主管道

主管道是連線反應堆一次冷卻劑系統主要設備的管道，由直管段、彎頭和主管道上的接管組成。反應堆至蒸汽發生器之間的管道稱為熱段，蒸汽發生器至主泵之間的稱為過渡段，主泵至反應堆之間的稱為冷段。主管道是包容反應堆冷卻劑重要的壓力邊界，屬於核安全一級、抗震I類設備

基本介紹

• 中文名：主管道
• 外文名：main-pipe

介紹

主管道的功能是在主泵驅動下輸送反應堆冷卻劑，以形成反應堆和蒸汽發生器之間的強迫循環。在額定工況下主管道內冷卻劑的平均流速必須小於18.3m/s，其結構材料、尺寸、幾何形狀的選擇應有利於降低管道的腐蝕和侵蝕速率。主管道的內徑一般在700~800mm範圍內。有些核電廠的設計，主管道的熱段、過渡段、冷段採用同一尺寸的內徑；但比較多的核電廠，內徑選用三種不同的尺寸，通常過渡段的尺寸最大，以改善主泵的吸入條件。

圖1.1 核電主管道

主管道用材

核電主管道在服役期限內承受較高溫度、相當高的壓力、較高流速的高純水腐蝕和高頻疲勞的作用，工作環境十分惡劣。因此選用的管道材料必須具有高強度、高韌性、良好的疲勞性能以及抗腐蝕性能等。

根據壓水堆的種類不同，主管道採用材料也不盡相同。對於其他堆型，無論是重水堆或是鈉冷快堆主管道都採用奧氏體不鏽鋼。氣冷堆主管道一般選用碳鋼或低合金鋼，對於正在發展的第4代核電技術高溫氣冷堆，則採用耐熱鋼和高鎳合金。

主管道製造工藝

主管道的成形製造方法隨著金屬成形技術的進步與核電要求的提高，一直在不斷地向前發展。早期的沸水堆主要採用不鏽鋼板“熱壓成形+ 焊接”的製造方法，但由於焊縫熱影響區的晶間腐蝕較為嚴重，這種方法基本已經停用。早期另一種方法是使用無縫鋼管制造核電主管道，但由於當時無縫鋼管的生產技術與裝備水平限制，厚壁、長度足夠的無縫鋼管並不容易得到。為克服這個問題，法國開發了離心鑄造技術製造出較長的直管，並用砂型鑄造彎頭，再使用焊接方法將直管與彎頭連線。

目前2 代核電機組中主管道的製造技術主要有3 種: (1) 低合金鋼分段鍛造+ 內層堆焊不鏽鋼+焊接; (2) 不鏽鋼分段鍛造+ 機加工+ 焊接; (3)不鏽鋼分段鑄造+ 機加工+ 焊接。無論採用上述哪種方法，都只是在原先的基礎上減少焊縫，而不能真正製造出無焊縫的主管道。