核電用管作為核電站的“生命線”,承載著高溫高壓介質(zhì)輸送、能量轉(zhuǎn)換及安全防護(hù)等多重使命。
核電用管的制造流程總共分三步:
一、[選材和預(yù)處理]
1.選材:核電用管的基材應(yīng)選質(zhì)量合格的無縫鋼管,并滿足核級材料純凈度要求,通過光譜分析驗證化學(xué)成分穩(wěn)定性。
2.強化:316不銹鋼管添加2.5%鉬元素提升耐蝕性,Inconel-690合金管采用29%鉻含量增強抗晶間腐蝕能力。
二、[成型工藝]
1.熱加工
①熱擠壓工藝適用于大口徑主管道,是在1200℃下將鋼錠擠壓成管坯,橢圓度控制在0.75%以內(nèi)。
②蒸發(fā)器U形管通過中頻感應(yīng)加熱至950℃進(jìn)行冷彎成型,彎曲半徑公差≤±1mm?。
2.冷加工
①多道次冷軋適用于燃料包殼管,壁厚精度達(dá)±0.02mm,表面粗糙度Ra≤0.8μm?。
②螺旋凸筋管在LD冷軋管機上軋出縱向凸筋,再通過扭矩機加工成螺旋結(jié)構(gòu)?。
三、[熱處理和表面處理]
1.固溶處理?:在1080℃水淬消除加工應(yīng)力,使奧氏體晶粒度穩(wěn)定在ASTM 5-7級?。
?2.噴丸強化?:對Incoloy-800合金管實施0.3mm彈丸沖擊,表面壓應(yīng)力值提升至800MPa。
?3.酸洗鈍化?:采用20%硝酸+5%氫氟酸混合液處理,形成0.5μm厚鈍化膜?。
另外,對于特殊管件的制造方法如下:
燃料包殼管?:采用電子束焊接技術(shù)密封鋯合金端塞,內(nèi)部鈾芯塊裝填密度偏差≤0.5%?。
?海水循環(huán)管?:6mm鋁青銅內(nèi)襯與3PE防腐層復(fù)合結(jié)構(gòu),耐鹽霧腐蝕壽命超40年?。
在四代核電技術(shù)快速發(fā)展的今天,核電用管已形成涵蓋主管道、蒸汽輸送管、冷卻管、燃料包殼管等在內(nèi)的完整體系,其技術(shù)突破深刻影響著核電站的安全性與經(jīng)濟性。