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核工業

燃料棒包殼RIA模擬試驗裝置

2018-03-04
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    燃料棒包殼RIA模擬試驗裝置、燃料包殼管內壓試驗裝置、燃料包殼管內壓溫度試驗裝置、RIA模擬試驗裝置

    RIAReactivity Initiated Accident,反應性引入事故)模擬試驗為模擬核反應堆RIA事故工況,RIA事故工況為反應性引起的事故,一般是由反應性快速增加導致,如彈棒、控製棒組件失控抽出等。其具體表現為燃料棒內壓與包殼表麵溫度均急速升高,最終導致包殼管軟化、膨脹、起泡然後爆裂。

    模擬RIA試驗裝置就用來模擬燃料包殼管內壓和溫度同時急劇升高的試驗裝置,即試樣管開始處於常溫常壓工況(或指定的溫度和壓力工況下),然後同時以設定的速率升高試樣管內壓和試樣管表麵溫度,直至試樣管發生破壞,試驗結束。

    現在核燃料包殼使用鋯合金材料,鋯合金在300400的高溫高壓水和蒸汽中有良好的耐蝕性能、適中的力學性能、較低的熱中子吸收截麵(鋯為0.18靶恩),對核燃料有良好的相容性,因此可用作水冷核反應堆的堆芯結構材料(燃料包殼、壓力管、支架和孔道管)。但是在出現嚴重失冷事故的情況下,當材料及周邊溫度升高到800C以上時,鋯合金與水蒸氣發生鋯水反應,產生氫氣,氫氣聚集到一定濃度,如果不能釋放或減壓,就有可能發生爆炸。日本福島核電事故中的爆炸即來源於此。


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