主管道
主管道
主管道是連接反應堆一次冷卻劑系統主要設備的管道,由直管段、彎頭和主管道上的接管組成。反應堆至蒸汽發生器之間的管道稱為熱段,蒸汽發生器至主泵之間的稱為過渡段,主泵至反應堆之間的稱為冷段。主管道是包容反應堆冷卻劑重要的壓力邊界,屬於核安全一級、抗震I類設備
圖1.1 核電主管道
核電主管道在服役期限內承受較高溫度、相當高的壓力、較高流速的高純水腐蝕和高頻疲勞的作用,工作環境十分惡劣。因此選用的管道材料必須具有高強度、高韌性、良好的疲勞性能以及抗腐蝕性能等。
根據壓水堆的種類不同,主管道採用材料也不盡相同。對於其他堆型,無論是重水堆或是鈉冷快堆主管道都採用奧氏體不鏽鋼。氣冷堆主管道一般選用碳鋼或低合金鋼,對於正在發展的第4代核電技術高溫氣冷堆,則採用耐熱鋼和高鎳合金。
主管道的成形製造方法隨著金屬成形技術的進步與核電要求的提高,一直在不斷地向前發展。早期的沸水堆主要採用不鏽鋼板“熱壓成形+ 焊接”的製造方法,但由於焊縫熱影響區的晶間腐蝕較為嚴重,這種方法基本已經停用。早期另一種方法是使用無縫鋼管製造核電主管道,但由於當時無縫鋼管的生產技術與裝備水平限制,厚壁、長度足夠的無縫鋼管並不容易得到。為克服這個問題,法國開發了離心鑄造技術製造出較長的直管,並用砂型鑄造彎頭,再使用焊接方法將直管與彎頭連接。
目前2 代核電機組中主管道的製造技術主要有3 種: (1) 低合金鋼分段鍛造+ 內層堆焊不鏽鋼+焊接; (2) 不鏽鋼分段鍛造+ 機加工+ 焊接; (3)不鏽鋼分段鑄造+ 機加工+ 焊接。無論採用上述哪種方法,都只是在原先的基礎上減少焊縫,而不能真正製造出無焊縫的主管道。