,并限制核反应在其内部进行的压力容器。
球床反应堆的最大优点是它本身比较安全。当球状燃料的温度增加时,铀238吸收中子的速率亦会增加,令可供引致核裂变的中子减少。故此这种反应堆可产生的能量有自然的限制。反应堆的容器被设计成在没有机械帮助下,散热会多于核燃料自然产生的热能。因此从理论上,球床反应堆不可能出现核芯熔解。而且由于核燃料是被包围在燃料球之内,若果一个燃料球爆裂,亦只会释放出较少的核燃料。
球床反应堆比一般轻水式反应堆的运行温度较高,故此球床式能够以更少的核燃料,产生较多的动能。
球床反应堆可以无需使用控制杆,以温度控制反应堆的输出功率。这样反应堆的设计便毋需考虑控制杆插进深浅程度不同时对中子的影响;而且输出功率可以根据需求,透过控制冷却剂的流量或密度而快速增减。部分球床反应堆仍然有保留控制杆,以便维修时使用。