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核電用不銹鋼情況

日期：2024-11-23 08:34

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摘要： 核電用不銹鋼情況 核電站涉及材料領(lǐng)域非常廣泛，主要包括核燃料、中子慢化劑、核反應(yīng)控制和反射材料、反應(yīng)堆冷卻劑、反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)材料。其中，<a href="http://www.yeyeyule.cn" target="_blank">不銹鋼</a>主要作為反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)材料得到應(yīng)用。 核電站核燃料包殼材料、核反應(yīng)堆的壓力殼、反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件、蒸汽發(fā)生器傳熱管等都是關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料，鋯及鋯合金、鋼及鎳基合金、鋁合金是核電站*主要的三類結(jié)構(gòu)材料，其中鋼和鎳合金由于生產(chǎn)技術(shù)成熟、來源較廣、價格相對較低，成為核電站結(jié)構(gòu)材料的優(yōu)選目標(biāo)。 據(jù)介紹，發(fā)電能力100萬千瓦的核電站消耗鋼材5萬噸以上，反應(yīng)堆本體的壓力殼、堆內(nèi)構(gòu)件、控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)、一回路系統(tǒng)的設(shè)備、構(gòu)件、部件等關(guān)鍵部位用的鋼和鎳合金，其數(shù)量多達(dá)數(shù)千噸，就壓水堆和沸水堆而言，與一回路冷卻劑接觸的設(shè)備和構(gòu)件，90%以上是用鋼和鎳合金制造，在鋼和鎳合金中不銹鋼占80-90%，以下為核電站用不銹鋼的具體情況。 壓力容器 壓力容器是核電站*關(guān)鍵的設(shè)備，堆芯設(shè)備及堆內(nèi)構(gòu)件放置于壓力容器中并發(fā)生核裂變，壓力容器是防止放射性外逸的重要屏障。根據(jù)容器承壓及工作環(huán)境，各類反應(yīng)堆用容器材質(zhì)有所區(qū)別。 堆芯、堆內(nèi)結(jié)構(gòu)、控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu) 輕水堆大量使用不銹鋼，除力學(xué)性能滿足要求的原因，抗輻照性能好也是一個主要原因。其使用不銹鋼主要部件為：燃料組件主要用高鎳合金或奧氏體不銹鋼以及鉻鎳不銹鋼；控制棒組件一般選用鉻鎳奧氏體不銹鋼等；堆內(nèi)構(gòu)件采用鉻鎳不銹鋼板材、鍛材、管材等。 其它堆型包括鈉快冷堆和核素生產(chǎn)堆，分別選用鉻鎳奧氏體不銹鋼和奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼。 一回路管道和冷去劑泵  輕水堆的主管道，沸水堆壓力較低，管壁可以較薄，主要用不銹鋼，我國小型壓水堆主管道采用0Cr18Ni10Ti不銹鋼鍛管。一般反應(yīng)堆一回路主泵外殼為不銹鋼鑄件，小型壓水堆主泵則用不銹鋼整體鍛造，主軸用不銹鋼鍛件。 其他堆型，包括重水堆、生產(chǎn)堆、鈉快冷堆一回路管道均用奧氏體不銹鋼，氣冷堆一回路與蒸發(fā)器相連接的管道，溫度較低時采用碳鋼和低合金鋼，對于高溫氣冷堆，隨溫度不同，則選用耐熱鋼和高鎳合金。 蒸汽發(fā)生器和<a href="http://www.yeyeyule.cn" target="_blank">熱交換器</a><a href="http://www.yeyeyule.cn" target="_blank"> </a> 蒸發(fā)器和熱交換器是通過一回路冷卻劑把反應(yīng)堆所產(chǎn)生的熱能傳給二回路的工作介質(zhì)水，使水變?yōu)檎羝脑O(shè)備。輕水堆中蒸發(fā)器傳熱管材料由于工況惡劣，主要采用高鎳合金，支撐板采用0Cr13AL鐵素體不銹鋼，上部汽水分離器等全部采用奧氏體不銹鋼。 重水堆蒸發(fā)器管為鎳基合金，鈉快冷堆中間熱交換器的傳熱管一般選用304、321、316，蒸發(fā)器傳熱管主要采用鉻鉬系耐熱鋼，生產(chǎn)堆傳熱管、管板、隔板等均采用奧氏體不銹鋼，我國選用雙相不銹鋼效果更好。

核電用不銹鋼情況

核電站涉及材料領(lǐng)域非常廣泛，主要包括核燃料、中子慢化劑、核反應(yīng)控制和反射材料、反應(yīng)堆冷卻劑、反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)材料。其中，不銹鋼主要作為反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)材料得到應(yīng)用。

核電站核燃料包殼材料、核反應(yīng)堆的壓力殼、反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件、蒸汽發(fā)生器傳熱管等都是關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料，鋯及鋯合金、鋼及鎳基合金、鋁合金是核電站*主要的三類結(jié)構(gòu)材料，其中鋼和鎳合金由于生產(chǎn)技術(shù)成熟、來源較廣、價格相對較低，成為核電站結(jié)構(gòu)材料的優(yōu)選目標(biāo)。

據(jù)介紹，發(fā)電能力100萬千瓦的核電站消耗鋼材5萬噸以上，反應(yīng)堆本體的壓力殼、堆內(nèi)構(gòu)件、控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)、一回路系統(tǒng)的設(shè)備、構(gòu)件、部件等關(guān)鍵部位用的鋼和鎳合金，其數(shù)量多達(dá)數(shù)千噸，就壓水堆和沸水堆而言，與一回路冷卻劑接觸的設(shè)備和構(gòu)件，90%以上是用鋼和鎳合金制造，在鋼和鎳合金中不銹鋼占80-90%，以下為核電站用不銹鋼的具體情況。

壓力容器

壓力容器是核電站*關(guān)鍵的設(shè)備，堆芯設(shè)備及堆內(nèi)構(gòu)件放置于壓力容器中并發(fā)生核裂變，壓力容器是防止放射性外逸的重要屏障。根據(jù)容器承壓及工作環(huán)境，各類反應(yīng)堆用容器材質(zhì)有所區(qū)別。

堆芯、堆內(nèi)結(jié)構(gòu)、控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)

輕水堆大量使用不銹鋼，除力學(xué)性能滿足要求的原因，抗輻照性能好也是一個主要原因。其使用不銹鋼主要部件為：燃料組件主要用高鎳合金或奧氏體不銹鋼以及鉻鎳不銹鋼；控制棒組件一般選用鉻鎳奧氏體不銹鋼等；堆內(nèi)構(gòu)件采用鉻鎳不銹鋼板材、鍛材、管材等。

其它堆型包括鈉快冷堆和核素生產(chǎn)堆，分別選用鉻鎳奧氏體不銹鋼和奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼。

一回路管道和冷去劑泵

輕水堆的主管道，沸水堆壓力較低，管壁可以較薄，主要用不銹鋼，我國小型壓水堆主管道采用0Cr18Ni10Ti不銹鋼鍛管。一般反應(yīng)堆一回路主泵外殼為不銹鋼鑄件，小型壓水堆主泵則用不銹鋼整體鍛造，主軸用不銹鋼鍛件。

其他堆型，包括重水堆、生產(chǎn)堆、鈉快冷堆一回路管道均用奧氏體不銹鋼，氣冷堆一回路與蒸發(fā)器相連接的管道，溫度較低時采用碳鋼和低合金鋼，對于高溫氣冷堆，隨溫度不同，則選用耐熱鋼和高鎳合金。

蒸汽發(fā)生器和熱交換器

蒸發(fā)器和熱交換器是通過一回路冷卻劑把反應(yīng)堆所產(chǎn)生的熱能傳給二回路的工作介質(zhì)水，使水變?yōu)檎羝脑O(shè)備。輕水堆中蒸發(fā)器傳熱管材料由于工況惡劣，主要采用高鎳合金，支撐板采用0Cr13AL鐵素體不銹鋼，上部汽水分離器等全部采用奧氏體不銹鋼。

重水堆蒸發(fā)器管為鎳基合金，鈉快冷堆中間熱交換器的傳熱管一般選用304、321、316，蒸發(fā)器傳熱管主要采用鉻鉬系耐熱鋼，生產(chǎn)堆傳熱管、管板、隔板等均采用奧氏體不銹鋼，我國選用雙相不銹鋼效果更好。

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核電用不銹鋼情況