高级检索

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

某核电厂RPV辐照脆化性能预测与延续运行评估

房永刚 佟振峰 初起宝 曾珍 慎英才

房永刚, 佟振峰, 初起宝, 曾珍, 慎英才. 某核电厂RPV辐照脆化性能预测与延续运行评估[J]. 核动力工程, 2023, 44(4): 192-197. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.04.0192
引用本文: 房永刚, 佟振峰, 初起宝, 曾珍, 慎英才. 某核电厂RPV辐照脆化性能预测与延续运行评估[J]. 核动力工程, 2023, 44(4): 192-197. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.04.0192
Fang Yonggang, Tong Zhenfeng, Chu Qibao, Zeng Zhen, Shen Yingcai. Prediction of RPV Irradiation Embrittlement Performance and Life Evaluation of Extended Operation in a Nuclear Power Plant[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(4): 192-197. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.04.0192
Citation: Fang Yonggang, Tong Zhenfeng, Chu Qibao, Zeng Zhen, Shen Yingcai. Prediction of RPV Irradiation Embrittlement Performance and Life Evaluation of Extended Operation in a Nuclear Power Plant[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(4): 192-197. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.04.0192

某核电厂RPV辐照脆化性能预测与延续运行评估

doi: 10.13832/j.jnpe.2023.04.0192
基金项目: 国家重点研发计划项目(2019YFB1900900)
详细信息
    作者简介:

    房永刚(1981—),男,硕士研究生,现主要从事核设备安全与寿命评价审评工作,E-mail: fangyonggang@chinansc.cn

    通讯作者:

    初起宝,E-mail: chuqibao@chinansc.cn

  • 中图分类号: TL48

Prediction of RPV Irradiation Embrittlement Performance and Life Evaluation of Extended Operation in a Nuclear Power Plant

  • 摘要: 我国自主设计建造的某核电厂已进入延续运行阶段,作为反应堆核心部分的压力容器辐照脆化性能评价采用了国外的辐照脆化预测模型,但该模型基于的辐照数据不能有效代表我国反应堆压力容器(RPV)材料的辐照脆化性能,尤其是针对延续运行阶段。本文基于国内外RPV辐照脆化预测模型及其开发机理,构建了适用于我国工程应用的自主低Cu RPV辐照脆化预测模型,该模型考虑了稳定基体缺陷和合金元素析出沉淀等辐照脆化关键因素,同时根据国产低Cu RPV材料的辐照脆化数据,开展了自主模型的标准偏差和裕量分析,结果表明模型预测置信度较高。最后依据自主模型评估该核电厂RPV的辐照脆化性能,证明其延续运行至60 等效满功率年(EFPY)具有可行性。

     

  • 图  1  RPV预测模型与低Cu RPV辐照监督数据比较

    Figure  1.  Comparison of RPV Prediction Model and Low-Cu RPV Irradiation Surveillance Data

    图  2  低Cu RPV预测模型与低Cu RPV辐照监督数据比较       

    Figure  2.  Comparison of Low-Cu RPV Prediction Model and Low-Cu RPV Irradiation Surveillance Data

    图  3  某核电厂RPV中子注量与运行时间的关系

    EFPY—等效满功率年  

    Figure  3.  Relationship between RPV Neutron Fluence and Operating Time in a Nuclear Power Plant

    图  4  母材冲击样品USE与中子注量的关系拟合曲线

    Figure  4.  Fitting Curve of the Relationship between USE and Neutron Fluence of Base Metal Impact Samples

    图  5  某核电厂RPV关键性能指标评估图

    Figure  5.  Evaluation of RPV Key Performance Indicators for a Nuclear Power Plant

    表  1  不同运行时间RPV内表面及1/4壁厚处的中子注量

    Table  1.   Neutron Fluence at the Inner Surface and 1/4 Wall Thickness of RPV at Different Operating Periods

    运行时间
    /
    EFPY
    中子注量/1019 cm−2
    堆芯

    平面
    内表面
    上焊缝堆芯中平面
    1/4壁厚
    上焊缝

    1/4壁厚
    408.370.685.540.45
    5010.460.846.920.56
    6012.561.018.300.67
    下载: 导出CSV

    表  2  压力容器内表面$ \Delta {T_{{\text{R,NDT}}}} $和ART的计算值

    Table  2.   $ \Delta {T_{{\text{R,NDT}}}} $ and ART at RPV Internal Surface

    运行时间/EFPY$ \Delta {T_{{\text{R,NDT}}}} $/℃ART/℃
    堆芯
    中平面
    上焊缝堆芯带状区1/4壁厚上焊缝1/4壁厚堆芯
    中平面
    上焊缝堆芯带状区1/4壁厚上焊缝1/4壁厚
    406615561270196016
    507218611476226518
    607720661581247019
    下载: 导出CSV

    表  3  不同运行时期RPV的USE

    Table  3.   USE of RPV at Different Operating Periods

    参数名参数值
    运行时间/EFPY405060
    USE/J211209206
    下载: 导出CSV

    表  4  运行60 EFPY后RPV材料性能

    Table  4.   RPV Material Properties at the End of 60 EFPY

    RPV性能指标预测
    计算值
    寿期限值引用规范
    1/4壁厚处ART/℃7093RG1.99(2)
    第三章
    USE/J2066810CFR50
    TR,PTS /℃8113210CFR50
    下载: 导出CSV
  • [1] 杨文斗. 反应堆材料学[M]. 北京: 原子能出版社, 2006: 328.
    [2] American Society for Testing and Materials. Standard practice for design of surveillance programs for light-water moderated nuclear power reactor vessels: ASTM E185[S]. USA: ASTM Committee, 1982: 1-8.
    [3] U. S. Nuclear Regulatory Commission. Radiation embrittlement of reactor vessel materials, regulatory guide 1.99 revision 2: TASK ME 305-4[R]. Washington: U. S. Nuclear Regulatory Commission, 1988.
    [4] 日本原子力规则委员会. 核反应堆压力容器材料监督试验方法: JEAC 4201[S]. 日本: 日本电气协会, 1991:12-58.
    [5] TANON A P, GRANDEMANGE J, HOUSSIN B, et al. French verification of PWR vessel integrity: EPRI-NP--6713[R]. Palo Alto: Research Reports Center, 1990.
    [6] EASON E D, WRIGHT J E, ODETTE G R. Improved embrittlement correlations for reactor pressure vessel steels: NUREG/CR-6551[R]. Washington: U. S. Nuclear Regulatory Commission, 1998.
    [7] SERVER W L, ENGLISH C A, NAIMAN D Q, et al. Charpy embrittlement correlations – status of combined mechanistic and statistical bases for U. S. RPV steels: EPRIMRP-45[R]. Palo Alto: Electric Power Research Institute, 2001.
    [8] EASON E D, ODETTE G R, NANSTAD R K. A Physically based correlation of irradiation-induced transition temperature shifts for RPV steels: ORNL/TM-2006/530[R]. Tennessee: Oak Ridge National Laboratory, 2006
    [9] ERICKSONKIRK M. A review of ∆T30 data for reactor pressure vessel steels obtained at high fluence[J]. J ASTM Intl., 2009: JAI102000-8.
    [10] 佟振峰,林虎,宁广胜,等. 低铜合金反应堆压力容器钢辐照脆化预测评估模型[J]. 原子能科学技术,2009, 43(S1): 103-108.
    [11] American Society for Testing and Materials. Standard practice for extrapolating reactor vessel surveillance dosimetry results: ASTM E560[S]. USA: ASTM Committee, 2001: 1-5
    [12] U. S. Nuclear Regulatory Commission. 10CFR Part50 domestic licensing of production and utilization facilities, appendix A[Z]. USA: Nuclear Regulatory Commission, 2021.
  • 加载中
图(5) / 表(4)
计量
  • 文章访问数:  183
  • HTML全文浏览量:  51
  • PDF下载量:  36
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2022-11-21
  • 修回日期:  2023-05-08
  • 刊出日期:  2023-08-15

目录

    /

    返回文章
    返回