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核电用管的类型划分

时间:9/30/2025 11:17:07 AM

核电用管的分类依据其在核电系统中的功能定位与所处工况(如温度、压力、辐射环境、介质腐蚀性)来界定,不同类型的管材需精准匹配特定系统的安全与运行需求。

在核电核心的冷却与热传输系统中,首先是一回路主管道,这类管道直接输送携带核反应堆热量的高温高压冷却剂(如压水堆中的硼酸水溶液),需承受 300℃以上高温、15MPa 以上高压及强辐射,因此多采用耐晶间腐蚀、抗辐射脆化的奥氏体不锈钢(如 316LN)或镍基合金(如 690 合金),其性能直接关系到核安全屏障的完整性。与之配套的,还有一回路辅助管道,如稳压器连接管、蒸汽发生器一次侧接管,虽工况略低于主管道,但同样需选用高韧性、抗腐蚀的合金管材,确保冷却剂循环无泄漏。

进入二回路蒸汽系统,管材类型则围绕蒸汽的产生与输送设计,比如蒸汽发生器二次侧的传热管,需在高温高压蒸汽与低温给水之间实现热交换,同时抵御给水与蒸汽的双重腐蚀,常用耐蚀性更优的镍基合金管(如 690 合金)或钛合金管,避免因管材腐蚀导致的蒸汽品质下降;而二回路的主蒸汽管道与给水管道,前者输送高温高压蒸汽驱动汽轮机发电,需采用低合金耐热钢(如 P91、P122)以满足高温强度要求,后者输送锅炉给水,为防止给水腐蚀,多选用低碳不锈钢(如 304L)或碳钢衬里管道,平衡耐蚀性与成本。

在核电安全保障系统中,管材类型同样针对性设计,例如应急堆芯冷却系统(ECCS)的管道,需在事故工况下快速输送冷却剂冷却堆芯,需具备优异的低温冲击韧性与抗疲劳性能,常用低温韧性好的奥氏体不锈钢管(如 304);余热排出系统的管道则需长期在中温工况下运行,兼顾耐蚀与强度,多选用316不锈钢管或低合金钢管。此外,核电辅助系统中还包含各类功能管材,如放射性废液处理系统的管道,需耐辐射与化学腐蚀,常用特种不锈钢(如哈氏合金 C276);压缩空气与仪表空气管道,工况相对温和,多采用普通碳钢或 304 不锈钢管,以满足基础输送需求。

核电用管的类型并非随意划分,而是以系统功能决定工况要求,工况要求匹配管材性能为逻辑,从核心的一回路主管道到辅助的仪表管道,每类管材的材质、规格均围绕安全可靠、长期稳定的核电运行核心目标,形成覆盖不同温度、压力、辐射与腐蚀环境的完整管材体系。

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