核燃料包殼材料

 

   新一代鋯合金材料ZIRLO具有優(yōu)越的耐蝕性,代表了西屋高性能燃料包殼材料的最新發(fā)展動(dòng)向。

 

   最初,壓水堆燃料棒是304不銹鋼管做的。西屋通過利用Zirc-4合金提高中子效率， 進(jìn)一步降低錫含量改善腐蝕裕度，抗增殖和蠕變性能得到改善，使優(yōu)化的ZIRLO材料在超高溫環(huán)境及激進(jìn)的冷卻劑化學(xué)環(huán)境中的耐蝕性進(jìn)一步提高，同時(shí)保持良好的尺寸穩(wěn)定性和可預(yù)測性，有利于實(shí)現(xiàn)燃料棒更高燃耗和燃料溫度的要求。新研發(fā)的優(yōu)化ZIRLO材料 具有許多明顯優(yōu)勢，如：

 

   1、相對于ZIRLO材料，優(yōu)化ZIRLO腐蝕減少40%

 

   2、低的吸氫率有利于增強(qiáng)其耐腐蝕性能，為適應(yīng)新的管理者強(qiáng)制提供改善利潤率氫延性對包層安全分析的要求

 

   3、在高沸點(diǎn)服役工作條件下可充分保障其抗腐蝕性能，實(shí)現(xiàn)燃耗高達(dá)74 GWd / MTU的性能指標(biāo)。

 

   實(shí)踐結(jié)構(gòu)表明：相比于其他工業(yè)用包殼材料，在25年的堆內(nèi)成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)后得到ZIRLO包殼性能更加出眾。改進(jìn)后的ZIRLO包殼材料已經(jīng)用在了世界范圍內(nèi)36座壓水堆中超過900000個(gè)燃料棒上，其不但抗腐蝕性能良好，還具有出色的穩(wěn)定性，為核電站創(chuàng)造了不菲的收益。改進(jìn)的ZIRLO材料同時(shí)還用于制造沸水堆中的相應(yīng)部件，同時(shí)還用于其他領(lǐng)域。

 

   與此同時(shí)，西屋公司團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)下一代核燃料包殼--AXIOM包殼。這種新式包殼目前用于鉛基燃料組件。新式包殼要求能夠支持更高的燃耗和燃料溫度。