核电站低压缸爆破片异常破裂失效原因分析.pdf

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1、葛炼伟(中核核电运行管理有限公司，浙江海盐314300)摘要：针刈卡发电站低压缸大气释放阀爆破片(简称爆破片)装置异常破裂的情况．对爆破片失效特征等价息进行收，结合低缸运行1况，对爆破片进行了宏观裂纹分析、微观断口分析及材料成分分析，同时进仃r材料学性能试验、金十11试验和爆破模拟试验所得结果为：铅制低缸爆破片断裂形式为疲劳断．断裂源n纯饼材料的蜘变敏感性，为此，提m了缩短更换爆破片年限的建议关键词：汽轮fJ【；低¨i；人，l(释放阎：爆破片：钳板中图分类号：TM623．7：FG14文献标志码：A文章编号：1004—9649(2014)0

2、9一O052．040引言破裂位俺(环形)卡发电站汽轮机低¨i缸频繁发牛大气释放爆破"火效fl¨=露．敛低门【1人】部破坏，以，人效集『II发，}i汽轮机停过程中．而近印发，}i『Ji常运行r．火效_『I}}露均在低，缸没达到大没汁发令压力(0．03～O．055MPa)时发，敏低：凝汽1人J部度降低．影u们机纠【IE常上耋{}亥低缸大lc样『『叟阀爆破片(简称低爆破图1低压缸大气释放阀结构)服役40个JJ．汽轮机常运行时服役门i乃Fig．1Structureoflow—pressurecylinderreleasevalve为3kPiJ．温

3、度乃265．2℃．瞬念运行时压力和温度随瞬怠I所，坚化为r找⋯陔机组低燃做片常破裂的小l．埘低Jfi缸爆破片进行r脱裂纹、微观断口及成分分析，同时进行r：、十If及疲试验等1试验分析低人气释放爆破片的结卡句如l所永1．1宏观裂纹分析利川休微镜X,I‘异常破裂的铅极断【I裂纹图2连续裂纹照片进i分忻．裂纹止⋯部Z彤扩腱(r鍪12)．材料裂纹起源会fII孩特征些Fig．2PhotoofcontinuouscrackI城裂纹／『连续(3)，¨丁l作域有多个不说口JJ原或他机械碰造成、n帅，J裂纹源．竹续受交变J、作Jtj。多裂纹源扩1．2微观断

4、口分析牛II适成K裂纹j外【lr板l作而无变形，州。破裂铅板的断【】进行I捕}U镜脱察(4持米的平板状．ft裂纹线清晰无剐蹭痕迹，干n5)．_兀塑性，肜特征，彳丁大粒钳-H1札外收稿日期：20l4—03—28作者简介：炼(1982一)，，浙汀桐乡人，I帅，从事核电站役枪台及焊接僻等1作E-nmil：g~dialIWei1982@163．((”11层之下可疲条纹(黑包箭所指位)；7为放大3000俯照片．明可疲条纹及氧化层．．电镜能{扫捕术见『lJ】腐蚀介质图3非连续裂纹照片Fig．3Photoofdiscontinuouscrack图6氧化

5、层与疲劳条纹电镜照片(放大2000倍)Fig．6Electronmicrographofoxidelayerandfatiguestriations(2000X)图4沿晶断口(放大5O倍)Fig．4Intergranularfracture(50x)图7氧化颗粒与疲劳条纹电镜照片(放大3000倍)Fig．7Electronmicrographofoxideparticlesandfatiguestriations(3000X)1．3成分分析低缸爆做片没汁材料乐川纯铅．1产I及铅锭原I．生，：厂冻只，：J为I，1)l、171)2的爆破片．故

6、合I,dIft虽标注I)1)3．实汀购的产品牌号为Pbl一2，斜}板试样的化：成分f』『l1所图5沿晶断口(放大200倍)爪GB／Tl470-2005《锵及斜}锑合金板》·It取消'rFig．5Intergranularfracture(200x)Pb3牌号．将Pb2lf-Sn的杂质质分数lI10．0l肜．llJ】{l【!．脆沿r5^断裂特局部位放大洲整为0．005％低爪缸爆破片没讣小时n1J较I1．『』lI6所，J．I-¨_表砷fr较的轼化．氧化按GBITl470一l988《钳及钳锑介金板》货．表1铅板试样杂质与标准对比Tab．1Com

7、parisonofleadsampleimpuritieswithstandards％表Irf1的⋯柄；尔质岔j为^：=丁所给数fI．1=⋯验标准对比可知．低压缸爆破片罔l0可．试验铅板叫变形并机械圳痕所川板Ag杂质超标．他满足标准求，迹2次爆破压力丰『l近，¨．爆破力接近r爆破1．4力学试验片设计压力(0．03～0．055MPa)的下限，试验数fr【埘铅板抗十度乖『I剪切强度进行试验，铅板小于0．03MPaIj试验机环_必边缘较锋利有芙样分I干1：-jf：作面2种，抗拉强度的样横他【fl(Jirl5mm~0．92mm．剪切强度的试样横他

8、J寸为20mInxO．93mm、试验获得非l作的、均抗度R=l4．41MPa，平均剪强度r，h=9．90MPa；I作而的平均抗托强度Rl3．3l2MI，a。均度9．7lMPa。试验结果表．借I