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確保反應(yīng)堆容器的結(jié)構(gòu)完整性以確保安全

來源：上海自動(dòng)化儀表有限公司作者：發(fā)表時(shí)間：2018-08-30 08:57:42【小中大】

反應(yīng)堆容器是圍繞核反應(yīng)堆核裂變核心的保護(hù)性容器。作為反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)的中心部件的容器具有圓柱形殼體，該殼體具有球形底部頭部和頂部的環(huán)形凸緣。封頭用螺栓固定在法蘭上。它是典型的反應(yīng)器容器與不銹鋼通常是非常適用于焊接，并用中子輻射下的高強(qiáng)度和韌性，但低的孔隙率，鐵素體類型的制成。當(dāng)反應(yīng)堆運(yùn)行時(shí)，來自反應(yīng)堆堆芯的中子輻射引起反應(yīng)堆壓力容器材料的脆化，使其不太堅(jiān)韌并且不能保持其結(jié)構(gòu)完整性。

降低反應(yīng)堆容器中的脆化速率

認(rèn)為壓水反應(yīng)堆（PWR）比沸水反應(yīng)堆（BWR）更容易發(fā)生脆化，因?yàn)锽WR容器通常經(jīng)歷較少的中子輻照并因此較少脆化。許多公用事業(yè)公司利用核心設(shè)計(jì)來減少將到達(dá)容器壁的中子數(shù)量，并將反應(yīng)器容器上的脆化速率降至最低。

在一定程度上有助于反應(yīng)堆容器脆化的另一個(gè)因素是所用的鋼種。具有較高比例的銅和鎳的鋼傾向于比具有較低比例的2種元素的鋼更易于脆化。

PWR反應(yīng)堆容器脆化的另一個(gè)原因是在某些事故情況下可能發(fā)生的加壓熱沖擊，此時(shí)冷水在仍然加壓時(shí)被引入反應(yīng)堆容器。冷水的引入會(huì)導(dǎo)致容器迅速冷卻，從而導(dǎo)致對(duì)鋼的大的熱應(yīng)力。這些熱應(yīng)力以及高內(nèi)壓和脆弱的反應(yīng)器容器可能導(dǎo)致裂縫，最終導(dǎo)致容器失效。這可能是潛在的安全問題，這是檢查反應(yīng)堆容器結(jié)構(gòu)完整性的重點(diǎn)。

不銹鋼反應(yīng)堆容器的冶金和制造

用于輕水冷卻反應(yīng)器的反應(yīng)器容器通常由低碳合金鋼制成以確保強(qiáng)度。就安全性和工廠壽命而言，反應(yīng)堆壓力容器是最關(guān)鍵的壓力邊界組分，其要求壓力保持組件的材料應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和斷裂韌性以確保結(jié)構(gòu)完整性。

當(dāng)用作反應(yīng)堆冷卻劑時(shí)，反應(yīng)器容器通常襯有不銹鋼以防止水的腐蝕。不銹鋼含有足夠量的鉻以形成氧化鉻的鈍化膜，其通過阻止氧擴(kuò)散到鋼表面中來阻止表面腐蝕并阻止腐蝕擴(kuò)散到反應(yīng)器容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中。

由于在成形，焊接和機(jī)加工中絕對(duì)需要接近完美，反應(yīng)器容器的制造困難，耗時(shí)且昂貴。零件經(jīng)過鍛造，熱處理，淬火和回火處理，然后進(jìn)行超聲波檢測(cè)，有形拉伸試驗(yàn)，沖擊試驗(yàn)，彎曲試驗(yàn)，最后進(jìn)行磁粉探傷。

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