核電用不銹鋼管方管冷成型加工的特殊要求
核電工程的運行對解決能源問題具有重要的戰略意義。而核電材料是影響核電工程實現安全、成功運行的重要因素。作為一項復雜的系統工程,各種材料都在極端苛刻的條件下服役,從而對服役材料在綜合性能上提出了相對特殊的要求。從核電工程對使用不銹鋼管的要求來說,不銹鋼管需要在高溫條件下服役切耐輻射;同時,還應保證核動力裝置零件或部件的結構強度,即具有較好的強度、塑性以及動載條件下的持久性能等;另外,核電用材料還應具備較好的工藝性能,機易于壓力加工、焊接成形、切削、軋制等。另外,核電材料在服役過程中,因不可避免地與帶有腐蝕性雜質的冷卻劑接觸,因此可能會因腐蝕、侵蝕、空蝕而遭到破壞,從而引起脆化,服役壽命嚴重降低,所以對核電材料的耐腐蝕性能也有嚴格的要求。因為不銹鋼管材料能滿足核電服役環境對材料的苛刻要求,所以在核電工程中得到了廣泛的應用。
核電不銹鋼管常被加工成燃料元件包殼及堆芯等。此外,在管道回路、蒸汽發生器、熱交換器、冷凝水供水管路、沸水堆多路強迫循環回路的管道、循環泵等方面,核電用無縫不銹鋼管材料及高性能管件得到了更大的應用。如在輕水堆中,爐內結構件、爐內設備、冷卻劑循環系統、給水加熱器系統使用了304及316不銹鋼。奧氏體不銹鋼管之所以在接觸冷卻水的部分及爐心結構件中得到了廣泛的應用,主要是因為其優異的耐蝕性和良好的各種加工性能;在快中子增殖反應堆(FBR)中,考慮到材料的抗熱應力、高溫蠕變疲勞特性、與高溫液體鈉的接觸相容性等因素,結構材料多使用304系及316系不銹鋼管。