水化学腐蚀下岩石损伤力学效应研究

水化学腐蚀条件下岩石损伤力学效应是引起裂隙岩体力学性质变化的主要原因,因此,对裂隙岩体微观结构的水化学损伤效应及其定量化的研究具有重要意义.阐述了裂隙岩体的水化学腐蚀及裂隙岩体损伤力学的国内外研究现状,定性地研究了岩石水化学损伤的化学成分分析理论及能量分析理论,对水化学溶液的腐蚀影响机理进行了分析,并研究了不同化学溶液对岩石变形及强度腐蚀效应的影响.     

钍基熔盐堆关键材料的辐照损伤研究进展

熔盐堆是第4代核电站的主力堆型之一,也是唯一的液体燃料反应堆,其高温、氟化物熔盐腐蚀及中子辐照等极端环境对其关键材料(包括结构材料以及核石墨材料)的综合性能提出了苛刻的要求。辐照损伤会严重影响材料的机械性能和耐腐蚀性能,是熔盐堆关键材料面临的重要问题之一。从熔盐堆工况特点及其对材料的基本需求出发,综述了熔盐堆关键材料研究进展,并重点介绍了国内外熔盐堆关键候选材料的辐照损伤研究进展,指出了其辐照损伤的研究现状及存在的问题。     

反应堆压力容器硼酸腐蚀评估及控制方法建议

反应堆压力容器(RPV)是核电站关键重要设备,硼酸泄露容易导致RPV母材、螺栓等部位发生腐蚀。对硼酸腐蚀的机理和硼酸腐蚀过程进行细致分析,提出RPV硼酸腐蚀评估方法,并给出开展RPV硼酸腐蚀控制方法建议。     

水化学溶液与循环荷载共同作用下石灰岩疲劳变形特性

为研究水化学溶液与循环荷载共同作用对工程岩体稳定性的影响,选取大连地区地铁隧道石灰岩并加工成标准圆柱形试件,对其进行不同时间水化学溶液作用下的腐蚀试验.利用MTS Landmark动力试验系统进行腐蚀后的石灰岩在循环荷载作用下的疲劳试验,探讨不同腐蚀时间对石灰岩疲劳变形特性的影响规律.试验结果表明:随着腐蚀时间的增加,在循环开始前发生的轴向变形和单个循环产生的轴向变形均会提高,疲劳破坏时总循环次数显著减小,说明腐蚀效应加速了岩石的疲劳进程.对溶液p H变化以及扫描电子显微镜(SEM)图像分析表明,水化学溶液改变了岩石的微细观结构组织,这是导致岩石动态力学特性发生变化的根本原因.基于试验数据拟合石灰岩疲劳寿命-腐蚀时间曲线,利用该曲线可以进行特定循环荷载与腐蚀环境共同作用下岩石疲劳寿命的预测.     

不锈钢与高碳钢的冲刷腐蚀磨损试验研究

利用自行研制的液固两相流冲刷腐蚀磨损试验机,对具有良好耐腐蚀性能的1Cr18Ni9Ti(18-8)不锈钢及耐磨性较好的高碳钢(T8)的耐冲刷腐蚀磨损行为进行了深入研究.试验机配有电化学测试系统,可有效分离液固两相流冲刷腐蚀磨损工况下的各损伤分量,如纯磨损分量、纯腐蚀分量以及腐蚀与磨损的交互作用,便于深入研究冲刷腐蚀磨损工况下材料的损伤行为.研究结果表明:在此试验条件下,材料的耐腐蚀性能居主导地位,改变冲刷腐蚀条件尽管使各损伤分量的相对比例有所改变,但耐蚀性较好的18 8不锈钢总具有较低的损伤;18-8不锈钢和T8钢的冲刷腐蚀磨损率在冲蚀角度为45°时均出现极大值,主要原因为材料在此角度下的磨损达到最大值,并且由此产生的交互作用也达到最大值,因此在这一角度使用的材料应注重提高其耐磨性.     

316L和T91不锈钢在550℃静态铅铋合金中的腐蚀行为

液态铅铋合金(LBE)是加速器驱动次临界系统(ADS)重要的散裂靶材料和冷却剂候选材料,也是先进快中子堆的重要冷却剂材料.由于LBE会对结构材料产生强烈的腐蚀,因此LBE的应用需要优先解决高温下LBE与结构材料的相容性问题.这里报道了ADS候选结构材料316L和T91不锈钢样品在550℃静态LBE中腐蚀1 000h的实验研究.利用扫描电子显微镜表征了腐蚀后的样品横截面的显微结构形貌,通过EDS面扫描分析了LBE/基体界面处主要元素分布.结果表明,两种样品都遭受了强烈的元素溶解与LBE渗透腐蚀,T91比316L表现出了略好的抗LBE腐蚀性能.     

2011-21 科技新闻媒体关注指数排行榜

 随着核电工业的发展,应力腐蚀破裂对核电站的影响已在世界范围内引起高度关注,其后果不但会造成经济损失,还可能污染环境,最重要的是可能对人造成重大伤害。应力腐蚀破裂是指敏感金属在一定的拉应力和腐蚀介质环境共同作用下发生的腐蚀断裂过程,是最普遍最严重的金属破坏形态之一。它通常有或长或短的潜伏期,是一种与时间有关的滞后开裂,当开裂条件具备后,可能在很短时间内发生开裂。应力腐蚀破裂与材料、环境、应力状态等许多因素有关,其机理、影响因素极具复杂性。     

压水堆核电站二回路腐蚀类型与防腐管理

压水堆核电站主要由一回路、二回路以及辅助系统组成,其中腐蚀主要发生在二回路及辅助系统。其设备部件及水汽管道在与水汽长期接触的过程中,不可避免地会发生不同形式的腐蚀。本文介绍了压水堆核电站二回路腐蚀类型,包括点蚀、晶间应力腐蚀、海水腐蚀等,简述了核电站全寿期防腐管理下,各阶段的主要管理内容。     

航空铝合金预腐蚀疲劳寿命退化规律

航空铝合金材料在服役过程中常因腐蚀损伤而导致疲劳断裂问题,通过采用扫描电镜及疲劳寿命测试等方法,研究了不同预腐蚀损伤对2xxx铝合金在不同应力比下疲劳寿命的影响,探讨了预腐蚀损伤对疲劳裂纹萌生扩展的影响机理.结果表明:预腐蚀损伤对2xxx铝合金材料疲劳寿命的影响显著,材料的疲劳性能随着腐蚀损伤程度的增加而明显下降.同时建立了预腐蚀损伤对材料疲劳极限的影响系数C-T-R模型,材料疲劳极限的影响系数C随着预腐蚀时间的增加或者应力比R的增加而变大.断口分析表明,预腐蚀损伤的存在导致裂纹萌生寿命大大缩短,裂纹萌生由单源转变为多源,并且均萌生于腐蚀坑处.     

一种新型海洋腐蚀模拟设备的设计

为了实现在实验室模拟海腐蚀而设计了一种新型海洋腐蚀模拟设备.本设备分为温度、潮差控制和造波三大系统,模拟海洋腐蚀中温度,干湿交替,浪花飞溅三大主要影响因素.本设备可实现自动化控制,结构简单,造价低,腐蚀结果与实海腐蚀相关性好.本设备可以为海洋腐蚀机理研究和耐腐蚀材料的开发提供设备支持.     

Development and Application of Maintenance Template in Pressurized Water Reactor Nuclear Power Plant

Good practices of maintenance optimization in nuclear power field need to be effectively consolidated and inherited,and maintenance optimization can provide technology support to create a long-term reliable and economic operation for nuclear power plants( NPPs) especially for a large number of nuclear powers under construction. Based on the development and application of maintenance template in developed countries,and combining with reliability-centered maintenance( RCM) analysis results and maintenance experience data over the past ten years in domestic NPPs, the development process of maintenance template was presented for Chinese pressurized water reactor( PWR) NPP,and the application of maintenance template to maintenance program development and maintenance optimization combined with cases were demonstrated. A shortcut was provided for improving the efficiency of maintenance optimization in domestic PWR NPP,and help to realize a safe,reliable,and economic operation for domestic NPPs.     

SCWR for Future LargeScale Nuclear Power Generation

The ambitious nuclear power program motivates the Chinese nuclear community to develop advanced reactor concepts of generation IV, in order to ensure the longterm, stable and sustainable development of nuclear power. The supercritical watercooled reactor (SCWR) has favorable features in economics, sustainability and technology availability. It is the logical extension of the existing PWR technology and has very promising perspectives in largescale power generation in China. This paper describes the main features of SCWR. New designs of SCWR core structure and fuel assemblies are proposed. Preliminary analysis using a coupled neutronphysics/thermalhydraulics method is carried out and shows a good feasibility of the new design proposal.     

风化条件下高水材料强度劣化试验研究

近年来高水材料广泛用于煤矿巷旁充填、注浆加固和堵孔阻漏等工程领域,但易风化仍然是高水材料固有缺陷。为探究高水充填材料风化后的物理力学性质及风化机理,通过ETM力学试验系统对不同风化天数的高水材料进行研究。结果表明：高水材料风化主要是由于空气中的二氧化碳与钙矾石晶体发生反应,且随着风化天数的增加,自由水的流失与钙矾石晶体的逐渐解体会降低材料密实度,间接加速二氧化碳与钙矾石的反应,因此高水材料失水速率与劣化度随着风化天数增加而增大,且呈上升趋势;风化后的高水材料由表及里会形成风化层-过渡层-未风化层结构,风化层呈粉末状,受压即会破坏脱落,几乎不具备承载能力,但过渡层和未风化层仍然具备一定的承载能力;未风化的试件受压过程中会有水分溢出,风化后的试件无水分溢出。未风化的试件破坏形式属于劈裂破坏,风化后的试件破坏则都是在端部出现剪切破坏,剪切带周围会出现许多微裂隙。可见高水充填材料耐久性与其所处环境湿度密切相关。     

核电站主管道自动焊焊缝缺陷的返修研究

核电站主管道自动焊是一种先进技术,是三代核电站主管道焊接的首选技术。中广核工程有限公司在压水堆核电站主管道自动焊技术中开发了窄间隙、单层单道焊接工艺,该工艺较手工焊相比能显著提高焊接质量和效率、降低工人劳动强度。在该工艺开发及现场实施过程中,由于其自身焊接特点,也会产生一系列缺陷。为确保焊缝质量,中广核工程有限公司根据主管道特点、坡口形式以及缺陷特点等,研究和开发了压水堆主管道焊缝返修技术。     

PWR蒸汽发生器中一、二次汽水分离器加装挡水器研究

在水－空气实验台架上，对PWR蒸汽发生器中一次汽水分离器和一、二次水分离器加装挡水器进行了一系列实验研究，实验表明，在循环倍率不大的条件下，一、二次汽水分离器加装档水器，可降低汽水分离器的上携带，挡水器的集水效果与挡水器的轴向位置有关。     

压水反应堆核电厂的蒸汽发生器的可靠性及安全性

压水反应堆核电厂的蒸汽发生器的关键安全性问题就是其液位的仪表检测及控制问题,因此其可靠性与安全性就是极重要的因素。该文提出一种线性数字化与恒常增益的数字化最优进水控制系统,讨论了它在核电厂中在线测试校准仪表通道的技术,附有计算例子,最后结果证明是成功的。     

NHR-200 含钆可燃毒物棒性能分析

介绍了２００ＭＷ核供热堆（ＮＨＲ－２００）采用含钆可燃毒物燃料棒作为中子吸收体的设计考虑，并根据ＮＨＲ－２００燃料组件的设计参数，采用压水堆核电厂燃料元件稳态分析程序ＦＲＡＰＣＯＮ－２，并考虑到含钆芯块物性变化，对原有ＭＡＴＰＲＯ数据库中相应物性作了修改，按不同含钆量对可燃毒物棒进行稳态工况的性能分析比较。分析结果表明，ＮＨＲ－２００含钆可燃毒物棒能很好地满足堆芯设计的要求，并且有较大的安全裕度。     

304不锈钢在模拟压水堆一回路水中高温电化学腐蚀行为

通过模拟压水堆一回路水环境,研究了氯离子浓度和溶解氧对304不锈钢高温电化学腐蚀行为的影响.动电位极化曲线结果表明,氯离子浓度主要影响高电位下的二次钝化效应,低电位下影响效果不明显,结合X射线光电子能谱对氧化膜元素成分的分析发现二次钝化效应与氧化膜中Fe/Cr元素含量比密切相关.电化学阻抗谱和扫描电镜结果表明,随着氯离子浓度增加,氧化膜阻抗逐渐降低,表面外层氧化物颗粒和间隙逐渐增大,耐腐蚀性能降低.随着溶解氧含量的升高,304自腐蚀电位逐渐升高,钝化电流密度降低,钝化区间缩小,表面氧化膜阻抗逐渐增加.     

核电站再循环供水系统瞬态流分析

与国内沿海核电站采用直流循环供水系统有所不同,内陆核电站采用单元制再循环供水系统.直流循环水系统设计中已应用成熟的无阀系统是否可以在内陆核电站应用,需要通过分析停泵水力瞬态过程来确定.通过对无阀系统进行停泵水锤计算,模拟该系统主要设备的工作过程,论证了无阀系统不可以应用于再循环供水系统.     

304和316L不锈钢的高温电化学腐蚀行为

通过模拟压水堆一回路水环境,研究了溶液温度和溶氧量(DO)对304和316L不锈钢高温电化学腐蚀行为的影响.结果表明:随着溶液温度升高,在304和316L不锈钢表面所形成的氧化膜的保护性能降低;随着DO升高,304和316L不锈钢的自腐蚀电位升高,自腐蚀电流密度降低,钝化区缩小;304和316L不锈钢表面形成了双层氧化膜,外层氧化膜颗粒尺寸和颗粒间隙随着温度的升高而增大,随着DO增加而减小;在所用实验条件下,316L不锈钢表现出比304更优异的抗腐蚀性能.