核电材料测试技术与成套装备及安全评价应用

2019-09-02 09:36

中国科学院院刊 2019年8期

关键词：原位贡献电化学

合作单位：

上海核工程研究设计院有限公司中国原子能科学研究院中国核动力研究设计院

苏州热工研究院有限公司上海电气核电设备有限公司哈电集团（秦皇岛）重型装备有限公司

宝钢特钢有限公司烟台台海玛努尔核电设备有限公司大亚湾核电运营管理有限责任公司

核动力运行研究所国核电站运行服务技术有限公司生态环境部核与辐射安全中心

中国核学会

成果简介

针对核电厂核岛关键设备的主要腐蚀失效模式与实验室模拟试验的关键难点问题，自主设计并研制了10 类模拟核电高温高压水环境中开展材料损伤试验的关键测试装备和原位测试技术，用于核电材料腐蚀损伤试验研究和安全评价。精确模拟了核电站高温高压水化学环境，创制了核电高温高压水中材料在加载条件下的光学、光谱、声发射、电化学、裂纹扩展、应变等原位测量装备；创制了核电高温高压水中划伤再钝化暂态电化学快速评价材料应力腐蚀敏感性技术；研制了实现核电高温高压水中腐蚀电化学、应力腐蚀、腐蚀疲劳、腐蚀磨损、缝隙腐蚀、辐照促进应力腐蚀等多种材料腐蚀失效行为的测试设备；发明了核电高温高压水中多种在线原位测试探头；建立了核岛关键部件的应力腐蚀安全评价与剩余寿命评估技术。上述技术均已得到成功应用。

社会效益和经济效益

成果成功用于大亚湾核电站、设计院、制造厂、安审机构等 10 余个单位和AP系列、“华龙一号”等多个三代重要核电型号关键装备的设计、生产制造、评价中，同时也已经用于在役核电站的失效事件分析与运行安全评价中，在核电行业得到广泛认同，为核电自主设计、自主建造、自主运行、自主管理提供了强有力的支撑。该成果产生了 5 亿多元的直接经济效益，形成了自主知识产权（申请发明专利 38 件，已授权发明专利 27 件；注册软件著作权 1 件），牵头编制了 12 项测试与评价标准（4 项团体、8 项企业），均已发布；团队被国际评估认为“在该领域位于领先行列”（IMR isa top player in this area），为核电作为国家名片“走出去”提供了重要科技支撑。