(高清版)GBT 40408-2021 高溫氣冷堆堆內(nèi)構(gòu)件用核級(jí)等靜壓石墨

GB/T40408—2021高溫氣冷堆堆內(nèi)構(gòu)件用核級(jí)等靜壓石墨國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)IGB/T40408—2021本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件由中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)提出。本文件由全國(guó)鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC183)歸口。GB/T40408—2021高溫氣冷堆堆內(nèi)構(gòu)件用核級(jí)等靜壓石墨1范圍本文件規(guī)定了用于高溫氣冷堆反射層部件用核級(jí)等靜壓石墨的分類、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)本文件適用于高溫氣冷堆堆內(nèi)構(gòu)件用核級(jí)等靜壓石墨。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T1431炭素材料耐壓強(qiáng)度測(cè)定方法GB/T3074.1石墨電極抗折強(qiáng)度測(cè)定方法GB/T3074.2石墨電極彈性模量測(cè)定方法GB/T3074.4石墨電極熱膨脹系數(shù)(CTE)測(cè)定方法GB/T8721炭素材料抗拉強(qiáng)度測(cè)定方法GB/T8722炭素材料導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定方法GB/T24528炭素材料體積密度測(cè)定方法GB/T38338炭素材料斷裂韌性測(cè)定方法JY/T0567電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜方法通則YB/T5146高純石墨制品灰分的測(cè)定3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。核級(jí)等靜壓石墨nucleargradeisostaticgraphite的核工業(yè)用石墨。注：該類石墨在快中子(E?≥0.1MeV)輻照情況下需要考慮尺寸和材料性能變化對(duì)設(shè)計(jì)的影響，且主要用于高溫氣冷堆反射層部件，這些部件同時(shí)承擔(dān)堆芯支承結(jié)構(gòu)的功能。3.2Q成型重力方向熱膨脹系數(shù)與垂直成型重力方向熱膨脹系數(shù)的比值。核級(jí)等靜壓石墨按各向同性度指標(biāo)分為各向同性核級(jí)等靜壓石墨、近各向同性核級(jí)等靜壓石墨和12GB/T40408—2021各向異性核級(jí)等靜壓石墨。5技術(shù)要求5.1未輻照基本指標(biāo)核級(jí)等靜壓石墨未輻照基本技術(shù)指標(biāo)要求見(jiàn)表1。表1基本技術(shù)指標(biāo)單位指標(biāo)各向同性核級(jí)等靜壓石墨近各向同性核級(jí)等靜壓石墨各向異性核級(jí)等靜壓石墨各向同性度1.00≤α<1.101.10≤α<1.15體積密度g/cm3W/(m·K)熱膨脹系數(shù)，1,室溫～500℃抗拉強(qiáng)度“.1MPaMPaMPa·m1/2GPa灰分%硼當(dāng)量%≤0.00009≤0.00009≤0.00009當(dāng)反應(yīng)堆運(yùn)行最高溫度超過(guò)800℃,應(yīng)提供能夠包括最高溫度下的各項(xiàng)材料熱性能測(cè)試數(shù)據(jù)，溫度間隔不應(yīng)超過(guò)200℃.注1://為垂直成型重力方向(againstgravity),即橫向(transverse)或平行晶粒方向(withgrain)。注2:⊥為成型重力方向(withgravity),即軸向(axial)或垂直晶粒方向(againstgrain)?！毙枰獪y(cè)試兩個(gè)方向的數(shù)據(jù)。同時(shí)給出溫度200℃、400℃、600℃和800℃下的熱導(dǎo)率數(shù)據(jù)。同時(shí)給出溫度—200℃、400℃、600℃和800℃下的熱膨脹系數(shù)數(shù)據(jù)。5.2未輻照其他指標(biāo)高溫氣冷堆反射層部件采用核級(jí)等靜壓石墨時(shí)，還應(yīng)考慮抗拉強(qiáng)度威布爾分布幾何參數(shù)、抗折強(qiáng)5.3輻照指標(biāo)石墨輻照應(yīng)在臨近于300℃、450℃、600℃、750℃等至少四個(gè)溫度點(diǎn)，快中子通量不低于36×1025n/m2(折合20×102?m-2EDND,EquivalentDIDONickelDose),輻照性能包含尺寸變形、蠕變3GB/T40408—2021當(dāng)反應(yīng)堆運(yùn)行最高溫度超過(guò)750℃時(shí)，應(yīng)提供能夠包間隔不應(yīng)超過(guò)150℃。6試驗(yàn)方法按GB/T24528的規(guī)定執(zhí)行。按CTE1/CTE計(jì)算，如CTE?<CTE,則按CTE/CTE1計(jì)算。按GB/T3074.1的規(guī)定執(zhí)行。按GB/T38338的規(guī)定執(zhí)行。按GB/T3074.2的規(guī)定執(zhí)行。按JY/T0567的規(guī)定應(yīng)至少測(cè)試出Gd、B、Sm、Eu、Cd、Li六種元素的雜質(zhì)含量。硼當(dāng)量按公A=4.400×CGa+1×CB+0.534×Csm+0.425×CEu+0.317×Cca+0.144×CL 4GB/T40408—2021A——硼當(dāng)量；Cp——樣品中B硼元素的含量；CEu——樣品中Eu銪元素的含量；Cca——樣品中Cd鎘元素的含量；注：公式中各含量前的系數(shù)為相應(yīng)雜質(zhì)元素硼當(dāng)量因子。石墨輻照測(cè)試方法參照附錄A。注：附錄A僅為一種參照方法。7檢驗(yàn)規(guī)則石墨抗拉強(qiáng)度和耐壓強(qiáng)度檢測(cè)取樣時(shí)，應(yīng)按表2規(guī)定的取樣數(shù)量A執(zhí)行；石墨熱導(dǎo)率、熱膨脹系他特性檢測(cè)取樣時(shí)，應(yīng)按表2規(guī)定的取樣數(shù)量C執(zhí)行。表2取樣數(shù)量批的重量βt個(gè)取樣數(shù)量B個(gè)取樣數(shù)量C個(gè)6210<β≤40340<β≤1004當(dāng)批的重量大于100t時(shí)，對(duì)超出部分，應(yīng)按同樣規(guī)則增加取樣。當(dāng)對(duì)應(yīng)批的重量石墨塊數(shù)不足取樣數(shù)量時(shí)，可只對(duì)每塊石墨取樣。5GB/T40408—20217.4判定規(guī)則當(dāng)檢驗(yàn)結(jié)果符合第5章規(guī)定的要求時(shí)為合格；當(dāng)存在不符合項(xiàng)，因石墨材料本身具有非絕對(duì)均質(zhì)特則判為不合格。按GB/T8719的規(guī)定執(zhí)行。6GB/T40408—2021(資料性)石墨輻照測(cè)試方法在批量穩(wěn)定制造石墨(批容量至少為10t)中隨機(jī)抽取1塊具有代表性尺寸的石墨坯料，推薦選取的石墨坯料尺寸應(yīng)是反應(yīng)堆主要構(gòu)件數(shù)量最多的石墨坯料。將選取輻照的石墨坯料在高度方向(通常為成型重力方向)等分為A、B、C和D,見(jiàn)圖A.1a);再對(duì)其進(jìn)行細(xì)分為4等份：B-1、B-2、B-3和B-4,見(jiàn)圖A.1b);針對(duì)B-1在長(zhǎng)、寬方向等分得到B-1-1,見(jiàn)圖A.1c);然后進(jìn)行切割以制備不同類型樣品，見(jiàn)圖A.1d)。測(cè)試樣品。B-2B-1B-2B-4B-3B-4b)圖A.1坯料取樣切割A(yù).2輻照樣品尺寸效應(yīng)測(cè)試當(dāng)進(jìn)入材料測(cè)試反應(yīng)堆的輻照樣品不符合第6章中涉及檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)中要求的樣品尺寸，應(yīng)對(duì)進(jìn)堆的樣品進(jìn)行尺寸效應(yīng)測(cè)試。如耐壓強(qiáng)度尺寸效應(yīng)測(cè)試示例見(jiàn)圖A.2。用于尺寸效應(yīng)測(cè)試的單個(gè)位置、單個(gè)方向的單項(xiàng)性能樣品數(shù)量應(yīng)不少于30個(gè)。GB每個(gè)樣品應(yīng)進(jìn)行標(biāo)識(shí)，可通過(guò)高精度加工中心或激光刻碼標(biāo)識(shí)，并應(yīng)確保標(biāo)識(shí)過(guò)程不應(yīng)影響樣品本單位為毫米p6×12p3×654.5×5.5φ4.5×6p3×4輻照樣品圖A.2輻照樣品尺寸效應(yīng)測(cè)試A.3輻照性能測(cè)試進(jìn)行輻照性能測(cè)試時(shí)，選取國(guó)際公認(rèn)的材料測(cè)試反應(yīng)堆，輻照測(cè)試條件矩陣宜按圖A.3設(shè)計(jì)，然后按5.3的規(guī)定進(jìn)行測(cè)試。因輻照測(cè)試成本高、周期長(zhǎng)，宜至少選擇2個(gè)以上候選石墨牌號(hào)進(jìn)行900℃或以上溫度、快中子注量約(15×1025)n/m2輻照篩選測(cè)試，經(jīng)獲取并通過(guò)輻照