基于层次分析法的核燃料包壳涂层制备可靠性评价及质量改进

在前期工业化全尺寸设备试生产中,核燃料包壳涂层存在一次合格率低问题。本文采用层次分析法对核燃料包壳涂层进行了可靠性评价,通过判断矩阵的构建、权重计算以及一致性检验成功查找出导致涂层制备可靠性不足的主要影响因素,并针对这些因素制定了优化方案与措施。经检验,实行优化措施后,核燃料包壳涂层制备一次合格率从原有的71%提升至90%,有效地改进了涂层的制备质量,增强了核燃料组件的服役可靠性。

Cr涂层包壳管开裂行为的研究进展

耐事故燃料相比于核电站传统的(UO_(2)/Zr)体系,可以有效地在核反应堆的正常工况中提升反应堆安全性,同时也能抵御更长时间的极限事故,由于其制造工艺成熟,经济效益较高,Cr涂层锆合金包壳在近期被认为是ATF在包壳管上部署的主流方案。但Cr涂层包壳管在服役工况下的开裂行为与失效机制却还未被深入地研究和分析,本文将以正常服役工况和典型事故工况为目标导向,收集总结国内外Cr涂层堆外性能试验的相关数据,就Cr涂层包壳的失效机制预防提出一些建议,以期为后续国内Cr涂层包壳性能优化设计提供一定的数据和理论支持。

锆合金中氢化物析出对包壳力学性能的影响研究

锆合金是使用最广泛的商用电站的反应堆燃料组件用包壳材料,也是防止放射性物质泄漏的第一道安全屏障,其长期服役于高温、高压、性冷却剂腐蚀和强中子辐照环境。锆合金包壳与冷却水腐蚀会产生氢或氘,并扩散到其基体中。氢化物在锆合金中的固溶度有限,当氢含量超出极限固溶度时,其会以氢化物相的形式析出。过多的脆性氢化物相会大幅度降低锆合金包壳的力学性能,从而限制燃料包壳的使用寿命,甚至可能导致其失效。氢进入锆合金基体而导致其失效的现象称为氢脆。目前,相关文献中已经报道了大量关于氢脆的研究。文章从锆合金中氢化物、氢化物取向等因素分析其对锆合金中力学性能的影响,以期为锆合金中氢化物的相关研究提供参考。

耐事故燃料包壳材料FeCrAl合金耐腐蚀性能研究

随着ATF研究的深入及新材料的研发,FeCrAl由于具有高强度、优异的变形能力和抗高温氧化性能而备受瞩目。FeCrAl包壳的耐腐蚀性能直接影响到燃料芯块的安全和性能。为此,本文从其腐蚀行为机理出发,通过对氧化动力学、腐蚀过程及影响因素对其腐蚀行为进行分析,以期为FeCrAl在轻水堆的腐蚀研究提供参考。研究结果表明,FeCrAl合金中Cr元素和Al元素的抗腐蚀机制有差异,在不同氧化介质、不同温度下,FeCrAl合金的腐蚀是复杂的,伴随着不同成分、形态的单层或多层氧化物生成。