核容器

簡介

核容器指核電站中與核安全相關的各類壓力容器、換熱器、泵、閥和管道等機械設備，一般主要是指反應堆壓力容器、主蒸汽發生器、主管道和穩壓器的方面的壓力容器。它是一種工作條件極其苛刻的特種壓力容器，它的出現，給壓力容器設計帶來了新概念。

壓水反應堆是世界核動力堆中套用最廣的一種堆型，其核容器(主要指壓力殼和蒸發器)的加工精度，技術難度，產周期，質保要求和部件體積等遠遠超過一般的重型機器或壓力容器，因此核容器的製造是一次複雜而又困難的工作，它是重型機器與壓力容器製造技術的綜合。

質量保證是指為了保證所提供的部件、設備或系統滿足使用要求，而制定必須的可靠的有計畫有組織的活動。

一個有效的質量保證制度，應把核容器的設計、製造、建造和使用階段的返修、延誤和事故限制到最低水平，同時又能確保核電站運行的安全性。總之，經濟性和安全性往往是有矛盾的，但是成功的質量保證制度應該使兩者統一起來，以達到核設備的充分安全性和最大經濟性。

按照ASME規範第II卷“核動力裝置部件”和第l卷“核電站部件的在役檢查規則”進行設計、製造和運行的反應堆容器，粉碎性破壞的幾率小於

/容器年，普通電站所使用的和反應堆容器相當的容器，其粉碎性破壞的幾率小於

/容器年。然而，飛機失事的個人危險幾乎率約為

/年，而目前統計的車禍致命危險幾率約為

/年。所以反應堆容器的破壞幾率比起其它方面可能遇到的危險性來說是很小的。核容器的破壞具有令人羨慕的安全記錄。

核電站為了達到上述所說的破壞幾率僅為

/容器年，必須在核容器的設計、製造、運行各階段採取一系列的質量保證措施。

壓水堆核電站一迴路設備都處於高溫(350℃)高壓(17.5MPa)下工作。核容器的壁厚一般在150mm以上，個別部件厚達400一500mm，因此，設計和製造比較複雜，而且對安全可靠性提出了嚴格的要求。

為了安裝堆內構件、更換燃料組件、檢查容器內件和在役檢查等需要，在一迴路核容器必須具有可拆頂蓋和人孔等，形成了一個大直徑的密封。為防止放射性物質泄漏，要求密封結構安全可靠。因此，在有些機械密封結構外，還布置有焊接密封結構。

核容器除受到壓力、各連線設備的機械載荷以及溫差和內熱源造成的熱應力外，還要考慮運行工況變動和衝擊振動等多種載荷。在設計時僅採用手冊性強度計算是不夠的，必須進行嚴格的應力分析，包括斷裂分析、疲勞分析和熱衝擊分析等。

反應堆運行後，各種核容器都帶有不同程度的放射性。為減少更換燃料、檢查內件、高應力區、高通量區等部位應制訂在役檢查大綱，採用專用的無損檢查設備或機構。在各系統和設備結構布置時，應為在役檢查設施提供足夠通道。