压水堆核电站常规岛管道材料制造质量的控制.pdf

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1、压水堆核电站常规岛管道材料制造质量1一代的m一nw一控瑚一mm制一唔扪～．一一M_m一№Ⅲ亘开方明(中国电能成套设备有限公司，北京100011)毗aee"础卸一ns一0毗m摘要：压水堆核电站中存在着大量以输送介质或传热为目的的管道系统，对各功能系统刚的承．二压．边界m以及整、个电站的安全性有重要影响。主要探讨压水堆核电站常规岛主要管道材料的制造，引入风险分析，探讨影响管道质量的主要因素，并提出管道材料制造过程中的质量控制因素，以指导管道材料的制造监督。．关键词：核电；常规岛；管道材料；质量控制～中图

2、分类号：TG14I文献标志码：B文章编号：1001—2311(2011)ol一0045-05一～一咖州一一=耄¨ControlofManufactureQualityofTubularPr．oductsUsedinConventionaIlSIandofNuclearPowerPIantwithPressUrized．waterReactor一商～-三～一一一一KaiFangmingno山r．蛐燃n(ChinaPowerCompleteEquipmentCo．，Ltd．，Beijing100011，

3、China)_n一二．gⅢe=喜eU删明_：ht。n_c．-薹～v(s委㈣Unm¨小_¨e=一川．‘=¨h1w核电是电力工业的重要组成部分[。核电站发1常规岛管道失效的主要原因展最关键的因素是安全，而核电设备及其材料的制压水堆核电站常规岛管道主要是指输送工质进造质量是核电站本质安全性的关键因素之一管道入二回路各系统的管道，包括主蒸汽系统的主蒸汽是核电站中的重要设备，核岛管道大部分起着相应管道、抽汽管道，主给水系统的主给水管道、旁路的核安全作用，为核级管道；常规岛管道大部分与系统的旁路管道等，其中主蒸

4、汽管道和主给水管道核安全无直接关系，但还是间接影响着整个电站的同时也跨越核岛。常规岛管道主要有以下3个作安全_2l，如主蒸汽管道破裂就会导致一回路冷却剂用：①将一回路蒸汽发生器中被加热的水蒸气大部温度和压力下降，使堆芯有再临界的危险。二回路分输送到汽轮机的汽缸，推动汽轮机转子转动：②裂变产物有可能释放等，同时对于电站的整体安全为了提高热工效率，将热蒸汽输送到各个抽汽系也有着间接影响，因此对常规岛管道的制造质量进统、中间再热系统、除氧器等；③通过给水系统为行控制分析具有重要意义蒸汽发生器提供冷水根据O

5、PED(theInternationalPipeFailureData开方明(1980一)，男，博士，设备主管，主要从事核ExchangeProject)数据库对全世界轻水堆核电厂常电站设备采购及设备监造工作。规岛管道失效的主要原因的统计可知，常规岛管STEELPIPEFeb．2011，Vo1．40，No．1钢管2011年2月第40卷第1期46．覆i控{《l道失效原因主要有以下几种：①应力腐蚀：②振动表2常规岛管道尺寸与失效形式的关系统计次疲劳；③设计和安装缺陷；④热疲劳；⑤化学腐蚀；⑥流体加速腐蚀

6、或磨蚀(FAc)；⑦水锤及其他。具体见表1。表1核电站常规岛管道失效原因与失效形式的关系统计次失效形式失效原因——非贯穿性裂纹／减薄泄漏结构失效控制缺陷的产生，使缺陷在可接受的范围内。考虑了管道在制造过程中产生的缺陷后．就可以具体分析其失效机理，并找到管道材料失效风险的控制措施。2管道材料失效的机理2．1材料与介质在NUREG(美国核管会技术报告)中从失效产压水堆核电站的蒸汽参数较低，出汽量较同等生的环境及方式将失效产生的外部原因分为以下7规模火电机组大很多，因此一般常规岛管道主要采类[]：①设计／

7、安装肺0造原因；②操作／人为因素；用碳素钢和合金钢制造，只在疏水系统或其他腐蚀③外部环境；④部件内因；⑤其他部件的状态；⑥较严重的部分管道采用不锈钢。且由于核电站在役未知原因；⑦其他。OPED统计中体现的直接原因检测和停堆检测都要求尽可能简化，减少相应的工大部分是上述7类外部原因综合作用的结果。作量，所以常规岛主管道应尽可能采用无缝管道。压水堆常规岛中100mm以下的管道主要是国内外现有的核电站常规岛．其管道系统最常用的一些换热管和油路管道．大部分重要系统采用的管材料主要有：①蒸汽管道P280GH、

8、A106B等；道为100mm以上，且介质处在高温高压环境②抽汽管道A335P22等；③给水、疏水管道A中。统计的100mm以上管道的失效形式中非贯335P11、20(控Cr)、1．25CrMo、TU42CCr等_5]。穿性裂纹饿薄以及泄漏占多数，也有部分结构失主要材料标准体系为ASME或RCC—M规范。效，统计结果见表2。管道失效与介质的性质有直接关系。蒸汽管道管道材料缺陷是管道失效的源头，缺陷进一步中的介质一般都为高温高压蒸汽，最大湿度为扩展到管道不能承受载荷而破裂