核電用管是核電站安全運(yùn)行的主要構(gòu)件,特性圍繞極端環(huán)境耐受與絕對(duì)安全可靠設(shè)計(jì)。
核電用管需同時(shí)承受輻射、高溫、高壓、腐蝕等多重極端條件,特性聚焦不失效、不泄漏、長(zhǎng)壽命:
1.超強(qiáng)耐輻射與抗脆化
長(zhǎng)期處于核反應(yīng)堆輻射環(huán)境中(如 γ 射線、中子輻射),管材需避免 “輻射脆化”(晶格缺陷導(dǎo)致韌性下降、易開(kāi)裂),通常采用低鈷、低雜質(zhì)的合金(如含鎳穩(wěn)定化合金),確保在設(shè)計(jì)壽命(通常 40-60 年)內(nèi)力學(xué)性能無(wú)顯著衰減。
2.耐高溫高壓與抗蠕變
核島核心管道(如反應(yīng)堆冷卻劑管道)需承受 300-350℃高溫、15-17MPa 高壓,且長(zhǎng)期運(yùn)行中需抵抗 “高溫蠕變”(緩慢塑性變形),因此采用高強(qiáng)度合金(如奧氏體不銹鋼 316LN、鎳基合金 Inconel 690),其高溫強(qiáng)度、蠕變極限遠(yuǎn)高于普通工業(yè)管材。
3.極致抗腐蝕與防泄漏
核電系統(tǒng)介質(zhì)(如硼酸水溶液、高溫蒸汽、海水)易引發(fā)腐蝕,管材需具備:
抗晶間腐蝕(避免焊縫 / 熱影響區(qū)因碳化物析出導(dǎo)致腐蝕開(kāi)裂);
抗應(yīng)力腐蝕(如冷卻劑管道抗含氯介質(zhì)的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂 SCC);
零泄漏風(fēng)險(xiǎn)(多采用無(wú)縫管或全焊透焊接,焊接質(zhì)量需 100% 無(wú)損檢測(cè))。
4.嚴(yán)格的合規(guī)性與一致性
需符合全球核電專用標(biāo)準(zhǔn)(如美國(guó) ASME BPVC、法國(guó) RCC-M、中國(guó) GB/T 15180),從原料純度(雜質(zhì)元素含量精確到 ppm 級(jí))、生產(chǎn)工藝(如真空熔煉、精密軋制)到成品檢測(cè)(無(wú)損探傷、力學(xué)性能測(cè)試、腐蝕試驗(yàn)),全程零偏差,杜絕 “批次性質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)”。
核電用管的特性是為滿足核電系統(tǒng)零故障、高安全的主要需求設(shè)計(jì),任何特性不達(dá)標(biāo)都可能引發(fā)安全事故。
