某核电厂一回路管道机械性能研究

宋晨阳， 王玮洁， 王 臣， 刘 畅

（机械科学研究总院 中机生产力促进中心， 北京 100044）

0 引言

众所周知能源问题关系到国家稳定、 人民幸福。 目前，在我国的能源结构中，包括煤炭、石油和天然气在内的化石能源的比重已达到91%，而清洁能源如水电、核电以及可再生能源等的占比仅有9%，这种能源结构很不合理[1]。近年来，由于大量煤炭等化石燃料的使用，环境问题已经面临到必须解决的地步。 因此大力发展风能、水能、太阳能、潮汐能和核能已成为必然趋势。 而核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便，一座100 万kW（或者1000MW）的核能电厂一年只需30 吨的铀燃料。 另外核电不会产生大气污染。 因此大力发展核能成为一种必然选择。

但核电一回路管道在运行状态下，会受到温度、压力及中子辐照等因素的影响， 因此在核电厂运行一定时间后需要对核电厂一回路管道进行机械性能测试， 以此来评估其本身的运行状态， 判断其是否满足安全运行的条件。 其中俄罗斯某些核电机组也曾开展过机械性能试验，按照10 万小时的周期，采用有损或无损的方法进行。 有损检验方法是指从管道或设备上切割部分金属， 加工包括拉伸、冲击等试验在内的试样进行力学性能测试分析，也曾有过沿主管道横截面切割环形试件坯料的经验。 有损检验对设备和管道的破坏显而易见， 但由于当时俄罗斯尚未发布包含无损方法机械性能试验的标准大纲，这些核电机组不得不按照标准大纲采用有损的方法进行试验。……