《核電廠金屬材料高溫高壓水中切向微動磨損試驗方法》是2019年09月01日實施的一項行業標準。
基本介紹
- 中文名：核電廠金屬材料高溫高壓水中切向微動磨損試驗方法
- 外文名：Test method for tangential fretting wear in high temperature pressurized water of metallic materials used in nuclear power plant
- 標準編號：T/CNS 15—2019
- 發布日期：2019年05月27日
- 實施日期：2019年09月01日
起草人,起草單位,適用範圍,技術內容,
起草人
韓恩厚、王儉秋、明洪亮、柳星辰、張志明，錢浩，孫磊，高李霞，唐力晨，梅金娜，韓姚磊。
起草單位
中國科學院金屬研究所，中國核動力研究設計院，上海核工程研究設計院有限公司，蘇州熱工研究院有限公司。
適用範圍
本標準規定了核電廠用金屬材料在高溫高壓水中切向微動磨損的試驗方法。 本標準適用於評價核電廠用金屬材料在360℃以下水介質中的抗微動磨損性能。
技術內容
在本標準編寫過程中，參考了國家標準《GB/T 12444.1-1990金屬材料磨損試驗方法 MM型磨損試驗》和《GB/T 12444-2006 金屬材料磨損試驗方法試環-試塊滑動磨損試驗》以及ASTM標準《ASTM G40-02 Standard Terminology Relating to Wear and Erosion》、《ASTM D4170-97 Standard Test Method for Fretting Wear Protection by Lubricating Greases》、《ASTM G83-96 Standard Test Method for Wear Testing with a Crossed-Cylinder Apparatus》、《ASTM G133-02 Standard Test Method for Linerly Reciprocating Ball-on Flat Sliding Wear》、《ASTM G99-04 Standard Test Method for Wear Testing with a Pin-Disk Apparatus》、《ASTM G115-98 Standard Guide for Measuring and Reporting Friction Coefficients》和《ASTM G119-98 Standard Guide for Determining Synergism Between Wear and Corrosion》中關於磨損試驗的相關規定，同時也參考了中國科學院金屬研究所編制《模擬核電高溫高壓水中切向微動磨損測試方法》技術檔案，並結合中國科學院金屬研究所以及國外相關研究機構關於高溫高壓水中微動磨損試驗的實施經驗而制定。具體技術內容說明如下。
(1) 為實時控制、監測高溫高壓水溶液的水化學參數，高溫高壓水微動磨損試驗裝置必須配置循環水迴路，主要包括儲水罐、循環泵、高壓泵、換熱器、預熱器、冷凝器、背壓閥、離子交換樹脂等。儲水罐的出水口通過管路連線循環泵，循環泵的出口分別通過管路連線水化學監測迴路和高溫高壓水迴路。水化學監測迴路上有電導率探頭、溶解氧探頭、pH探頭、離子交換樹脂等，之後返回儲水罐。高溫高壓水迴路設有高壓泵、換熱器、試樣台、高壓釜、冷凝器、背壓閥等，管路的出口連線儲水罐。
(2) 為了保證試驗的可靠性，高溫高壓水微動磨損測試過程中的關鍵參數（法向正壓力、振動頻率和位移幅值等）均需在試驗要求的條件下進行高精度的控制，正壓力的控制精度在±1N內，位移幅值的測量精度在±1 μm內。為此，需要配備高精度的力、位移感測器與數據採集系統以進行及時反饋從而實現關鍵參數的精確控制。
(3) 為了保證正壓力的準確性，高溫高壓水微動磨損測試系統應配備慢應變速率拉伸機載入系統來載入並控制正壓力的大小，而且推薦慢應變速率拉伸機載入系統配備壓力平衡系統，抵消釜內水壓對載入系統施加的壓力影響。
(4) 為了保證試驗的重複性與數據的可靠性，相同試驗條件下的微動磨損測試不應小於3次。
(5) 當採用線接觸或者面接觸的微動磨損試驗時，安裝時兩試樣間應儘量保持平行。
(6) 為保證能夠模擬典型輕水堆核電站服役循環水環境，規定高壓釜能夠在200-325℃、4.5-16.5 MPa高溫高壓水環境下，保持穩定密封並能長期運行。
(7) 為保證試驗環境的關鍵水化學參數，需實時精確監測、控制循環水中的溶解氧含量。
(8) 為保證高壓釜內高溫高壓水的水化學參數，規定循環水流速應能夠保證高壓釜內水每小時更換1次。
(9) 為確保順利、安全、有效開展高溫高壓水中微動磨損試驗，規定操作人員應嚴格按照操作規程開展試驗。
(10) 為保證試驗安全，規定高溫高壓水中微動磨損試驗裝置能夠在出水溫度過高時自動報警並關閉系統；在高壓釜入口處安裝爆破閥，使高壓釜內壓力由於故障升高時，進行爆破泄壓；高壓釜內溫度過高時自動報警並關閉系統；高壓釜、預熱器、換熱器等部件泄漏時，能夠自動報警並關閉系統；冷卻水斷流時能夠自動報警。
(11) 為保證試驗裝置的穩定性與可靠性，應按照相關規定定期對高壓釜熱電偶、預熱器熱電偶、溶解氧探頭、溶解氫探頭、壓力感測器、力感測器和位移感測器等進行準確度校正及計量認定。
