核电金属管道
1.1 第三代核电技术 (2)
1.2核电用管管综述 (2)
1.2.1核电管道要求和选材 (3)
2先进压水堆管道 (4)
2.1核岛蒸汽系统和核辅助系统用核2、3级无缝钢管 (4)
2.1.1 P280GH无缝钢管的性能特点 (4)
2.1.1.1 安全性要求 (4)
2.1.1.2 质量要求 (4)
2.1.2 关键技术 (4)
2.1.2.1 化学成分设计 (4)
2.1.2.2 冶炼工艺 (5)
2.1.2.3 制管工艺 (5)
2.1.2.4 热处理工艺 (5)
2.2 压水堆核电站一回路主管道材料 (5)
2.2.1 一回路主管道制备工艺 (6)
2.3 EPR核电站常规岛主蒸汽和主给水管道的选材 (7)
2.3.1 管道选材的要求 (7)
2.3.2 管道材料的选择 (7)
2.3.3 主给水管道材料 (8)
3 先进轻水堆 (8)
3.1 AP1000主管道 (8)
3.1.1 冶炼技术 (9)
3.1.2 锻造技术 (9)
4 核电金属管道的相关技术、专利 (9)
4.1 管道弯曲工艺 (9)
4.1.1 各种弯曲方法 (9)
4.2 A-T I G焊在核电管道全位置焊接中的应用 (10)
4.3 Z形跳焊法在核电工程管道中的应用 (10)
4.4 锆材在核电站的应用 (10)
4.4.1 锆合金包壳管在核电站的重要性 (11)
4.4.2 锆材在核电站中的应用 (11)
4.5 相关专利 (11)
5 国内外知名企业 (16)
5.1 国内知名企业 (16)
5.2 国外知名企业 (18)
1.1 第三代核电技术
1.2核电用管管综述
核反应堆使用的是带有辐射性的核燃料，一旦发生核泄漏，会严重恶化该区域的生态环境，因此核电站对核岛的安全要求最高。核电站使用的管材，其安全等级分为核级和非核级；核级材料又分为核一级、核二级和核三级。此外，在生产制造过程中也有严格质保要求。通常，核岛一回路管道为核级材料，其中用于一回路冷却系统的所有承压边界设备和管道均属核一级材料，部分蒸汽输送管道为核二级和核三级材料；常规岛的二回路系统管道均为非核级材料。
核电站主管道（如下图）是连接反应堆压力容器和蒸汽发生器的大型厚壁管道，是核电蒸汽供应系统输出堆芯热能的“大动脉”，是核电站的一级关键部件之一。它的重要性不言而喻，其材料通常为含一定铁素体相的奥氏体不锈钢，国外也称双相不锈钢，此类材料综合性能优异。
1.2.1核电管道要求和选材
对于主蒸汽、主给水管道可以考虑常规岛主蒸汽、主给水管道材料的选用与核岛侧主蒸汽、主给水管道保持一致，从而避免现场异种钢之间的焊接问题，但核岛侧主蒸汽管道材料（主蒸汽管道A106C，主给水管道P11）多为国外生产，国内厂家产品质量不易保证；或考虑全部国内采购重点考察其他核电项目应用过的材料如WB36CN1。对于长期受湿蒸汽冲刷腐蚀的管道，考虑压水堆核电厂湿蒸汽对管道的冲刷腐蚀较为严重，宜采用低合金管材或碳钢管材；对于一些重要的湿蒸汽介质管道（如抽汽管道）考虑采用进口低合金管材，如：ASTM A335P22；对于经常处于备用状态或小管径湿蒸汽介质管道，考虑采用国产低合金管材或碳钢管材，如：12Cr2MoG、20钢等；对于过热蒸汽介质管道，如低压缸第一级抽汽为过热蒸汽，但蒸汽温度不高，低于200 ℃，此种管道，考虑采用国产优质碳素结构钢，如20钢。
对于稳定流动的水介质管道（如凝结水系统管道、常规岛闭式冷却水系统管道等），该类管道考虑到流动加速腐蚀因素，按管道的使用频率选用国产20（控Cr）钢或20钢。
对于疏水管道（加热器疏水管、热力系统管道疏水、排污管等），易出现汽水两相流，从而受到冲刷、腐蚀。选用原则为：调节阀或疏水阀前管道选用国产20（控Cr）钢或20钢，调节阀后或疏水阀后选用国产不锈钢管材，如国产TP304L。对于气体管道，常规岛气体系统包括压缩空气系统、氮气系统、氢气系统、二氧化碳系统，可根据使用条件选用优质碳素结构钢或不锈钢，可选用20钢或国产TP304L等。对于油管道如汽轮发电机润滑油系统、发电机氢密封油系统、各辅助机械润滑油系统等，可根据使用条件选择国产优质碳素结构钢或不锈钢，如：20钢、TP304L等。
一回路管道系统属于反应堆冷却剂压力边界的一部分，管道的服役条件复杂，对钢管材质的性能要求也各不相同。该系统使用的管道主要有：主冷却剂管道、波动管线和喷淋管线、辅助系统中的1 级管道以及与主冷却系统相连的小径管（直径≤25.4mm）。
（1）主冷却剂管道选用含少量铁素体（5%～15%）的奥氏体- 铁素体双相不锈钢（如Z3 CN 20- 09M），以避免单相奥氏体不锈钢的应力腐蚀。其铁素体含量通过成分配比调整；钢管制造工艺目前采用离心浇铸工艺生产，今后将有可能采用锻制工艺生产。
（2）与主冷却系统相连的小径管与主冷却系统相连的小径管要求具有耐酸性介质的腐蚀性，通常采用奥氏体不锈钢：不含Mo18- 10 型（Z2 CN 19.10）；含Mo 的17- 12 型（Z3CND 17.12）；时效硬化不锈钢。
（3）蒸汽发生器传热管蒸汽发生器传热管要求兼顾强韧性和耐应力腐蚀能力。目前多采用镍基合金Inconel690、In-conel600。
（4）核蒸汽系统和核辅助系统管道核蒸汽系统和核辅助系统管道（NSSS和BNI）主要采用碳素钢/碳锰钢，如P280GH、TUE250B、TU42C、TU48C等。
2先进压水堆管道
2.1核岛蒸汽系统和核辅助系统用核2、3级无缝钢管
根据国家二代加核电机组CPR1000建设的需要，按法国《压水堆核岛机械设备设计和建造规则》简称RCC-M材料规范研制的核岛蒸汽系统和核辅助系统用核级钢管P280GH、P265GH、TU42C、TUE250等品种。这里主要介绍P280GH这一型号钢管。
2.1.1 P280GH无缝钢管的性能特点
2.1.1.1 安全性要求
核能发电是通过核反应堆产生的热能实现发电的，安全性要求很高,绝不允许发生蒸汽泄漏。P280GH是RCC-M规范中规定了高温特性的碳素钢无缝钢管品种。具有良好的冲击韧性和焊接性能。在加入特定范围的Cr,P280GH具有较好的抗流动加速腐蚀FAC 性能，被广泛用于压水堆核电站主蒸汽系统.蒸汽发生器给水控流.辅助给水系统和汽轮机旁路系统等。在核岛部分使用的P280GH通常为核2级无缝钢管。
2.1.1.2 质量要求
P280GH无缝钢管质量特性可以概括为以下几点：
(1)对S、P的含量要求比一般钢管严格，同时限制As、Sn、Cu、B等残余元素含量和碳当量(Ceq)，对用于给水控流系统管道的钢管必须控制Cr含量等。
(2)除了常温性能要求外!还规定了高温性能和低温冲击性能，对核2级的管道还有试样模拟热处理后的性能和管体性能必须同时满足技术指标的规定。
(3)钢管探伤严格按RCC-M规范进行，除进行纵、横向探伤(C5当量）外用于主蒸汽系统的钢管还要进行分层缺陷探伤!因此对钢质纯净度要求很高。
(4)对钢管表面质量要求严格，要求渗透/磁粉探伤检验合格!因此必须采取特殊的表面精整措施。
2.1.2 关键技术
2.1.2.1 化学成分设计
1)降低P、S含量，提高其高温拉伸性能和横向低温冲击韧性指标。
2)控制合适的C、Mn含量及最佳的Mn/C范围，既要保证碳当量满足产品要求，又
要保证钢管模拟热处理后的强度指标稳定，管体和模拟热处理试样拉伸性能同时满足技术规范的要求。
3)将残余元素N作为合金元素加以控制，提高P280GH钢的低温冲击韧性。
2.1.2.2 冶炼工艺
针对P280GH钢的特殊质量要求，设计了“电弧炉（转炉）+VD真空精炼+连铸”、“电弧炉（转炉）+连铸+电渣重熔”冶炼工艺；针对P280GH低碳锰钢容易产生包晶反应，而且产品对Al含量有要求，冶炼过程容易增碳，连铸坯容易产生表面裂纹等问题，通过采取措施，加强初炼钢水脱氧剂的使用，降低初炼钢水O含量，提高Al的收得率，避免精炼后期因加Al导致钢水中Al2O3夹杂物增加，影响钢质纯净度。采取专门设计的连铸二冷制度浇铸工艺和特殊保护渣，防止铸坯产生裂纹。
2.1.2.3 制管工艺
设计了钢锭（连铸坯）直接轧管和锻坯斜轧穿孔（包括二次延伸）两种热轧管工艺和冷轧管工艺，突破了单一轧管工艺对产品规格范围的限制。经过不断地实践和改进，已经掌握了热轧管温度控制、轧管工具配置、终轧温度、毛管冷却速度对产品最终性能的影响规律以及冷轧工艺控制技术，在生产操作规程中对热轧加热炉各段加热温度及加热时间、工模具质量及润滑、二次延伸毛管的冷却速度、冷轧管坯质量要求等作了专门规定，从而保证P280GH无缝钢管具有良好的尺寸精度和表面质量。
2.1.2.4 热处理工艺
其技术关键是防止加热过程中产生粗晶和混晶组织。因此，一般情况下，正火工艺是以细化晶粒为目标!选择较低的正火加热温度!提高低温冲击韧性；但是对于厚壁管!尤其是有模拟热处理要求的主蒸汽系统管道用管!为满足其强度指标模拟热处理后达到标准要求，除了优化成分外，在热处理时取相对较高的正火温度，并采用适当的冷却方式，以确保产品模拟热处理后的强度指标达到技术规范要求。
2.2 压水堆核电站一回路主管道材料
一回路主管道属于核安全一级部件，尺寸大、运行条件苛刻(约300°C、16 MPa 的含磷酸、硼酸高温高压水)，对材料性能要求极高，除要求有良好的综合力学性能(足够的强度、高的塑性和韧性)外，还要求耐高温高压水腐蚀，具有良好的抗疲劳性能、易加工性和焊接性能等。拥有α-γ双相组织的铸造奥氏体不锈钢(约5%～20%铁素体相以岛状分布在奥氏体基体上一CASS)能很好的满足上述性能，广泛用于核电站一回路主管道。
目前世界上半数以上的核电站是按法国核岛设备设计和建造委员会(AFCEN)制定的RCC．M《压水堆机械设备设计和建造规则》制造的，我国正在建造的和今后相当一部
分核电站也都按这个规范建造。RCC-M《压水堆机械设备设计和建造规则》是一部国际上公认的最为安全的核电设备制造规范，按RCC-M制造的核电设备迄今为止没有发生过重大的安全事故，且设备故障率最低。RCC-M规范中的牌号Z3CN20.09M不锈钢属于低碳奥氏体—铁素体型不锈钢。RCC-M规范要求Z3CN20.09M铁素体含量范围12％～20％，最理想值为15％～18％，其值可依据Shaeffler图通过改变材料成分实现调控。
2.2.1 一回路主管道制备工艺
压水堆一回路主管道可以采用锻造或铸造制造工艺。采用锻造奥氏体不锈钢时，主管道组织均匀，力学性能较好；但由于制造工艺的限制，直管段制造长度受限，使主管道焊缝数量增多，焊接工作量增大，而且由于材料本身特点，在焊接时容易产生焊接缺陷。铸造工艺可以克服锻造主管道的缺点在保证主管道力学性能不降低的前期下，采用铸造奥氏素体一铁体不锈钢来替代锻造奥氏体不锈钢。铸造奥氏素体一铁体不锈钢具有较好的焊接性能，焊接时不易产生焊接缺陷，且采用离心铸造可以制造出长度较大的直管，使焊缝数量减少，这一技术已经成功应用到主管道的生产中。
原料经过电弧炉+氩氧炉双联冶炼，调控微合金元素及杂质含量得到成分合格的钢液，成分调控时要严格将C含量降低到0.03%以下，然后进行浇注。弯头通过砂型静态铸造成型，直管经卧式离心铸造机成型，成型后的毛坯管件脱模后进行固溶热处理，目的是减少缺陷、均匀成分及调控铁素体含量从而提高性能，热处理工序完成后进行机械加工。直管和弯头的加工包括内圆和外圆的加工，机加工设备主要包括大型的车床、镗床及工装。对直管和弯头的机加工关键在于制定合理的加工工艺，并配套相应的设备。
2.3 EPR核电站常规岛主蒸汽和主给水管道的选材
随着我国第三代核电技术EPR 的引进，作为其常规岛最主要的两大管道，主蒸汽和主给水管道所用钢管对材质的技术要求也随之增高，这些管道都是在高温、高压条件下工作的大口径厚壁管。
2.3.1 管道选材的要求
在选材时不需考虑管道的抗高温强度和抗蠕变性能，但要注意以下两个因素的影响:
1）耐流体加速腐蚀（FAC）性能。在核电管道设计阶段，为了防止FAC 的发生，主给水管道应尽量选用有一定量铬元素的管材，使其对FAC 不敏感。
2）满足使用寿命。因为EPR 主蒸汽管道的设计温度为311℃，高压给水管道及其辅助管道的最高设计温度为261℃，只要选取材料的蠕变温度高于这个设计温度，在运行中就不会因为时间的积累产生蠕变，可以达到满足60 年寿期的技术要求；在选取该类管道材料设计温度下的许用应力时，可以选择与时间无关的强度指标，即设计温度下钢材的屈服强度和抗拉强度，以保证管道的寿命与核电站设计寿期一致。
2.3.2 管道材料的选择
主蒸汽管道（VPU）的作用是将来自蒸汽发生器（SG）的主蒸汽送入汽轮机（GPV）和汽水分离再热器（GSS），设计压力99 bar，设计温度311℃。使用的材料是WB36CN1或者A106B 碳钢管道。WB36CN1 在设计上满足EPR 机组管道耐流体加速腐蚀（FAC）
的性能要求。WB36CN1 钢是德国曼内斯曼公司企业标准中的一个钢种，是在碳锰钢基础上添加Ni2Cu2Mo 合金发展起来的。特点是强度高，使用温度为400℃，也可用作管壁温度达500℃的高温管道，目前国内核电站主要使用的是WB36CN1 进口管材，已在成都无缝钢管厂及武汉重工锻造公司实现了国产化WB36CN1 钢管，目前已供应岭澳二期核电站使用。
2.3.3 主给水管道材料
主给水管道的功能是将来自主给水泵的主给水通过高压加热器后送入蒸汽发生器。EPR 设计中，4台主给水泵出口有一个DN1000 的联箱，两列高压加热器出口也有一个DN1000 的联箱，在材料选取上，ALSTOM 推荐分段选取，即APA 泵出口处到高加进口处的管道使用ASTM A335 P91，从高加出口处到与核岛接口处使用ASTM A335 P11；目前CPR1000 和AP1000 在主给水管道选材上没有进行分段选取，而且CPR1000 的主给水管道与主蒸汽使用相同的材料WB36CN1，AP1000推荐采用A106B。
3 先进轻水堆
3.1 AP1000主管道
我国引进的美国西屋公司的AP1000第三代核电技术，由于其设计寿命提高到60年，核电站安全性能指标也大幅度提升，主管道要求采用整体锻造方法制造，接管嘴要求与主管一体锻造管道（包括弯管部分）不允许有环焊缝，其冶炼，浇铸，锻造，深孔加工，弯管等工艺都存在较大困难。
AP1000主管道在设计上首次采用了整体锻造316LN大型无缝管，不但设计使用寿命提高到60年，而且由于采用整体锻造管，不存在焊缝，也大大降低了核电站在役检查工作量。AP1000主管设计理念的创新，对主管道制造提出更高的要求，下面以主管道热段为例，分析其特点以及制造难度。
如图2所示AP1000主管道热段示意图，这是主管道系统中制造难度最大的部件。其外径为952mm、内径778mm。弯曲度角为56.4°，在热段上只有两只整体锻造成形的相对角度为45°的接管嘴。
根据目前超低碳不锈钢的冶制水平及装备，许多企业都能冶炼出成分合格的钢锭，
关键问题是如何保证钢锭的锻造性能。热段管的成品重量将近9t，所以锻造钢锭一般超过70t，锻造如此重量的扛鼎我国尚缺乏经验，而且热段管上面一同锻造的接管嘴更加增添了锻造难度。另外，成功弯制出大直径、大厚度、带接管嘴的不锈钢管，在世界范围内还未见报道。
3.1.1 冶炼技术
主管道采用TP316LN钢管，属于控氮型超低碳奥氏体不锈钢，其技术难点如下：
1)超低碳的控制
2)氮的控制技术
3)有害元素的控制（P、S）
3.1.2 锻造技术
为保证锻造压实效果，AP1000主管道在具有足够压力的自由锻压机上进行成形。其技术难题如下：
1)锻造裂纹
2)晶体度控制
3)异型锻件成型技术
4 核电金属管道的相关技术、专利
4.1 管道弯曲工艺
目前，在核电管道安装中大量使用了弯管，这些弯管不仅改善了流体的力学l生能，同时也减少了管道上的焊口数量，提高了管线运行的可靠性；弯管可根据技术要求采用冷弯或热弯工艺，每种工艺又各有几种方法，弯管的加工一般都在车间进行，生产环境和精度上有可靠地保证，是工厂化管道生产的发展趋势，而合理地选取弯曲工艺和方法是保证弯管质量的关键，目前工艺管道弯曲半径普遍都在3倍公称直径以上，管径愈大，弯曲半径也愈大，工艺操作难度愈大，所以在选材、弯制、检查、处理等环节上必须严格执行标准。
4.1.1 各种弯曲方法
1)管道冷弯的方法冷弯有转动弯曲、顶推弯曲和滚动弯曲3种方法。
2)管道热弯曲的方法热弯有火炉加热弯曲、中频和高频感应加热弯曲3种方法。
4.2 A-T I G焊在核电管道全位置焊接中的应用
采用传统焊接方法焊接的接头有15％～30％存在焊接缺陷，需要返修。即使采用全自动焊接技术，也难免会产生缺陷。如何改善管道全位置焊接工艺，保证获得高质量的焊接接头，一直是管道全位置焊接急需解决的问题。近来，A加G焊接法在工业生产中得到了重要应用，在相同焊接条件下焊缝熔深可达到传统TIG焊熔深的2-3倍，对于壁厚12 mill以下的不锈钢和碳钢对接焊缝，可以不开坡口，一次焊接完成，并能单面焊双面成型。
对于6 mm厚的不锈钢管道不开坡口，使用活性剂后可以一次焊透，并且能单面焊接双面成型。活性焊接法在管道全位置焊接中的应用不仅扩大了活性剂的使用范围，而且突破了在不开坡口的情况下，管道全位置焊机只能焊接薄壁管的局限性，焊接效率大幅度提升。
4.3 Z形跳焊法在核电工程管道中的应用
先进行中心—四角点固焊（定位焊），可对钛板进行分割成2个或几个中心，焊接时，应基本对称焊接。每个区域内焊接时应采用Z形跳焊法，如图2所示。
4.4 锆材在核电站的应用
锆合金的热中子吸收截面小、导热率高、机械性能好，又具有良好的加工性能以及同UO2相容性好，尤其对高温水、高温水蒸气也具有良好的抗蚀性能和足够的热强性。
因此，被广泛用做水冷动力堆的包壳材料和堆芯结构材料，成为核电站的重要应用材料。
4.4.1 锆合金包壳管在核电站的重要性
核反应堆是利用核裂变过程中所释放出来的巨大能量，通过核电设备最终转化成电能。由于在反应过程中存在大量的辐射，具有很大的危害性，因此，核安全就成为发展核电工业所必须解决的首要任务。在核电设计中，核安全的首道防线就是核燃料的包覆材料———包壳管，由它担负着防止核燃料泄漏的重要任务，要求在整个使用过程中不能发生破损，造成放射性外逸。
在众多候选材料中，锆合金以其优异的核性能，成为核燃料包壳管的首选材料，并获得了令人满意的使用效果。随着核反应堆技术朝着提高燃料燃耗，反应堆热效率和安全可靠性，以及降低燃料循环成本方向发展，对锆合金包壳材料的性能提出了更高的要求，包括腐蚀性能、吸氢性能、力学性能和辐照尺寸稳定性等。为此，人们在提高锆合金性能方面进行了大量的研究工作，开发了一些新锆合金。
4.4.2 锆材在核电站中的应用
如Zr- 2 合金适于作沸水堆结构材料，加拿大道格拉斯点反应堆的高压管和瑞士卢森斯堆的高压管均采用该合金等；Zr- 4 合金适于作压水堆和重水堆的结构材料，美国卡罗莱纳维尔吉尼亚堆的高压管、加拿大研制的重水堆中燃料束挡板和格架采用的是Zr- 4 合金。
4.5 相关专利及行业标准
5 国内外知名企业
5.1 国内知名企业
中国一重：中国第一重型机械股份公司是国内最大的核电锻件生产企业，90%以上的国产核电锻件，80%以上的国产核反应堆压力容器由公司生产。在核电产品研制方面占领市场制高点。2010年，核能设备已成为公司主要产品之一，所占比重达到16.46%。
二重重装：二重集团(德阳)重型装备股份有限公司。公司已取得核岛锻件“全域”通行证，公司陆续攻克了CPR1000核岛蒸汽发生器管板，水室封头，反应堆压力容器整体封头，接管筒体等所有核级锻件的关键制造技术，已成为国内当前最具整体突破核级锻件成套供货的重要企业之一，已经完成了300吨到600吨大型钢锭系列钢锭模的研究，设计和制造，形成了二重重装大型钢锭系列，核电蒸发器，管板锻件实现了批量制造，产品质量性能指标达到了国际领先水平，二代加核电管板产品的合格率稳定在80%以上，在行业中处于领先地位，已经实现了蒸发器锥形筒体中筒节，下筒节等锻件的大批量生产，掌握了冶炼，锻造，热处理和弯管等制造技术，并成功锻制了全球首支AP1000核电主管道。
上海电气：上海电气集团股份有限公司。公司是核电堆内构件，控制棒驱动机构目前国内唯一的生产制造商，并已成为国内核电核岛设备产业链最完整的供应商。公司已拥有了300MW等级核电常规岛设备，600MW等级核电常规岛设备，1000MW等级核电常规岛设备，高温气冷堆实验堆和其他新堆型等主要设备的能力，并分别在秦山核电站一期，秦山核电站二期，岭澳核电站等投入运行。公司计划至2012年，核电常规岛主设备及核岛主设备均实现年产能4-6台套。2010年公司第三代核电AP1000获得重大突破，已签署桃花江4台机组核电供货订单。截止2010年末，公司核电核岛设备在手订单已突破190亿元，产品覆盖了所有中国市场在建核电项目。
台海玛努尔：烟台台海玛努尔核电设备股份有限公司（THM）是烟台市台海集团有限公司于2006年12月15日创建的专业致力于百万千瓦级压水堆核电厂一回路主管道的生产企业，同时提供各种类型复杂铸件，大中小型锻件及锻坯，离心管，管坯，电渣重熔与真空自耗钢锭，特种合金等。是目前全球唯一一家同时具备二代和三代核电主管道生产能力的制造企业。
三洲川化：四川三洲川化机核能设备制造有限公司。门类齐全，先进配套的制造、检测设备更是产品质量的有力保证。多年来，三洲核能始终关注着行业领域的技术进步与创新，不断加强设备的改进和配套，保证了技术设备的持续领先。公司拥有主要生产设备187台（套），其中高、精设备43台（套），三洲核能确保品质服务。
吉林中意核管道：吉林中意核管道制造有限公司。公司经吉林省人民政府批准，中意合资民营企业，主要从事国际第三代压水堆核电站AP1000主管道热段、冷段和波动管及配件等民用核电设备的研发和制造。
渤海船舶重工：渤海船舶重工有限责任公司（简称渤船重工），是中国船舶重工股份有限公司所属骨干企业之一。是我国集造船、修船、钢结构加工、冶金设备和大型水电、核电设备制造为一体的大型现代企业和国家级重大技术装备国产化研制基地。
5.2 国外知名企业
意大利IBF公司：成立于1979年，主要集中于管道制造，石油天然气、原油、核电管道设施。随着产品线的丰富，切割和原材料加工工艺的不断改进，逐渐成为市场的主导企业。
美国TIOGA：Tioga是具有核电设备高质量生产资质的一家公司，也是最老的核能管道设备的供应商。
德国V ALLOUREC & MANNESMANN(德国曼内斯曼) TUBES：is a world leader in the production of seamless hot rolled steel tubes for all applications. The company''s eight European tube mills (4 in France and 4 in Germany) and production sites in Brazil and the USA use state-of-the-art production processes, and their combined capacity of up to 3 million tonnes covers the world''s largest range of dimensions for seamless steel tubes.
美国威曼高登、日本住友：都是P91的主要供应商。（P91 是为了适应火电的飞速发展，研制出的适用于超临界、超超临界四大管道的新型合金钢种，P91 钢在不预热条件下焊接裂纹达100%，在预热150℃以上焊接，才可以避免裂纹的产生，工艺的复杂性对P91 在核电的广泛应用需要一定时间。在相同压力参数下，P91相比P11可以减小主给水管的厚度，进而减小管系支吊架的重量，有利于管道的膨胀和收缩，利于释放附加应力）
输油管道腐蚀机理与防护措施 随着我国社会的不断进步和发展，我国的输油管道运输行业也获得了突飞猛进的进步，输油管道的一些节能和环保的功能也在自身发展的过程中逐渐的彰显出来，然而，近几年以来，却时常发生管道泄漏和失效的现象，而造成这一现象的主要原因就是管道遭受到了腐蚀，管道如果遭受到了腐蚀，就会对管道的使用寿命和所产生的经济收益产生直接的重要影响。因此，本文针对输油管道的腐蚀机理和防护措施进行了深入的探究和分析，从腐蚀的种类入手，对我国的管道腐蚀的保护对策进行了详细的总结，为日后我国研究输油管道的腐蚀工作奠定了一定的理论基础。 标签：输油管道；腐蚀；防护；措施 在油品运输的过程中，输油管道所具有的环保和节能的特征不断地彰显出来，在大多数的管道运输中，通常采取的都是无缝钢管，螺旋焊接钢管和直缝电阻焊钢管等材质，通过埋地和架空两种方式对管道进行铺设，因此，对于输油管道来说，它在输送油品的过程中，一定会受到来至周围介质所产生的腐蚀现象，主要会发生的是化学腐蚀和电化学腐蚀，一旦输油的管道遭到了腐蚀，不仅会大幅度的缩短管道的使用寿命，同时还会造成一定的环境污染，从而导致整体经济收益的缩减，严重的情况会导致整条管线失去自身的作用和价值。因此，本文针对输油管道的腐蚀工作进行了深入的探究和分析，提出了相关的输油管道防护措施，为日后防止输油管道腐蚀现象的发生提供了十分重要的理论意义。 1 腐蚀种类 金属由于受到周围环境的影响，从而发生一系列的化学或电化学的反应，对自身产生一种破坏性的侵蚀，就是我们所说的腐蚀。对于腐蚀来说，它具有一定的化学性质，大部分的腐蚀现象都是化学变化的过程，因此，我们根据输油管道腐蚀过程中所呈现出的特征的差异，将腐蚀的类型分为两种，分别是化学腐蚀和电化学腐蚀。 1.1 化学腐蚀 化学腐蚀指的是输油管道的表面与相关的氧化剂直接接触而产生的化学变化，在化学腐蚀的过程中，它是氧化剂和金属之间进行电子的转移，在此过程中并不会产生电流，例如，金属长期暴露在空气中，就会与空气中的氧气进行氧化，从而生成相应的金属化合物，除此之外，油品中由于含有较多的硫化物和有机酸，这些物质也会对金属的输油管管道产生一定的腐蚀作用。 1.2 电化学腐蚀 在输油管道中发生的电化学腐蚀，它指的是在金属管道和一些电解质之间形成了一定的作用，從而使金属表面和电解池之间构成了原电池的组成结构，引起
编号：SY-AQ-09483 ( 安全管理) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 金属管道腐蚀防护基础知识 Basic knowledge of metal pipeline corrosion protection
金属管道腐蚀防护基础知识 导语：进行安全管理的目的是预防、消灭事故，防止或消除事故伤害，保护劳动者的安全与健康。在安全管理的四项主要内容中，虽然都是为了达到安全管理的目的，但是对生产因素状态的控制，与安全管理目的关系更直接，显得更为突出。 1．什么叫金属腐蚀？ 金属腐蚀是金属与周围介质发生化学、电化学或物理作用成为金属化合物而受破坏的一种现象。 2．金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为哪几种？ 金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。 3．常用的防腐措施有哪几种？ 常用的防腐措施有涂层、衬里、电法保护和缓蚀剂。 4．什么叫化学腐蚀？ 化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。化学腐蚀又可分为气体腐蚀和在非电解质溶液中的腐蚀。 5．什么叫电化学腐蚀？ 电化学腐蚀是指金属与电解质因发生电化学反应而产生破坏的
现象。 6．缝隙腐蚀是如何产生的？ 许多金属构件是由螺钉、铆、焊等方式连接的，在这些连接件或焊接接头缺陷处可能出现狭窄的缝隙，其缝宽（一般在 0.025~0.1mm）足以使电解质溶液进入，使缝内金属与缝外金属构成短路原电池，并且在缝内发生强烈的腐蚀，这种局部腐蚀称为缝隙腐蚀。 7．什么是点腐蚀？ 点腐蚀是指腐蚀集中于金属表面的局部区域范围内，并深入到金属内部的孔状腐蚀形态。 8．点蚀和坑蚀各有什么特征？ 点蚀：坑孔直径小于深度；坑蚀：坑孔直径大于深度。 9．什么是应力腐蚀，应力腐蚀按腐蚀机理可分为几种？ 由残余或外加拉应力导致的应变和腐蚀联合作用所产生的材料破坏过程称为应力腐蚀。应力腐蚀按腐蚀机理可分为：（1）阳极溶解（2）氢致开裂。
核电站大修项目计划管理的新方法 转载自：《项目管理技术》总第26期作者：大亚湾核电运营管理有限责任公司黄晓飞 摘要：本文简介了大亚湾核电运营管理有限责任公司（英文缩写DNMC）核电机组大修项目计划管理的特点，通过分析DNMC大修计划管理方法的演变，揭示核电站大修项目计划管理存在的问题，提出以企业级项目管理软件P3E/C为核心工具解决核电站大修项目计划管理存在问题的新方法。 关键词：核电站；大修；计划；P3E/C 一、 前言 核电机组在运转一个发电循环后，将停机用新燃料组件替换乏燃料组件。核电站运营管理单位均利用这一换料停机的时间窗口，进行大量设备的预防性维修、纠正性维修、在役检查、改造和定期试验，以改善和维持设备的运行特性，保证机组在下一发电循环的安全稳定运行。这就是核电机组的换料大修。 核电机组换料大修是一个巨大且极其复杂的的项目，对项目执行的安全、质量和工期均有很高的标准。DNMC百万级单台机组大修执行的工作票数量在5000-8000张之间，计划控制的活动数量在10000项左右，参与项目的人员（分属不同的承包商或业主）上千人。核电机组大修项目必须严格遵循运行技术规范的要求，系统和设备的停运、恢复，以及各项作业活动间的窗口和逻辑联系都有严格的限制条件。另外，百万级机组单机按目前上网电价每小时将有发电受益40-50万元人民币，故工期控制也非常重要。 由此可见，核电站大修项目对计划管理水平的要求很高。DNMC大修项目的实践表明，推进项目管理方法改进、强化计划功能、重视经验积累，对保证核电机组大修项目的安全和质量，缩短大修工期起决定性作用。 图一：大亚湾D1和D2两台机组的大修工期（D202为十年度大修，D209为非标准年度大修）
管道的应力腐蚀断裂参考 文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月 管道的应力腐蚀断裂参考文本
使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 四川省的天然气管线由于介质未处理好，在被输送的天然气中H2S大大超过规走的含量，曾发生多次爆破事故。 据国外文献介绍,美国1955年第一次发生由于氢脆而产生的氢应力破坏,六十年代出现了其他形式的应力腐蚀断裂，以后随着时间的延续，这类破坏事故越来越多，而应力腐蚀断裂也越来越多地为管道工作者所关注,并成为研究的课题。 应力腐蚀断裂简称为SCC,这系由英文名词Stress Corrosion CracKing而来的,其定义为：在应力和介质联合作用下，裂纹的形成和扩展的过程叫做应力腐蚀,由于应力腐蚀而产生的断裂称为应力腐蚀断裂。 当原始缺陷的长度2a小时临界裂纹长度2ac时，管线是不会断裂的’但由于疲劳或（和）环境的作用,裂纹长度可以增长,当原始缺陷长度逐渐增长,最后达到2ac时”则管道产生断
管道的腐蚀与防护方法集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
管道的腐蚀与防护方法一、碱线腐蚀与防护 1．概况 大庆石化总厂炼油厂输转车间81单元碱管道用于向生产装置提供浓度30%～40%的碱液，管道材质为碳钢，连接采用焊接方式，工作压力为0.6～0.7Mpa,工作方式为间歇式。冬季操作时需用0.3Mpa压力的蒸气伴热，由于碱液温度高，造成管道焊口开裂，碱液经常泄漏，生产很被动。同时泄漏出的碱液腐蚀其它管道，每年维修费用很大，这种现象94年前一直没有得到解决。 2．腐蚀原因分析 普通碳钢在碱液中会形成一层以Fe３O４或Fe２O３为主要成分的表面膜，同时由于晶界上有碳化物和氮化物析出，使晶界上的表面膜不稳定，易溶解。在外应力的作用下产生了晶界裂纹，使新暴露出来的铁产生FeO2－的选择性溶解，形成应力腐蚀。 碳钢在NaOH溶液浓度5%以上的全部浓度范围都可能产生碱脆，而以30%左右的浓度最危险，发生碱脆的最低温度为50℃，在沸点附近的高温区最易发生。见图一。
管道使用过程中，夏季或管道不加热时，浓度在30～40%的碱液不发生碱脆；而在冬季，管道加热时，温度超过50℃，碱浓度仍为30～40%时则发生碱脆，因为实际碱管道在加热的情况下往往都高于50℃。 另外，碱性溶液只有在非常富集的情况下，才会通过如下反应溶解铁： 3Fe+7NaOH→Na3FeO3·2Na2FeO2+7H Na3FeO3·2Na2·2Na2FeO2+4H2O→7NaOＨ+Fe3O4+H 7H+H→4H2 3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2 该管道每10日左右送一次碱，容易在焊口处沉积碱液。管道一般为单面焊，内壁常有未焊透处，存有间隙。随时间延长，碱液浓缩，造成碱液在焊口处富集，使焊口处首先腐蚀，而且使焊道不存在金属钝化膜，常露出新鲜的金属表面。根据电化学腐蚀原理，该处的金属表面常处于阳极处，处于腐蚀状态。 原管道的接头为焊接，焊口附近的金相组织比基体的金相组织晶粒大，加之焊接组织不均匀性及焊接后存在较多的缺陷，这样焊道与基体金属的表面机械性能及化学成分存在较大的差异。 该管道在50℃以上的情况下使用和停用交替进行时，由于碱液的富集及较高温度的双重作用，很快发生应力腐蚀开裂，使管道泄漏在冬季频繁发生。 3.材料选择依据
日本核泄漏事件与我国核电事业发展
日本核泄漏事件与我国核电事业发展 3月11号当地时间14点46分，日本宫城县发生世纪大地震，引发大规模海啸并造成重大损失，甚至导致福岛第一核电站发生爆炸造成核泄漏。这一事件，照成了国际性的轰动，并引起了我国参加两会的代表及高层们的重视，甚至在国民中也造成了很大的影响，一时间因心思不正的分子的扰乱性行为，而造成“盐慌”等等。当这些风暴渐渐开始平息下来，人们不禁产生了各种问题。如，此次日本核泄漏事件，是否会对我国产生不良反应？我国距离日本如此的近，是否会对我们的日常生活产生影响？核能真的值得人类发展利用吗？在核能的开发中是否存在着安全隐患？等质疑声此起彼伏。 那么，核能的开发是否值得？日本的核泄漏，又对我国产生了哪些影响？ 一直以来，很多人都认为核能是最安全同时最可靠的能源。但是，由于此次日本福岛第一核电站机组发生爆炸、导致放射性物质泄漏的事件让人不得不对核能的安全性产生了置疑。据了解，与常规能源相比，核能主要有三大优势——
核能的能量密度非常之大；核能是非常清洁的能源；核能具有较高的经济性。因此，伴随着我国能源的逐渐减少，也就决定了我国核能的开发是趋势所趋。 而在此次照成日本福岛第一核电站机组发生爆炸、导致放射性物质泄漏的主要原因，是由于核裂变产生核反应堆的“剩余发热”照成的。一般为了防止“剩余发热”的危害，对反应堆做了很多可靠的设计，从而大大降低了因“剩余发热”而照成的许多，如地震等问题。然而在此次发生的日本地震，其规模大大超过了预期，从而照成核泄漏事件的发生。而此次日本核泄漏事件不仅并未对我国照成很大的损失，反而为包括我国在内的世界各国敲醒了警钟，并促进了世界各国专家学者们对核能开发问题的重视及研究。 除此之外，此次日本核泄漏事件还推动了我国对核能开发的重视，并建立了相关法案。近日，在中国政法大学举行了首届原子能法论坛。而这一论坛的举行，也体现了我国核能相关法律建立的开端，这对我国具有极重要的意义。 因此，各种事实表明，此次的日本核泄漏事件，或多或少的震动了不少国民的内心，但，对
核电厂给水排水管道布置设计及施工技术 摘要：随着我国经济建设的高速发展，对电力的需要量越来越大。核电作为一 种比较清洁的能源，越来越受到人们的青睐，各种核电工程越来越多，排水管道 工程作为核电工程的重要组成部分，其在工程运行中发挥着非常大的作用，一旦 管道布置设计不合理，就会对其使用效果造成非常大的影响。为此，我将要在本 文中对核电厂给水排水管道布置设计及施工技术进行探讨，希望对促进我国核电 工程事业的发展，可以起到有利的作用。 关键词：核电厂；给水排水管道；布置设计 1前言 给排水工程在核电工程运行过程中，发挥着非常重要的作用，是发电运行的 基础保障。因此，在实际设计施工的过程中，应该对给排水工程中的问题进行深 入的分析，合理设置施工方法和施工方案，保证给排水工程的顺利施工【1】。 此外，还应该加强施工人员素质建设，不断提高施工人员的自身素质。 2给排水管道的布置要求 在核电厂给排水管道的设计过程中，应该明确其基本的设计要求，并按照该 要求进行工程设计，有效提高工程设计的质量，满足工程后期实际使用要求。其 应该满足下面的一些最基础要求：一、符合相关设计规范要求。当前我国在核电 工程给排水管道设计中，已经出台了相关设计规范要求，在实际设计过程中，应 该严格按照这些规范要求，开展设计工作。二、在对工程化学建材的管理和储存 过程中，应该采取必要的保护措施，避免管材出现严重的损坏变形现象。在对橡 胶圈的使用过程中，应该注意保存环境的温度，如果温度较高，很容易造成橡胶 圈变形现象的发生，无法继续进行使用【2】。三、在对各种化学建材管道进行 安装的过程中，应该采用专用的工具，并严格按照相关的操作规范进行施工。在 对化学建材选购的过程中，应该选购大厂家生产的管材，保证这些管材的质量。 此外，在管材的储存过程中，应该做好对场地的平整工作，避免由于场地效果不 佳造成建材的损坏。四、在管道实际安全前，应该按照要求提前进行摆放，方便 对这些建材的起吊，保证核电工程施工的顺利进行。 3给排水管道布置设计和技术措施 做好对施工图纸的分析工作。在施工的准备阶段，应该充分做好对施工图纸 的分析工作，深入施工现场勘查施工区域的土质和地下水情况，根据工程给排水 的实际需要，掌握管道设计需求。为了施工设计的准确性，应该认真做好工程现 场的勘察工作，为后期工程的开展，打下一个良好的基础【3】。在完成给排水 管道的设计工作后，施工人员应该及时对图纸进行熟悉，充分掌握图纸的设计意图，根据施工图纸来选择施工技术，明确具体的施工内容，预测施工过程中可能 会出现的各种问题，做好核电厂给排水管道施工事故的预防工作。 管网的布置形式。为了保证核电厂的正常供水，在对管网进行布置的过程中，应该做好现有管网和拟建管网的协调，保证各个管网之间可以得到相互的协调， 保证核电厂供水的有序性。根据供水需求的不同，管网布置通常会采用树状管网 或者环状管网。如果核电厂的规模比较大，且对供水能力要求较高，应该采用环 形管网的形式，充分提高供水的安全性。但这种管网形式的管线长度较长，后期 维护成本也会较高。如果核电厂的规模比较小，对供水需求没有那么高，则可以 采用树状管网的设计形式，为今后续结成环状管网留下足够的余地。 污水管道的设计。在核电厂排放的污水中，往往既包括生活污水，又包括工
第六章金属的应力腐蚀和氢脆断裂 §6.1应力腐蚀 一、应力腐蚀及其产生条件 1、定义与特点 （1）定义 （2）特点 特定介质（表6-1） 低碳钢、低合金钢——碱脆、硝脆 不锈钢——氯脆 铜合金——氨脆 2、产生条件 应力：外应力、残余应力； 化学介质：一定材料对应一定的化学介质； 金属材料：化学成分、显微组织、强化程度等。 二、应力腐蚀 1、机理（图6-1） 滑移——溶解理论（钝化膜破坏理论）
a）应力作用下，滑移台阶露头且钝化膜破裂（在表面或裂纹面）； b）电化学腐蚀（有钝化膜的金属为阴极，新鲜金属为阳极）； c）应力集中，使阳极电极电位降低，加大腐蚀；d）若应力集中始终存在，则微电池反应不断进行，钝化膜不能恢复。则裂纹逐步向纵深扩展。（该理论只能很好地解释沿晶断裂的应力腐蚀）2、断口特征 宏观：有亚稳扩展区，最后瞬断区（与疲劳裂纹相似）；断口呈黑色或灰色。 微观：显微裂纹呈枯树枝状；腐蚀坑；沿晶断裂和穿晶断裂。（见图6-2，和p2） 三、力学性能指标 1、临界应力场强度因子K ISCC 恒定载荷，特定介质，测K I~t f曲线。 将不发生应力腐蚀断裂的最大应力场强度因子，称为应力腐蚀临界应力场强度因子。 2、裂纹扩展速度da/dt K I>K ISCC，裂纹扩展，速率da/dt Da/dt~ K I|曲线上的三个阶段（初始、稳定、失稳）由（图6-7，P152）可以估算机件的剩余寿命。 四、防止应力腐蚀的措施 1、合理选材； 2、减少拉应力； 3、改善化学介
质；4、采用电化学保护，使金属远离电化学腐蚀区域。 §6-2 氢脆 由于氢和应力的共同作用，而导致金属材料产生脆性断裂的现象，称为氢脆断裂（简称氢脆） 一、氢在金属中存在的形式 内含的（冶炼和加工中带入的氢）；外来的（工作中，吸H）。 间隙原子状，固溶在金属中； 分子状，气泡中； 化学物（氢化物）。 二、氢脆类型及其特征 1、氢蚀（或称气蚀） 高压气泡（对H，CH4） 宏观断口：呈氧化色，颗粒状（沿晶）； 微观断口：晶界明显加宽，沿晶断裂。 2）白点（发裂） 氢的溶解度↓，形成气泡体积↑，将金属的局部胀裂。 宏观：断面呈圆形或椭圆形，颜色为银白色。甚至有白线。 3）氢化物 形成氢化物（凝固、热加工时形成）；或（应力作用下，元素扩散而形成）。 氢化物很硬、脆，与基体结合不牢。
日本核泄漏事件对我国核电事业发展的影响 摘要：日本特大地震伴随海啸引发了福岛第一核电站爆炸及放射性物 质泄漏，触目惊心的核泄漏事件给我们敲响了警钟，给中国核电事业 的发展提出了警示。 关键词：核泄漏；自然灾害；核能立法；防护措施等。 3月11日下午，日本东部海域发生9级大地震，并伴随特大海啸，次日，福岛第一核电站发生了爆炸和放射性物质泄漏。这是自1986年4月26日苏联乌克兰共和国切尔诺贝利核能发电厂发生严重核泄漏以来，人类发生的最严重的核泄漏事故。虽然日本因地震发生的核泄漏事件 不会改变中国发展核电的决心和安排,但这次事件给中国核电事业的发展敲响了警钟。 首先，中国核电发展必须充分考虑环境变化等自然因素，核电站尽量 建在不易发生重大灾害的地区。此次日本核泄漏是由于特大地震伴随 海啸袭来仍而引发的，而近几年由于人类对环境的破坏，灾害丛生地 震频发。因此，中国核电建设的当务之急就是在设计的层面上充分考
虑发生地震的可能性，在抗震方面的设计应该做好最坏的打算。只有这样，才能确保不出问题。在当前东部率先发展的大趋势下，我国沿海地区的经济和人口密度急剧增大。各级政府必须高度重视海洋灾害可能造成的影响，切实提高沿海地区的灾害防御能力。 其次，中国核电设施应该做好严格的监测和维护,严格禁止这些设施出现超期服役现象，而且不管在怎样的紧急情况下，电站内都必须拥有稳定可靠的“多路”供电系统。据报道，泄漏的最主要原因是海啸超出了设想的水平，海啸引起的滔天洪水将柴油发电机房淹没，造成应急供电系统不能工作。并且福岛一期核电站原本设计寿命已经到期，但出于成本考量而继续运作，尽管在今年2月份的评估报告中，东京电力认为这种超期服役不存在风险，但由于其安全设计存在缺陷，最终导致了目前事态的恶化。中国目前有13座核电站正在运行，虽然已经有严格的监测和维护机制，但仌然马虎不得，尤其是一旦监测出问题，一定要及时处理，才能确保安全。 第三，我国在核安全和辐射安全方面存在法律空白,核能领域基本法原子能法立法一拖再拖,至今依然没有出台,中国核安全法律缺位 问题突出。在核安全形势严峻的背景下,我国必须高度重视和积极推进
解析核电设备管理对核电运行安全的影响 发表时间：2019-10-16T15:16:38.760Z 来源：《电力设备》2019年第11期作者：俞践[导读] 摘要：核能事业的大力发展,促使核电站投资力度不断加大,站内拥有的核电设备也愈发复杂，更加先进。 （中国能源建设集团浙江火电建设有限公司浙江省杭州市 310016）摘要：核能事业的大力发展,促使核电站投资力度不断加大,站内拥有的核电设备也愈发复杂，更加先进。通过长期探索不难发现，核电站建设与核能利用不仅需要专业技术支撑,而且应确保核电设备稳步运行。只有挑选性能优良的核电设备，方可实现核电站的正常运行，推动核电事业的发展进程。 关键词：核电设备；管理；安全；影响 一、核电设备安全管理的重要性 由于核电运行具有一定的危险性，在实际的生产过程中对于核电设备的要求较高，为了保障核能发电的安全性，有关人员应当逐步提高核能发电安全管理的水平，以此才能提高核能发电的经济效益，凸显其环保特性。所以强化核电设备管理对于我国核电事业的发展具有重要的价值，近年来，科学技术的发展速度较快，提升核电设备的管理质量不仅是核电生产的要求，也是快速实现新能源开发与利用的有效切入点。现阶段，我国核电设备的发展逐渐趋于智能化、高效化发展，这就要求核电设备管理人员应当树立正确的观念，保障核电运行的安全性。实现核电设备的规范化管理，一方面应当确保核电设备的规范使用，按照使用标准利用设备，意识到核电设备管理的积极作用。另一方面，在实际的管理过程中，核电站应重视管理人员的专业知识水平及职业技能水平，通过核电设备的安全管理，为核电站的健康发展奠定良好的基础。在核电设备的运行维修环节，管理人员不仅要求具备相关专业技能，更应当具备较高的职业道德，实行定期维修与检查，不断提高设备运行的安全性。 二、核电设备管理对核电运行安全的影响 2.1管理制度方面 管理制度方面来看，由于核电站多数属于国家设施，设备管理上可能存在着安全意识不够强的问题，这对运行安全有一定的不良影响。 核电站的辐射问题以及泄露等严重事故，某种程度上说均和管理不力有一定关系，比如美国三里岛事故，1979年3月28号，其核反应堆发生堆芯失水熔化，放射性物质大量外泄，附近20万居民撤离，并举行大规模游行示威，导致美国核电事业发展一度受挫。事故发生的原因是二回路水泵出现故障，SG应急给水系统自动投入工作，但在此前的检修工作结束后未将应急给水系统的阀门恢复开启，导致二回路的给水依然处于断流状态，反应堆的温度和压力因此迅速升高，卸压阀在此情况下自动打开，反应堆中的汽水混合物外泄，但在压力下降后，卸压阀由于系统的故障而无法回座，堆芯冷却剂仍在外泄，压力迅速降至正常值之下，应急堆芯的冷却系统自动投入工作，操纵员在短时间内无法判断事故原因，未判明卸压阀没有回座，反而选择关闭应急堆芯冷却系统，停止向堆芯注水，最终导致堆芯温度急剧升高，在短短的120秒内造成了堆芯融化、放射性物质外泄的严重事故，结合三里岛事件的起因、过程，不难发现核电设备管理制度的重要性。 2.2设备质量方面 一般来说，核电所用原料，包括铀等，均有一定的放射性，设备质量是保持设备本身工作能力以及人员、生产安全的重要基础，主要包括防护装备质量、设备本身质量和安装质量三个方面。 防护装备质量指人员所装备的衣服、头盔等的防辐射能力，必须做到质量达标，目前虽然尚无由于装备不合格造成的事故，但也需重点管理。设备本身质量是指核电站所用设备，抗热、抗辐射等指标是否合格，仪表类设备在辐射条件下是否精准等。安装质量是指相关人员进行设备安装作业时是否规范，能否保证设备的正常工作等。福岛核电站事故是最近的一次核电事故，事故发生一定程度上是受地震影响，但如果在建设时充分考虑抗震性，对设备防泄露能力做进一步加强，依然可能降低事故影响，福岛事故也体现了核电设备管理对运行安全的影响。 三、核电设备管理举措 3.1重视风险管理 设备的常规建设与安全运行是其前进发展的必要条件，核电设备管理人员需重视核电设备建设，做好运行风险管理工作。风险管理具体指代在核电设备的基本建设与正常运行过程，要求管理人员科学剖析设备运行与使用，有效监控可能出现的故障。风险管理存在于核电设备安装以及使用的每一个过程。一个达标的核电企业，务必要具备健全的风险管理机制，系统掌控运行风险。在日常工作活动中，管理人员务必要仔细观察设备运行，科学编排工作技术，让核电设备可稳步运行。同时，管理人员应认真分析设备的情况，合理调整运行技术，达到高效生产。 核电设备风险管理除应对核电设备运行过程实施风险管理外，也应对管理工作的基本流程与设备保养实施风险管理，依据标准和规范开展，保障安全质量。在设备的日常维护过程，应合理采取新技术，既要达到安全维护，也应减小成本。 3.2科学设计 为实现核电站的稳步运行，科学设计尤为重要。在常规设计过程应遵守多样性原则，维护核电站的常规运行。在核电站的设计工作中，核电设备设计为重点内容，若想达成核电站的正常运行，则务必要科学设计。首先，做好设备配备，保证设备充足，准备一定的备用设备，一旦出现故障，可启用备用，以免影响发电工作。其次，应设计制作自动更换系统，待设备出现故障时，便可自动调节至备用设备中，让设备正常运行，并节省时间，通常不会对工作产生任何不良影响。最后，做好有效停堆的设置，待设备或反应堆发生故障问题时，可通过快速停堆装置全面调控核反应，让反应马上停止。同时，核电设计还应思量许多其他问题，应打造安全设备，防范故障事故，当出现故障时能够在第一时间发现，并及时处理。 3.3保障安装质量 核电事业的大力和高速发展，促使核电设备不断朝现代化与高效化前进发展。而安装质量是实现核电设备正常运行的重要保障，只有设备安全运行，方可实现核电站的可持续发展。核电站不建议片面强调核电设备数量、拓展核电站的规模，也应严格要求设备质量，让核电设备正常运行，进而实现核电站的全面发展。在核电设备质量方面，应严格控制，认真检查，系统维修，切实保障运行安全。 3.4合理预判设备故障
核电管道设计过程及特点 发表时间：2019-05-10T15:53:18.463Z 来源：《防护工程》2019年第2期作者：王俊哲 [导读] 核电厂管道设计是核电厂安全运作的重要保障，在进行管道设计时必须要严格按照管道设计图纸进行布置，而且还需要配合后期的检查与维护，这样才能保证核电厂后期生产运行的经济效益。 中国核电工程有限公司郑州分公司河南郑州 450000 摘要：核电厂管道设计是核电厂安全运作的重要保障，在进行管道设计时必须要严格按照管道设计图纸进行布置，而且还需要配合后期的检查与维护，这样才能保证核电厂后期生产运行的经济效益。论文主要对管道设计的原则以及设计内容展开论述，并对管道设计的特点以及需要注意的问题进行了分析，供相关工作者参考。 关键词：核电管道；设计过程及特点 1、前言 核电厂在综合布置设计完成之后必须要进行的一个环节就是管道布置设计，利用这一环节，可以进一步确定核电厂厂房内工艺管道的具体走向，合理定位厂房内的所有设备。这个过程需要将管道上的支撑点以及各系统管道的各类部件位置准确的标注出来。但是介于核电厂对于核安全的特殊性要求，其管道布置设计有其自身的特点和要求。 2、核电管道设计特点及要求 2.1核电管道设计特点 核电管道设计特点主要包括以下几个方面:①核电管道不能与其他专业设备、管道或者电缆托盘发生碰撞，在进行管道区域划分时，应事先避开其他设备和管道。②避免管道支架的生根。在进行管道布置时，新增管道的布置方向要尽量与已布置好的管道在一排或者一列的方向上。③注意管道部件的规范化，要尽量使用标准管件。④在进行管道设计时，要尽可能的少用直接焊接的方式，这样可以方便后期的焊缝检查。如果要用焊接的话要注意两管件之间的焊缝不宜过短，避免产生热应力叠加。⑤一般情况下，水平方向上设置阀门，垂直方向上设置阀杆，特殊情况除外。这里要注意的是在进行阀门布置时要为后期提升阀杆以及检修拆卸阀门等留有足够的空间。在管道设计时也可以设计必要的钢平台以方便后期的操作和维修。 2.2核电厂管道布置特殊性的相关要求 核电厂的管道布置设计首先要注意的问题就是其安全性，主要包括辐射防护、防火、防水淹、管道独立性以及管道的在役检查等内容121。为此，管道设计还应该注意做好以下几个方面:①在进行管道布置之前应充分了解管道需穿越区域的耐火极限、辐射分区以及水淹分区等。②多重系统之间保持独立，保证系统各部件与预测始发事件效应之间的独立，不同安全等级的系统部件之间也要保持一定的独立性，安全重要物项与非安全重要物项之间保持独立。为保证管道各项之间的独立性，可在设计时利用空间隔离或者实体隔离的方法来实现，对其他用于执行安全功能的管道可进行适当隔离。③在核电厂运行周期内，做好各系统部件的在役检查工作，以便于掌握核电厂的安全运行信息。核电管道的在役检查要求在进行管道设计时既要满足检查维修的空间要求，又能尽量降低检察人员受辐射的程度。 3、核电工程管道设计工业化管理的实施 3.1管道设计阶段 核电管道的设计过程主要包含三个阶段，分别是方案设计阶段、初步设计阶段以及施工设计阶段。方案设计阶段主要是完成系统工艺布置设计的初步规划，制定基本的设计框架，其主要是理论方面的设计;初步设计阶段就是理论到实际的一个过程，在这个阶段需要对后期所需的材料以及管道部件用量等相关信息做出基本的预估;施工设计阶段就是将前期所有的设计进一步的落实，并对前期的初步设计成果进行复核，这一阶段要保证最终的落实结果与初步设计方案一致。 3.2管道设计控制 管道的设计控制主要包括输入控制、流转控制、进度控制、质量控制、接口控制、变更控制、物项控制以及风险控制等几个方面。为切实做好管道的设计控制工作，在进行管道设计之前，必须要依照设计文件明确设计分工以及责任、义务，然后针对各自所负责的内容有序、合理的进行。在这里需要注意的一点是风险控制，在设计的过程中会存在很多不确定的因素，这会在一定程度上造成设计成本的增加，产生不必要的经济损失，因此，在进行管道设计时必须要首先建立相应的风险预判、风险价值分析机制，尽量减少后期的损失。 4、管道施工图的设计 在进行管道新增布置工作时，需要依据核电厂的系统流程图、管道清单以及管道等级表等对管道布置图进行认真的规划，其内容应包含管道以及部件的尺寸、位置、规格参数以及防范要求等，如果有特殊材料或者特殊部件还需要附上相关的参考表。在进行吊架设计时，其位置以及相应功能的确定需要以所连接的设备以及管线为依据，明确对应管段的具体出发点，然后再根据管道布置图的初段设计来完成管道具体走向的设计工作。 5、支架的设计 支吊架在管道设计中主要是起到支撑、限位以及固定的作用，借助支吊架的作用可以有效保障管道以及设备的长期安全运行。管道设计中关于支吊架的选择应尽量遵循标准化的原则。目前应用较多的支吊架类型主要有以下几种，每一种支吊架都有其独特的功能用途。滑动支架:主要是用于水平移动，同时可以有效限制管道向下移动。导向支架:对管道的移动方向起导向作用，防止管道移动方向发生偏离。限位支架:对管道某一个方向或者几个方向的线位移以及角位移起限制作用。固定支架:将管道固定在支撑点处，避免其发生移动。弹簧支吊架:便于管道任意方向的移动。刚性支吊架:可以将管道的载荷传递到承载结构上，这是一种相对较为简单、经济的管道支吊架。恒力支吊架:主要用于管道热位移较大的情况，便于管道的自由移动。关于管道支架的设置，通常情况下要综合考虑管径、管道走向、阀门、管件位置以及可生根部位等多方面的因素进行设置。 5.1支架间距要求 支吊架间最大距离的确定通常是以管道的技术参数为依据，其中主要包括管道管径、介质等各个方面，支吊架间最大距离的合理性可
管道的应力腐蚀断裂 四川省的天然气管线由于介质未处理好，在被输送的天然气中 H2S大大超过规定的含量，曾发生多次爆破事故。 据国外文献介绍，美国 1955 年第一次发生由于氢脆而产生的氢应力破坏，六十年代出现了其他形式的应力腐蚀断裂，以后随着时间的延续，这类破坏事故越来越多，而应力腐蚀断裂也越 来越多地为管道工作者所关注，并成为研究的课题。 应力腐蚀断裂简称为SCC，这系由英文名词StressCorrosionCracKing而来的，其定义为：在应力和介质联 合作用下，裂纹的形成和扩展的过程叫做应力腐蚀，由于应力腐蚀而产生的断裂称为应力腐蚀断裂。 当原始缺陷的长度2a 小时临界裂纹长度2ac 时，管线是不会断裂的，但由于疲劳或( 和 ) 环境的作用，裂纹长度可以增长，当原始缺陷长度逐渐增长，最后达到2ac 时，则管道产生断裂。这里只将讨论后者，即在环境和应力相互作用下引起的应力腐蚀 断裂。一、应力腐蚀的机理 为说明应力腐蚀需先简单的介绍腐蚀反应。大家知道，钢铁 放在潮湿的空气中，就会生锈，锈不断脱落，就会导致截面减小 和重量减轻，这称为钢铁受到了腐蚀。腐蚀是一种电化学过程， 它又可分为阳极过程和阴极过程，这二者是共存的。 金属原子是由带正电的金属离子，对钢来说，就是二价的铁离子 F2+和周围带负电的电子云 ( 用 e- 来表示）构成的，如下所
示： Fe→ Fe2++2e-上式是一个可逆反应。当铁遇到水，铁离子Fe2+ 和水化合的倾向比 Fe2+与 e- 结合成金属的倾向还要强，因此金 属铁遇到水后就会发生如下反应： 上式放出电子e- ，故称为阳极反应。 阳极反应所放出的电子必须通过阴极过程( 即吸收电子的过 程) 被取走，式的反应才能继续存在，否则该式将是可逆的。 一种常见吸收电子的阴极过程是吸氧过程，见下式： O2+2H2O+4e→- 4OH-氢氧根 OH-和铁离子F e2+结合，就会产生铁锈，即 Fe2O3 2Fe2++60H-→ Fe2O3·3H2O综合阳极过程和阴极过程，即联合上两式，可写出下式： 4Fe+nH2O+3O2→ 2Fe2O3·nH2O 由上式可以看出，钢管生锈的条件为第一要接触水( 或潮湿的空气 ) ，第二要接触空气，以提供 O2前者是阳极过程，后者是阴极过程。 实验表明，和腐蚀介质相接触的阳极金属介面上会形成一层 致密的复层，即纯化膜，它能阻碍阳极金属进一步溶解。但金属
金属管道腐蚀防护基础知识 1．什么叫金属腐蚀？ 金属腐蚀是金属与周围介质发生化学、电化学或物理作用成为金属化合物而受破坏的一种现象。 2．金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为哪几种？ 金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。 3．常用的防腐措施有哪几种？ 常用的防腐措施有涂层、衬里、电法保护和缓蚀剂。 4．什么叫化学腐蚀？ 化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。 化学腐蚀又可分为气体腐蚀和在非电解质溶液中的腐蚀。 5．什么叫电化学腐蚀？ 电化学腐蚀是指金属与电解质因发生电化学反应而产生破坏的现象。 6．缝隙腐蚀是如何产生的？ 许多金属构件是由螺钉、铆、焊等方式连接的，在这些连接件或焊接接头缺陷处可能出现狭窄的缝隙，其缝宽（一般在0.025~0.1mm）足以 使电解质溶液进入，使缝内金属与缝外金属构成短路原电池，并且在缝内发生强烈的腐蚀，这种局部腐蚀称为缝隙腐蚀。 7．什么是点腐蚀？ 点腐蚀是指腐蚀集中于金属表面的局部区域范围内，并深入到金属内部的孔状腐蚀形态。 8．点蚀和坑蚀各有什么特征？ 点蚀：坑孔直径小于深度；坑蚀：坑孔直径大于深度。 9．什么是应力腐蚀，应力腐蚀按腐蚀机理可分为几种？ 由残余或外加拉应力导致的应变和腐蚀联合作用所产生的材料破坏过
程称为应力腐蚀。应力腐蚀按腐蚀机理可分为：（1）阳极溶解（2）氢致开裂。 10．腐蚀疲劳的定义？ 金属在腐蚀的环境中与交变应力的协同作用下引起材料的破坏，称为腐蚀疲劳。 11．氧浓差腐蚀是如何产生的？ 地下管道最常见的腐蚀现象是氧浓差电池。由于在管道的不同部位氧的浓度不同，在贫氧的部位管道的自然电位（非平衡电位）低，是腐蚀原电池的阳极，其阳极溶解速度明显大于其余表面的阳极溶解速度，故遭受腐蚀。管道通过不同性质土壤交接处时，粘土段贫氧，易发生腐蚀，特别是在两种土壤的交接处或埋地管道靠近出土端的部位腐蚀最严重。对储油罐来讲，氧浓差主要表现在罐底板与砂基接触不良，还有罐周和罐中心部位的透气性差别，中心部位氧浓度低，成为阳极被腐蚀。 12．什么是细菌腐蚀？它是如何产生的？ 细菌腐蚀是当金属在含有硫酸盐的土壤中腐蚀时，阴极反应的氢将硫酸盐还原为硫化物，硫酸盐还原菌利用反应的能量进行繁殖从而加速金属腐蚀的现象。 在某些缺氧的土壤中含有硫酸盐时,硫酸盐还原细菌就会繁殖起来,它们在代谢过程中需要氢或某些还原物质将硫酸盐还原为硫化物利用反应的能量而繁殖。 SO42-+8H→S2-+4H2O 由于硫酸盐及其它H+的存在，金属在土壤中腐蚀过程的阴极反应有原子态氢产生。在土壤中它附在金属表面上，不能连续地成为气泡逸出，就会发生阴极极化，使腐蚀过程明显减慢。但硫酸还有菌的存在，恰好给原子氢找到了出路，把SO42-还原成S2-，再与Fe2+化合生成黑色的FeS沉积物。当土壤pH值在5~9，温度在25~30℃时，最有利于细菌的繁殖。 13．电偶腐蚀是怎样产生的？ 当两种具有不同电极电位的金属或合金互相接触，并处于电解质溶液之中时，电极电位较负的金属不断腐蚀，而电极电位较正的金属却得到了保护，这种腐蚀称为电偶腐蚀。
核能的发展与应用 摘要:核电是一种清洁、安全、技术成熟、供应能力强、能大规模应用的发电方式，目前，我国核电已由起步进入发展阶段，具有自主设计建造第一代核电的能力，我国已做出积极推进核电发展的重大决定，加快我国核电建设，提高核电在电力供给中的比重，这将有助于缓解电力增民与交通运输的矛盾，核能利用的发展前景将越来越广阔。 关键词：核能利用、前景、核能发展、核电 核电是安全、清洁、经济的能源。发展核电对推进我国能源多元化，提高能源的安全性，合理开发利用能源，促进可持续发展，扮演着越来越重要的角色。人类的进步离不开能源，新能源开发是我们走出困境的必由之路，目前进行试探性利用的新能源主要是太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。现阶段，国际上发展较快的是运用核能发电，在法国，核能发电量占整个国民用电量的78%是世界上核能发电量比重最大的国家，我国的核能发电量仅占2%，随着国家经济的发展需要，我国正在大力发展核电事业。核电是供应能力强、能大规模应用的发电方式；加快我国核电建设，提高核电在电力供给中的比重，有助于缓解电力增长与交通运输、环境保护的矛盾；发展核电对带动高科技产业和装备制造业的发展，促进经济增长，调整能源结构，保障能源安全，实施可持续发展战略，都有重要意义。 核能是由小小的原子核发生某种变化而释放出来的。较轻的原子核融合成一个新核或重核分裂成其它新核都将释放出能量，我们分别称之为核聚变和核裂变，目前人类能加以控制的是核裂变，我们的核电站都是利用核裂变进行发电的。核能发电利用铀燃料进行核分裂连锁反应所产生的热，将水加热成高温高压，核反应所放出的热量较燃烧化石燃料所放出的能量要高很多（相差约百万倍）。核裂变，又称核分裂，是指由较重的原子，主要是指铀或钚，分裂成较轻的（原子
天然气输送管线钢应力腐蚀开裂原因 管道运输是当前油气运输中运用的最为广泛的一种运输方式，其具有较高的经济性和方便性，近些年来，随着市场经济的快速发展，对于能源的需求量也在不断的增加，这就对油气管道运输提出了更高的要求，实现长距离、高压力的运输是我国油气管线运输的必然选择，同时要求运输管道必须要具有较强的耐腐蚀性，才能够满足油气运输的要求。本文就针对天然气输送管线钢应力腐蚀开裂的相关问题进行简单的分析。 标签：油气运输；天然气输送管线钢；应力腐蚀开裂 高压长输管线的腐蚀开裂问题是当前管道建设中受到普遍关注的问题之一，因为很多在耐性的油气管线运输事故都是由于输送管线发生腐蚀开裂所引起的，其造成的损失是巨大的。因此，作为长输管线，必须要具备较强的抗腐蚀和抗裂能力，才能有效的避免各种断裂事故的产生。在通常情况下，有些管线的细微裂纹不会发生迅速扩展，如果能够将其驱动力控制在合理的范围内，百年能够有效的将其破坏程度降到最低，这也是预防灾害事故的一个有效措施。所以，针对天然气输送管线钢应力腐蚀开裂问题的研究有着十分重要的意义。 1 应力腐蚀开裂 应力腐蚀开裂指的是管线钢在一定的压力和腐蚀环境下所产生的开裂现象，通常缩写为SCC。在油气管线运输过程中，引起管线钢应力腐蚀开裂的现象需要同时满足以下几个条件：第一，拉应力，包括在操作过程中产生的工作应力、参与应力以及热应力等，拉应力的存在会导致管线应力产生集中的现象，容易造成材料钝化膜的破坏；第二，特定的腐蚀环境，通常指的是管线涂层的剥落以及土壤、水质中碳酸、硝酸等元素的存在；第三，管线的敏感性，其主要与管道的选材、制造工艺、钢材表面的清洁度等有着直接的联系。管线钢应力腐蚀开裂的产生，是在多方面应力作用的影响下形成的，其并不是简单的腐蚀和开裂两个应力的直接作用，因为这两个因素相互叠加所产生的应力与单个因素相比会大几倍，如果将其中的一个作用因素进行消除，那么另一个因素所产生的破坏作用就十分微弱。通常情况下，单纯的应力腐蚀开裂产生的破坏作用并不需要很大，如果没有腐蚀介质的才能在，那么管线就不容易产生开裂；相反，如果没有开裂，那么腐蚀介质的存在也不会产生较大的破坏作用。总之，应力腐蚀开裂的产生是在特定的条件下产生的，需要同时满足上述三个条件，才能形成较为严重的破坏。 2 pH值对管线钢应力腐蚀开裂的影响 通常情况下，管线钢应力腐蚀开裂的影响因素，可以从介质的种类和浓度、钢材的强度和化学成分以及温度等相关的因素几个方面分析，相关的研究文献也较多。而pH值对于管线钢应力也有着十分重要的影响，具体可以从以下几个方面分析：
管道的腐蚀与防护方法(新版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0382
管道的腐蚀与防护方法(新版) 一、碱线腐蚀与防护 1．概况 大庆石化总厂炼油厂输转车间81单元碱管道用于向生产装置提供浓度30%～40%的碱液，管道材质为碳钢，连接采用焊接方式，工作压力为0.6～0.7Mpa,工作方式为间歇式。冬季操作时需用0.3Mpa 压力的蒸气伴热，由于碱液温度高，造成管道焊口开裂，碱液经常泄漏，生产很被动。同时泄漏出的碱液腐蚀其它管道，每年维修费用很大，这种现象94年前一直没有得到解决。 2．腐蚀原因分析 普通碳钢在碱液中会形成一层以Fe３ O４
或Fe２ O３ 为主要成分的表面膜，同时由于晶界上有碳化物和氮化物析出，使晶界上的表面膜不稳定，易溶解。在外应力的作用下产生了晶界裂纹，使新暴露出来的铁产生FeO2 － 的选择性溶解，形成应力腐蚀。 碳钢在NaOH溶液浓度5%以上的全部浓度范围都可能产生碱脆，而以30%左右的浓度最危险，发生碱脆的最低温度为50℃，在沸点附近的高温区最易发生。见图一。 管道使用过程中，夏季或管道不加热时，浓度在30～40%的碱液不发生碱脆；而在冬季，管道加热时，温度超过50℃，碱浓度仍为30～40%时则发生碱脆，因为实际碱管道在加热的情况下往往都高于50℃。 另外，碱性溶液只有在非常富集的情况下，才会通过如下反应溶解铁：