[發(fā)明專(zhuān)利]反應(yīng)堆壓力容器長(zhǎng)壽期輻照監(jiān)督方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410476717.3
• 申請(qǐng)日: 2014-09-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105489259B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周高斌;羅英;王眉;邱天;楊敏;尹祁偉;李玉光
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院
• 主分類(lèi)號(hào): G21C17/00
• 分類(lèi)號(hào): G21C17/00;G21C17/003
• 代理公司: 成都行之專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙)51220
• 代理人: 李朝虎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于核電站在役期間對(duì)反應(yīng)堆壓力容器堆芯區(qū)材料輻照脆化性能的在役監(jiān)督措施，具體涉及到反應(yīng)堆壓力容器長(zhǎng)壽期內(nèi)輻照監(jiān)督計(jì)劃的制訂和實(shí)施。

背景技術(shù)

反應(yīng)堆壓力容器作為構(gòu)成核電站反應(yīng)堆冷卻劑壓力邊界的關(guān)鍵設(shè)備，包容整個(gè)堆芯，同時(shí)承受高溫、高壓和強(qiáng)中子輻照的聯(lián)合作用，堆芯區(qū)材料的輻照效應(yīng)使得材料強(qiáng)度逐漸升高、塑韌性逐漸降低，產(chǎn)生輻照脆化。因此，各國(guó)的核安全法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)都明確規(guī)定，在核電廠(chǎng)的整個(gè)壽期內(nèi)必須為反應(yīng)堆壓力容器制訂合理的輻照監(jiān)督措施，通常的作法是在反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量的輻照監(jiān)督管，并按計(jì)劃在不同年限時(shí)取出進(jìn)行解剖試驗(yàn)，以此監(jiān)督反應(yīng)堆壓力容器堆芯活化區(qū)材料的性能變化，確保壓力容器壽期內(nèi)的安全運(yùn)行。

目前新建核電廠(chǎng)設(shè)計(jì)壽命一般為60年或考慮延壽至60年，反應(yīng)堆壓力容器設(shè)置8根輻照監(jiān)督管（U管、V管、Z管、Y管、S管、T管、W管、X管），其中6根輻照監(jiān)督管（U管、V管、Z管、Y管、S管、T管）分別用于監(jiān)督反應(yīng)堆壓力容器正常運(yùn)行情況下60年壽期內(nèi)的材料輻照脆化情況，其余2根輻照監(jiān)督管（W管、X管）用于反應(yīng)堆壓力容器服役中期需要進(jìn)行退火處理以恢復(fù)材料性能的情況。在通常的輻照監(jiān)督計(jì)劃中均采取首循環(huán)裝入6根輻照監(jiān)督管，留2根備用的作法，這種輻照監(jiān)督計(jì)劃一是會(huì)造成反應(yīng)堆壓力容器在服役后期近30多年內(nèi)沒(méi)有輻照監(jiān)督管隨堆運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)督的風(fēng)險(xiǎn)，二是一旦反應(yīng)堆壓力容器在服役中期需要進(jìn)行退火處理，則用于監(jiān)督第50年和第60年壽命的兩根輻照監(jiān)督管（S管和T管）的輻照數(shù)據(jù)將會(huì)失效，而W管和X管已用于退火處理，此時(shí)將無(wú)多余的輻照監(jiān)督管用于監(jiān)督壓力容器退火后繼續(xù)運(yùn)行的材料性能變化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種更為合理的反應(yīng)堆壓力容器長(zhǎng)壽期輻照監(jiān)督方法，能夠更好的監(jiān)督反應(yīng)堆壓力容器在60年壽期（包括延壽至60年的情況）內(nèi)的材料輻照脆化情況，可應(yīng)用于新建的長(zhǎng)壽期核電廠(chǎng)及計(jì)劃延壽至60年的在役核電廠(chǎng)的反應(yīng)堆壓力容器輻照監(jiān)督計(jì)劃的制訂和實(shí)施。

本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方案如下：反應(yīng)堆壓力容器長(zhǎng)壽期輻照監(jiān)督方法，反應(yīng)堆壓力容器共設(shè)置八根輻照監(jiān)督管，其編號(hào)分別為U、V、Z、Y、S、T、W和X，各管累積輻照時(shí)間代表反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)表面實(shí)際輻照時(shí)間如下：

U管：代表反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)表面第10年的實(shí)際輻照時(shí)間；

V管：代表反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)表面第20年的實(shí)際輻照時(shí)間；

Z管：代表反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)表面第30年的實(shí)際輻照時(shí)間；

Y管：代表反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)表面第40年的實(shí)際輻照時(shí)間；

S管：代表反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)表面第50年的實(shí)際輻照時(shí)間；

T管：代表反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)表面第60年的實(shí)際輻照時(shí)間；

W管和X管：用于反應(yīng)堆壓力容器壽期內(nèi)進(jìn)行退火處理的情況。

輻照監(jiān)督管是內(nèi)置有力學(xué)性能試樣、中子劑量探測(cè)器、溫度探測(cè)器的裝置，輻照監(jiān)督力學(xué)性能試樣來(lái)源于母材金屬、焊縫金屬和焊縫熱影響區(qū)的金屬，試樣材質(zhì)與壓力容器筒體相同，為SA508M Grade3 Class1。

監(jiān)督方法包括以下步驟：

步驟1：

在核電廠(chǎng)首循環(huán)時(shí)只插入U(xiǎn)管、V管、Z管和Y管，U管、V管、Z管和Y管用于監(jiān)督反應(yīng)堆壓力容器前40年壽期內(nèi)堆芯活化區(qū)材料輻照脆化情況；

步驟2：根據(jù)U、V、Z三根輻照監(jiān)督管抽取后的輻照數(shù)據(jù)和反應(yīng)堆壓力容器的超前因子判斷是否需要進(jìn)行退火處理，根據(jù)反應(yīng)堆壓力容器的超前因子及是否需要進(jìn)行退火處理的情況，

若需要進(jìn)行退火處理時(shí)，在核電廠(chǎng)運(yùn)行中期插入S管、T管、W管和X管，

S管和T管用于監(jiān)督反應(yīng)堆壓力容器第50年和第60年的材料輻照脆化情況，

W管和X管用于反應(yīng)堆壓力容器需要作退火處理時(shí)驗(yàn)證堆芯活化區(qū)材料退火后性能恢復(fù)情況及經(jīng)短期輻照后性能下降情況；

若不需要進(jìn)行退火處理時(shí)，在核電廠(chǎng)運(yùn)行中期依次先后插入S管、T管；

需要進(jìn)行退火處理時(shí)：S管和T管的插入時(shí)機(jī)需要與W管和X管配合確定。

W管、X管、S管或T管將在退火處理前插入反應(yīng)堆隨反應(yīng)堆壓力容器一起經(jīng)歷退火處理。

U管、V管、Z管和Y管按照時(shí)間的先后依次進(jìn)行抽取，

反應(yīng)堆壓力容器若需進(jìn)行退火處理，

Y管將提前抽取用于監(jiān)督反應(yīng)堆壓力容器退火處理前的堆芯活化區(qū)材料性能，