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確保反應堆容器的結構完整性以確保安全

來源：上海自動化儀表有限公司作者：發表時間：2018-08-30 08:57:42【小中大】

     反應堆容器是圍繞核反應堆核裂變核心的保護性容器。作為反應堆冷卻劑系統的中心部件的容器具有圓柱形殼體，該殼體具有球形底部頭部和頂部的環形凸緣。封頭用螺栓固定在法蘭上。它是典型的反應器容器與不銹鋼通常是非常適用于焊接，并用中子輻射下的高強度和韌性，但低的孔隙率，鐵素體類型的制成。當反應堆運行時，來自反應堆堆芯的中子輻射引起反應堆壓力容器材料的脆化，使其不太堅韌并且不能保持其結構完整性。

 
確保反應堆容器的結構完整性以確保安全
 
    降低反應堆容器中的脆化速率
    認為壓水反應堆（PWR）比沸水反應堆（BWR）更容易發生脆化，因為BWR容器通常經歷較少的中子輻照并因此較少脆化。許多公用事業公司利用核心設計來減少將到達容器壁的中子數量，并將反應器容器上的脆化速率降至最低。
    在一定程度上有助于反應堆容器脆化的另一個因素是所用的鋼種。具有較高比例的銅和鎳的鋼傾向于比具有較低比例的2種元素的鋼更易于脆化。 
    PWR反應堆容器脆化的另一個原因是在某些事故情況下可能發生的加壓熱沖擊，此時冷水在仍然加壓時被引入反應堆容器。冷水的引入會導致容器迅速冷卻，從而導致對鋼的大的熱應力。這些熱應力以及高內壓和脆弱的反應器容器可能導致裂縫，最終導致容器失效。這可能是潛在的安全問題，這是檢查反應堆容器結構完整性的重點。
 
    不銹鋼反應堆容器的冶金和制造
    用于輕水冷卻反應器的反應器容器通常由低碳合金鋼制成以確保強度。就安全性和工廠壽命而言，反應堆壓力容器是最關鍵的壓力邊界組分，其要求壓力保持組件的材料應具有足夠的強度和斷裂韌性以確保結構完整性。
    當用作反應堆冷卻劑時，反應器容器通常襯有不銹鋼以防止水的腐蝕。不銹鋼含有足夠量的鉻以形成氧化鉻的鈍化膜，其通過阻止氧擴散到鋼表面中來阻止表面腐蝕并阻止腐蝕擴散到反應器容器的內部結構中。
    由于在成形，焊接和機加工中絕對需要接近完美，反應器容器的制造困難，耗時且昂貴。零件經過鍛造，熱處理，淬火和回火處理，然后進行超聲波檢測，有形拉伸試驗，沖擊試驗，彎曲試驗，最后進行磁粉探傷。