乏燃料贮存格架锈蚀案例分析.docx

? ? 乏燃料贮存格架锈蚀案例分析 ? ? 摘 要： 乏燃料贮存格架为核电厂装换料系统的主要设备，主要用于存放乏燃料组件，提供足够的辐射屏蔽，保证乏燃料余热排出，防止燃料受到损坏和达到临界。本文主要介绍了某三代核电机组乏燃料贮存格架在现场安装调试期间发生的锈蚀问题，并通过对其锈蚀的原因进行分析及实验验证，得出乏燃料贮存格架的焊接工艺与锈蚀之间的因果关系，为后续核电项目的乏燃料贮存格架生产工艺提供借鉴。 Keys： 乏燃料贮存格架；锈蚀；焊接氧化物 中图法分类号： 410.99 文献标志码：[J] Case Analysis on Spent Fuel Storage Racks Corrosion Zhang Long1，Qi Huanyu2 (1.Shanghai Nuclear Engineering Research Design Institute Co. LTD, Shanghai 200233, China; 2.State Nuclear Power Demonstration Plant Co.LTD, Shandong 264308, China;) Abstract: Spent fuel storage rack is one of the main equipment in fuel handling system. The basic function of the spent fuel storage racks is to store spent fuel assemblies, in a configuration that provides sufficient radiation shielding and heat removal and protects them against damage and inadvertent criticality. This article mainly describes the spent fuel storage racks corrosion issue happened in one advanced plant during construction and commissioning period. After cause analysis and experimental verification, it is found that the welding process is the main cause of the corrosion issue. This article can provide referential significance for following racks manufacturing. Keywords：spent fuel storage rack; corrosion; weld oxide 0 前言 核燃料贮存格架是装换料系统的重要设备，其主要作用是用于存放乏燃料组件，提供足够的辐射屏蔽和余热排出功能，防止燃料受到损坏和达到临界。本文所述三代核电机组乏燃料贮存格架包含两种类型共8 个格架，文章主要介绍了其在现场安装调试期间发生的锈蚀情况，并对锈蚀发生的原因进行分析和实验验证，得出格架焊接工艺与锈蚀之间的因果关系，为其后续制造过程提供支持，以降低后续项目建造阶段发生锈蚀的风险。 1 案例分析 1.1案例概述 某核电厂建造阶段首次乏燃料池进水排空后，发现乏燃料贮存格架存在一定程度的锈蚀，利用不锈钢丝刷及丙酮溶液对锈蚀处进行处理，直至基材表面露出金属光泽。处理完成后选取部分单元格依据ASTM A380进行了16小时的浸润实验，干燥8小时后未发现锈蚀再次产生。40天后乏燃料池再次进水，使乏燃料格架完全浸没于水中。进水1天后乏燃料池第二次排水，从乏池排水后乏燃料格架露出水面开始，发现燃料格架开始发生锈蚀，伴随露出空气后时间的增长锈蚀逐步加重，最终在2天后趋于稳定。使用同样的除锈方法对锈蚀进行处理，后续建造阶段再未出现锈蚀情况。 图 1 乏燃料贮存格架锈蚀 Fig 1 Spent fuel storage racks corrosion 1.2原因分析 1.2.1锈蚀部位统计分析 对乏燃料贮存格架两次共出现的107处锈蚀部位进行统计，发现其中有105处锈蚀发生在焊缝背面。因此本文主要针对这些焊缝背面的锈蚀进行分析，通过分析得出其分布主要可以总结为以下两种类型： 1）单元格内部的围板基材表面发生锈蚀，锈蚀区域背面存在围板与连接板或加强板的焊缝。 类型1格架单元格通过围板折弯形成，单元格与单元格之间通过连接板焊接相连。单元格内部围板基材表面发生锈蚀，锈蚀区域背面存在围板与连接板的焊缝，如图 2所示