[发明专利]反应堆压力容器长寿期辐照监督方法

说明书

技术领域

本发明属于核电站在役期间对反应堆压力容器堆芯区材料辐照脆化性能的在役监督措施，具体涉及到反应堆压力容器长寿期内辐照监督计划的制订和实施。

背景技术

反应堆压力容器作为构成核电站反应堆冷却剂压力边界的关键设备，包容整个堆芯，同时承受高温、高压和强中子辐照的联合作用，堆芯区材料的辐照效应使得材料强度逐渐升高、塑韧性逐渐降低，产生辐照脆化。因此，各国的核安全法规和标准都明确规定，在核电厂的整个寿期内必须为反应堆压力容器制订合理的辐照监督措施，通常的作法是在反应堆压力容器内设置一定数量的辐照监督管，并按计划在不同年限时取出进行解剖试验，以此监督反应堆压力容器堆芯活化区材料的性能变化，确保压力容器寿期内的安全运行。

目前新建核电厂设计寿命一般为60年或考虑延寿至60年，反应堆压力容器设置8根辐照监督管（U管、V管、Z管、Y管、S管、T管、W管、X管），其中6根辐照监督管（U管、V管、Z管、Y管、S管、T管）分别用于监督反应堆压力容器正常运行情况下60年寿期内的材料辐照脆化情况，其余2根辐照监督管（W管、X管）用于反应堆压力容器服役中期需要进行退火处理以恢复材料性能的情况。在通常的辐照监督计划中均采取首循环装入6根辐照监督管，留2根备用的作法，这种辐照监督计划一是会造成反应堆压力容器在服役后期近30多年内没有辐照监督管随堆运行进行监督的风险，二是一旦反应堆压力容器在服役中期需要进行退火处理，则用于监督第50年和第60年寿命的两根辐照监督管（S管和T管）的辐照数据将会失效，而W管和X管已用于退火处理，此时将无多余的辐照监督管用于监督压力容器退火后继续运行的材料性能变化。

发明内容

本发明的目的是提供一种更为合理的反应堆压力容器长寿期辐照监督方法，能够更好的监督反应堆压力容器在60年寿期（包括延寿至60年的情况）内的材料辐照脆化情况，可应用于新建的长寿期核电厂及计划延寿至60年的在役核电厂的反应堆压力容器辐照监督计划的制订和实施。

本发明的实现方案如下：反应堆压力容器长寿期辐照监督方法，反应堆压力容器共设置八根辐照监督管，其编号分别为U、V、Z、Y、S、T、W和X，各管累积辐照时间代表反应堆压力容器内表面实际辐照时间如下：

U管：代表反应堆压力容器内表面第10年的实际辐照时间；

V管：代表反应堆压力容器内表面第20年的实际辐照时间；

Z管：代表反应堆压力容器内表面第30年的实际辐照时间；

Y管：代表反应堆压力容器内表面第40年的实际辐照时间；

S管：代表反应堆压力容器内表面第50年的实际辐照时间；

T管：代表反应堆压力容器内表面第60年的实际辐照时间；

W管和X管：用于反应堆压力容器寿期内进行退火处理的情况。

辐照监督管是内置有力学性能试样、中子剂量探测器、温度探测器的装置，辐照监督力学性能试样来源于母材金属、焊缝金属和焊缝热影响区的金属，试样材质与压力容器筒体相同，为SA508M Grade3 Class1。

监督方法包括以下步骤：

步骤1：

在核电厂首循环时只插入U管、V管、Z管和Y管，U管、V管、Z管和Y管用于监督反应堆压力容器前40年寿期内堆芯活化区材料辐照脆化情况；

步骤2：根据U、V、Z三根辐照监督管抽取后的辐照数据和反应堆压力容器的超前因子判断是否需要进行退火处理，根据反应堆压力容器的超前因子及是否需要进行退火处理的情况，

若需要进行退火处理时，在核电厂运行中期插入S管、T管、W管和X管，

S管和T管用于监督反应堆压力容器第50年和第60年的材料辐照脆化情况，

W管和X管用于反应堆压力容器需要作退火处理时验证堆芯活化区材料退火后性能恢复情况及经短期辐照后性能下降情况；

若不需要进行退火处理时，在核电厂运行中期依次先后插入S管、T管；

需要进行退火处理时：S管和T管的插入时机需要与W管和X管配合确定。

W管、X管、S管或T管将在退火处理前插入反应堆随反应堆压力容器一起经历退火处理。

U管、V管、Z管和Y管按照时间的先后依次进行抽取，

反应堆压力容器若需进行退火处理，

Y管将提前抽取用于监督反应堆压力容器退火处理前的堆芯活化区材料性能，