淺析核電廠反應堆壓力容器完整性問題

劉迪明

摘要：現代核電廠中，反應堆壓力容器是核電廠重要的設備之一，其對核電廠安全、正常運行有很大影響，因此必須保證反應堆壓力容器的完整性，防止反應堆壓力容器出現各種情況，導致完整性被破壞，進而給核電廠的正常運行帶來負面影響。保護反應堆壓力容器完整性需要注重幾個關鍵點，從設計階段、制造過程、安裝過程以及運行之中做好完整性保護工作，防止在這幾個階段中出現問題，阻礙核電廠正常運作。

關鍵詞 核電廠 反應堆壓力容器 完整性

中圖分類號：TM61 文獻標識：A 文章編號：1674-1145（2017）03-000-01

反應堆壓力容器作為重要設備，其在核電廠運行之中占據重要地位，需要時刻保證反應堆壓力容器的正常運行。本文主要探討了容器從設計到運行整個期間需要關注的問題，并且提出了相應的保護措施，希望能夠為核電廠正常運作提供借鑒。

一、設計階段關注的問題及保護措施

反應堆壓力容器在使用期間是無法更換的，因此核電廠要嚴格要求反應堆壓力容器的質量，提高其使用壽命，加強部件可靠性。設計階段對反應堆壓力容器進行科學分析，討論其能夠承受的最大結構應力承受力，利用綜合評定體系對其進行性能評估，要求反應堆壓力容器能夠適應各種模擬運行環境。根據不同工況，會出現幾種問題，所以要對這些問題進行分析并提出注意要點。首先，注重彈性，反應堆壓力容器內壁最高應力要低于容器材料自身強度，一旦超過，容易產生彈性降級，影響容器正常使用；其次，注重塑性，反應堆壓力容器內壁金屬纖維達到屈服后，進一步向外擴散，此時就會影響容器全面塑性性能，導致塑性降級，因此要防止容器內壁塑性區屈服程度繼續擴散。除此之外，還要對容器爆破、容器疲勞、容器斷裂進行提前預防，防止可出現爆破與降級現象。

因為反應堆容器不可更換的性質，在設計階段還要重視可能出現的容器材料問題，要選擇符合行業技術規定標準的材料作為容器材料；此外，還要注意可能會因惡劣工況，諸如火險、水險情況發生導致的容器性能衰減問題，對此要提前做好反應對壓力容器承壓熱沖擊分析，提高容器的性能。

二、制造過程中關注的問題及保護措施

反應堆壓力容器在制造過程中會經歷多道工序，在制造之中任何環節都要確保工藝的完成度，一旦任何工序出現問題都會影響容器完整性。例如，制造過程中不同程序的制造人員其技術水平不達標，就會降低工藝效果；制造容器鍛件時缺少科學檢測，沒有進行力學性能測試等工作就將鍛件投入到下一道工序中，也會給容器完整性埋下隱患；容器焊接過程中如果焊接工藝沒能將鍛件進行完全焊接，會影響容器完整性能等等。對此，需要采取相應的措施，提升反應堆壓力容器制造工藝和成果水平，主要可采取以下措施：招收技術人員時進行技能測試，要求持證上崗，每名技術工人都要具備專業技術資格；要在每一部分鍛件出產后，進行科學檢測，檢測項目可以針對設計中的幾點注意要求進行，包括力學性能、斷裂韌性、疲勞性能等測定，對符合標準要求的鍛件允許進入下一道工序；對于焊接階段出現的問題，可利用超聲波檢驗，監察鍛件制造質量。

三、安裝過程中關注的問題及保護措施

反應對壓力容器安裝過程中需要注重的問題是：一為嚴格按照按照程序進行，而為防止安裝中有雨水雜質等物質進入容器內部。針對第一個問題，需要安裝人員具備嫻熟的安全技術，熟悉安裝規則和程序，要科學的根據核電廠實際情況選擇吊裝方法和吊裝工序，每一步都要精確執行。針對第二個問題，安裝人員要同時關注安裝過程中的排水防陳措施和安裝之后的檢查工作，要時刻注意雨水雜質等物質，避免在雨雪天氣中安裝容器，在筒體吊裝之前進行清掃，保持筒體內部整潔干凈。安裝過程中也要定期對反應堆壓力容器進行清掃和整理，定期除塵排水，監察容器中的器件是否保持完好，檢查重要零部件是否存在生銹現象，還應該根據實際需求在容器中涂抹潤滑劑等防護材料，保證反應堆壓力容器性能完好。

四、運行后關注的問題及保護措施

反應堆壓力容器所處工作環境惡劣復雜，其受到高放射性環境影響會出現許多不可控問題，比如容器部件受損、受腐蝕，容器接管嘴與全端異材焊接不牢固，容器中的螺栓放松等，這些細微的問題都會影響容器運作后的完整性。對于反應堆壓力容器完整性的提升，主要依靠在役檢查，提前解決障礙問題。要按照相關指導規定，逐一對反應堆壓力容器的各個環節進行檢查，具體可根據現行的《核動力廠在役檢查大綱》中規定的內容實施。此外，還可以根據國際核動力廠運行經驗反饋和其他國家相關在役檢查技術進行檢查，提高容器完整性。

五、結語

由于反應堆壓力容器屬于核電廠全壽期運行設備中不可更換的重要部件，因此要十分注重反應堆壓力容器的完整性。本文對其在不同階段需要注意的事項進行分析，并且提出了一定的解決措施，相信會促使反應堆壓力容器更好的運行和使用。

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