注册核安全2013年培训班课件，综合第四章复习要点 核安全综合知识（新）

做我自己

核安全综合知识（新）

第四章   复习要点  

教 材	内  容	要            点
第一节	民用核安全设备的特殊性	民用核安全设备在设计、制造、质量控制和监管等方面有一系列有别于常规工业产品的特殊要求： 1、设计基准的确定原则不同。 2、所有应用于设计和设计验证的计算分析软件和验证设施（试验台架、回路等）均需通过国家核安全监管部门的认可。 3、所有核安全设备必须通过根据相关要求进行设备鉴定方可用于民用核设施中。 4、在核安全设备的设计、制造、安装、焊接和无损检验等活动中必须采用成熟的且经过验证的技术或工艺。 5、所有从事核安全设备的设计、制造、安装和无损检验的单位必须依据HAF601或HAF604的相关规定取得资格许可。从事核安全设备的无损检验和焊接的个人也必须按照HAF602或HAF603的相关规定取得资格。 6、所有从事核安全设备的设计、制造、安装和无损检验的单位都必须建立和实施满足核安全法规HAF003等要求的质量保证体系，并且所有核安全相关活动都必须置于该质量保证体系的有效控制之下。 7、所有核安全设备的相关活动，包括设计、制造、安装、试验、运行、在役检查、维修和退役等都必须在国家核安全监管部门的监督下实施，处于严格的受控状态。 8、对于具体设备而言，核电站核岛主设备：反应堆压力容器(压力壳)、蒸汽发生器、稳压器等部件，除考虑相应工作温度、压力条件外，还需考虑冷却剂腐蚀、核裂变中子辐照、冷却剂冲刷及冲刷引起的振动等恶劣环境长期工作40-60年，安全性要求极为严格 10、满足标准，《民用核安全设备监督管理条例》（国务院第500号令）规定
第二节	民用核安全设备的核安全分级要求	1设备分为核安全1级、核安全2级、核安全3级和非核安全级。 2核安全电气设备的分级是根据支持功能的安全重要性将电气设备分成1E级（安全级）和非1E级（非安全级）两个级别。支承件的核安全级别是由主体设备确定的。例如，核安全1级设备的支承件也是核安全1级。
第三节	民用核安全设备标准	（一）国内核安全设备标准，我国核安全设备目前使用国外的规范标准。 （二）美国ASME规范体系，ASME规范是核动力设备设计、制造和安装等活动的权威性规范 （三） RCC-M规范体系，覆盖了核电厂系统、构筑物、机械设备、在役检查、电气设备、防火、燃料组件等几乎全部的核电厂领域。 （四）俄罗斯核电厂标准法规，俄罗斯国家核监督委员会编制批准的ОПБ-88《核动力厂安全保障总则》和俄罗斯国家卫生防疫监督委员会发布的НРБ-96《辐射安全规范》是核电厂必须遵守的总原则。
第四节	民用核安全设备常用金属结构材料	（一）金属结构材料，我国按金属成份将金属材料分成黑色和有色。 （二）金属结构材料的力学性能：（1）强度a、屈服强度b. 抗拉强度(2)塑性a 伸长率 b 断面收缩率(3) 硬度a、布氏硬度b、 洛氏硬度（4）冲击韧度（5）疲劳强度 （三）钢材的非铁元素及其对性能的影响（钢材的主要化学成分是铁和少量的碳，另外还有一些非铁元素，这些非铁元素有些是特意添加的合金元素，有些是不可避免的有害杂质元素，这些非铁元素对钢材的性能影响很大）。 （四） 辐照对金属材料的影响（辐照生长、辐照肿胀、辐照蠕变、辐照硬化和辐照脆化） （五）核安全设备常用钢材（反应堆压力容器选用的就是SA508Gr3钢、主管道的材料主要采用ASME SA451 CPF8M离心铸造奥氏体不锈钢、压力容器主螺栓材料主要选用的是ASME SA540 B24 Gr.3合金钢螺栓用钢、蒸汽发生器、稳压器的接管安全端均选用奥氏体不锈钢锻件，相应的供货技术条件为ASME SA182。

做我自己

第五节

主要民用核安全设备举例

（一）反应堆压力容器 反应堆压力容器长期工作在高温（320℃左右）、高压（15.5MPa左右）、含硼酸水介质和高放射性辐照的条件下，属于在核电厂整个寿期内（一般40年，有的要求60年）不可更换的设备。压力容器材料要求有较高的机械性能、抗辐照性能和热稳定性，常用材料一般为低合金高强度Mn-Mo-Ni铁素体钢高强度低铁素体低合金钢。 压力容器内表面所有与冷却剂接触的部位都有厚度不小于5mm的不锈钢耐蚀堆焊层。（AP1000反应堆压力容器是基于西屋公司三环路反应堆压力容器的设计改进而成，由上封头、上筒体、下筒体、过渡段、下封头组成，也采用ASME SA-508 Grade3 Cl1锻件和板材制造，筒体壁厚203mm，内部带有5.6mm厚的奥氏体不锈钢（308L）堆焊层）。 （二）反应堆堆内构件 压水堆堆内构件由不锈钢型的高合金钢制成。主要包括上部堆内构件和下部堆内构件两大部分。由不锈钢板材卷焊筒节拼焊而成，对机加工机床的能力要求比较高。由于控制棒导向管壁薄而且焊接后不能再进行机加工，所以一般采用真空电子束焊接保证其尺寸精度和预防变形。 （三）控制棒驱动机构 控制棒驱动机构包括内部钩爪组件、驱动轴组件、耐压壳组件、磁轭线圈组件和位置指示组件 （四）蒸汽发生器 蒸汽发生器的种类繁多，但目前压水堆核电站中使用较为广泛的是立式U形管自然循环蒸汽发生器和卧式自然循环蒸汽发生器。后者在俄罗斯和一些东欧国家使用较广，我国目前只有田湾核电站采用的是卧式自然循环蒸汽发生器。 内壁与冷却剂接触表面堆焊5～6 mm厚的不锈钢覆盖层，以降低腐蚀，使冷却剂保持良好的水质和较低的放射性水平。下封头与管板焊成一体，并由焊接在管板上的镍基合金隔板将下封头空间分隔成二个水室，每个水室开有一个进口（或出口）接管和一个人孔。人孔用来对蒸汽发生器管板、传热管进行在役检查和检修。 管板厚约500～800 mm，采用低合金高强度Mn-Mo-Ni铁素体钢锻造而成，属于超厚锻件，且要求具有优良的塑韧性和淬透性，锻造难。 （五）、稳压器 稳压器是对一回路冷却剂系统压力进行控制和超压保护的重要设备，基本功能是建立并维持一回路系统的压力，避免冷却剂在反应堆内发生容积沸腾。稳压器分为气罐式和电加热式两种。 （六）、反应堆冷却剂泵    反应堆冷却剂泵（简称主泵）是压水堆冷却剂回路系统中唯一高速运转的机械设备，又是十分精密功率强大的设备，属于压水堆电站的关键设备之一。 （七）、主管道      通常压水堆核电站的反应堆冷却剂系统由2～4个环路组成，每条环路包括一台蒸汽发生器、一台主泵和将这些设备与反应堆压力容器连接起来的反应堆冷却剂管道，也称主管道。 核电厂主管道属于厚壁大口径奥氏体不锈钢，对焊接过程要求极为严格，焊缝内不得存在任何宏观或微观焊接缺陷。在保证各种优良的力学性能和使用性能的前提下，其变形和收缩量应控制在所规定的范围之内，焊接难度很大。在现场，一般采用手工钨极氩弧焊封底和手工电弧焊填充的组合方法。 （八）、安全壳附件     安全壳按材料分有钢壳、钢筋混凝土壳和预应力混凝土壳等几种；按结构分有单层壳和双层壳两种。 安全壳钢衬里（在预应力混凝土安全壳内，一般有一层起密封作用钢衬里。最小壁厚为6mm。钢衬里车间拼接采用埋弧焊，现场焊接为焊条电弧焊）。 钢制安全壳（AP1000 型压水堆核电站的CV 安全壳是反应堆厂房的内层屏蔽结构，是安全壳容器式反应堆厂房的一道重要安全屏障，也是非能动安全系统中的重要设备之一）。主要受压元件材料为ASME SA738 Gr.B，筒体   人员闸门（人员闸门是供工作人员经与辅助厂房连接的专用通道以出入安全壳。另外通常还设有一个应急用人员闸门，供工作人员在应急情况通过更衣室厂房出入安全壳。专用通道可以对外部事件提供必要的防护，人员闸门是一个直径约2.9 m，长约5.4 m圆筒形结构，圆筒内外各设一道密封门）。 设备闸门 设备闸门贯穿筒节预埋在安全壳混凝土内，并与安全壳钢衬里焊接。设备闸门是安全壳上的重要设备，在反应堆运行时，它处于关闭状态。 安全壳贯穿件（安全壳贯穿件包括机械贯穿件和电气贯穿件两类。贯穿件是由一个穿过安全壳混凝土壁面并锚固在混凝土上的钢套管及两个接头构成。大亚湾核电厂安全壳贯穿件分10个类型，有电缆贯穿件、管道贯穿件、核燃料运输管道贯穿件、以及管道、电缆备用贯穿件等。 （九）、其他核级容器和管道 硼注箱（硼注箱位于高压安注泵出口，高压安注水经硼注箱进入一回路冷段。硼注箱使用容积约为3.4 m3。硼注箱由筒体、封头、筒式支座、接管和人孔组成）。 安注箱（安全壳内每个环路的冷管段上都接着一个安注箱）。 （十）、核2、3级泵 泵在核电站的生产过程中，占有相当重要的位置，也是应用较多的机械设备之一。一般二代压水堆核电厂中，除了核1级的主泵外，单堆核2级泵有7种14台，分别是余热排出泵2台、上充泵/高压安注泵3台、低压安注泵2台、安全壳喷淋泵2台、水压试验泵1台、电动辅助给水泵2台、汽动辅助给水泵2台。 上充泵/高压安注泵（上充泵是化学与容积控制系统的一个重要设备。在正常工况下向反应堆冷却剂系统输送净化水、泄露补充水和主泵轴封水。在换料时，对系统充水。上充泵有往复式和离心式两种。离心式上充泵一般为小流量、高扬程离心泵）。 辅助给水泵（辅助给水泵属于专设安全设施，作为主给水系统的后备，当主给水丧失时，一直处于热备用状态的辅助给水泵立即启动向蒸汽发生器二次侧提供给水。辅助给水泵一般为多级卧式离心泵，分为汽动和电动两种。） （十一）、核级阀门   核级阀门的阀体一般不允许采用焊接结构的阀体，因此核级阀门本身需要焊接的地方不多，除了主要铸锻件的补焊外，主要是硬密封阀门的密封面上堆焊硬质合金等材料，以提高核电阀门密封面耐磨和耐蚀性能。由于核级阀门与管道的连接基本是采用焊接连接的方式，因此阀门在现场安装中的焊接质量尤为重要。3500个 （十二）、核级热交换器 余热排出热交换器（余热排出热交换器为立式U型管壳式热交换器）。 再生热交换器（该热交换器是以管内的上充流为冷源进行热量回收，完成下泄流降压前首次冷却降温）。 板式换热器 （板式换热器结构紧凑、单位体积设备提供的传热面积大；总传热系数值高，检修和清洗都较方便。每块金属板面冲压成凹凸规则的波纹，以使流体均匀流过板面，增加传热面积，并促使流体的湍动，有利于传热）。

uluxhje

非常 好，谢谢