EJ T 680-1992 U3Si2-Al板型燃料组件设计导则.pdf

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1、EJ 中华人民共和国核行业标准EJ/T 680-92 U3Si2-AI板型燃料组件设计导则1992-07-24发布1992胃口01实施中国核工业总公司发布中华人民共和国核行业标准UaSi2-Al板型燃料组件设计导则E.J/T 6”-92 1 主题内容与适用范围本标准规定了U3Si2-Al板型燃料组件（以下简称燃料组件设计的一般原则。本标准适用于研究堆以U3Si2作为燃料的平板或弧板的燃料组件2 术语2. 1燃料芯体由UaSiz-Al弥散型燃料做成的燃料板中的含铀区其燃料通常是mu富集度低于20%的低富集铀2.2框架由整块铝合金制成，其功能是除为燃料板提供结构强度外，还与包亮板一起封装燃料芯体，

2、阻挡燃料芯体及其释放出的裂变产物，并防止燃料芯体与冷却剂的接触。2.3包壳板包复在燃料芯体两侧的与框板一起封装燃料芯体的铝合金板。2.4燃料板由燃料芯体、框架、包壳板构成的组合体经轧制或其他方法而成的平板或弧板的燃料元件2.s侧板一种由机械或其他方法与燃料组件中各燃料板侧端连接的特殊形状的铝合金板，用于固定燃料板，并为燃料组件提供强度和刚度3设计工况3.1 正常运行工况在研究堆启动、功率运行、维修等过程中所预计到的经常性或定期出现的运行事件。典型事例z稳态运行和启动、停堆的操作、运行瞬态、实验运行、正常的超调功率运行。3.2 设计基准事故工况在研究堆规定的寿期内，预计可能会出现的频率很低的运行

3、事件。典型事例断电、失水和反应性偏离。4设计总则4.1 必须满足核反应堆堆芯的核和热工水力设计方面对燃料组件的技术要求。4.2 燃料元件和组件的设计必须保证包壳板在正常运行工况下保持密封4.3 必须保证燃料组件结构的完整性，使堆芯在设计工况下都能安全地控制、停堆和冷却5设计要求s. 1 燃料组件所用各种材料铝合金，不锈钢，硅粉，铝粉必须符合堆用材料的国标、行标中国核工业总公司1992-07-24批准1992-12，但实施I EJ/T 680-92 5.2燃料组件材料在正常运行工况和设计基准事故及制造过程中，燃料组件应能承受辐照、化学和物理等的影响下相互间必须相容5.3燃料组件在研究堆正常运行工

4、况下的规定使用期内，必须保持结构的完整性，并达到预定的燃耗。. 5.4在正常运行中，不得超过燃料组件的设计规定限值。5.5 在设计基准事故中，燃料组件变形的程度不致影响停堆和事故后堆芯得不到足够有效的冷却。5.6设计必须为数据、计算和制造等方面的不确定因素留有裕量。5.7应以合适的方式使燃料组件在堆芯中定位，并保证所有燃料组件在堆芯内的互换性以及燃料组件与相关组件及堆内构件的结构相容性。5.8燃料组件应便于运输、贮存、安装和换料操作。5.9燃料组件应设置必要的标识。6设计内容6. 1 应对所涉及的材料作出选择，并提出进行必要的试验，按附录A（补充件确定材料的性能参数z同时须对燃料组件工作参数、

5、整体结构型式及所有零部件尺寸、形状作出选择，并按附录A补充件进行有关计算。6.2 必须根据设计工况的环境参数，选择合适的机理和数学模型，按附录B（参考件对燃料组件的各种堆内行为进行定量的分析计算6.3 除进行计算验证外，须按附录C（参考件进行必要的堆内外试验验证和补充计算的不足7文件7. 1 作为燃料组件设计，须提供下列文件资料za. 设计说明书（包括燃料板和燃料组件的设计参数hb. 计算书或计算说明书zc. 技术条件（包括材料、零部件和燃料组件的技术条件hd. 全套设计图纸ze. 关键的试验报告；f. 安全分析报告。7.2 应向制造厂提交图纸和技术条件，作为燃料组件及其相关材料的采购、制造、

6、质量检验和最后成晶验收的依据。2 EJ/T 680-92 附录A燃料组件设计中需要考虑的主要性能参数补充件Al 燃料芯体需考虑以下性能及参数za. 金属铀中易裂变核素及杂质的重量百分比及其限值Fb. UaSiz粒度及配比zc. UaSiz的含量、杂质含量及其限值zd. 硅的纯度ze. 铝粉的形状和粒度Ff. 铝粉的杂质含量及其限值；g. 物理性能z密度、热导系数、热膨胀系数和比热Fb. 芯体力学性能z规定残余伸长应力、抗拉强度、延伸率、硬度。A2铝合金结构材料需考虑以下性能及参数za. 化学成分z合金元素和杂质的含量及限值Fb. 物理性能z密度、热导系数、热膨胀系数、比热zc. 力学性能z规定

7、残余伸长应力、抗拉强度、延伸率、硬度zd. 化学性能z腐蚀速率ge. 辐照对材料性能的影响。A3 燃料板需考虑以下性能及参数za. 235U装载量及其限值Fb. 燃料芯体中铀分布的均匀性；c. 冶金结合z燃料芯体与包壳板、框架的冶金结合质量；d. 尺寸和形位公差长度、宽度、厚度、平面度和包壳板最小厚度pe. 芯体的气孔率pf. 燃料板加工状态pg. 表面处理Fb. 表面铀污染Fi. 表面清洁度z对腐蚀液体残留量及异物的限值zj. 表面质量表面粗糙度、表面伤的类型和限值pk. 每块燃料板必要的标识。A4 燃料组件需考虑的性能及参数：3 EJ/T 680-92 a. 燃料组件的强度、刚度Fb. 燃

8、料板与侧板的结合强度Fc. 燃料板组件的外形尺寸及形位公差Fd. 燃料板间水隙尺寸及公差Fe. 表面质量sf. 表面铀精染sg. 表面清洁度zh. 组件标识F附录B需要计算的燃料组件堆内外行为（补充件Bl 需要计算的内容如下：a. 包壳板应力和应变Fb. 燃料板弯曲zc. 燃料板热膨胀sd. 燃料芯体辐照肿胀Fe. 燃料组件强度Ff. 燃料组件结构稳定性。附录C需要开展的主要试验（参考件）Cl 需要开展的主要试验如下za. 芯体与包壳板结合强度试验Fb. 燃料板弯曲试验zc. 燃料板热疲劳试验zd. 燃料板堆内辐照考验Fe. 燃料板与侧板结合强度试验zf. 燃料组件堆外水力冲刷试验；g. 燃料组件堆内辐照考验。EJ/T 680-92 附加说明：本标准由中国核工业总公司企管部提出。本标准由中国核动力研究设计院负责起草。本标准主要起草人z杨诗明、熊继初。5 Na。唱FMh同国