高温气冷堆石墨球技术规范TCNS 89-2023.pdf

1、 ICS 27.120 CCS F 46 T/CNS 892023 团体标准 高温气冷堆石墨球技术规范 Technical specifications for graphite balls of high temperature gas-cooled reactors 2023-11-29 发布 2024-01-01 实施 中国核学会 发 布 T/CNS 892023 I 目次 前言.III 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 技术要求.1 5 试验方法.2 6 检验规则.3 7 包装、贮存和运输.4 8 质量证明文件.5 T/CNS 892023 III 前言 本

2、文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国核学会提出。本文件由核工业标准化研究所归口。本文件起草单位：清华大学核能与新能源技术研究院，辽宁国瑞新材料有限公司，核工业标准化研究所。本文件主要起草人：赵宏生、刘兵、唐亚平、国俊华、李筱珍。T/CNS 892023 1 高温气冷堆石墨球技术规范 1 范围 本文件规定了高温气冷堆核电厂石墨球的技术指标、试验方法、检验规则、包装、贮存和运输、质量证明文件等要求。本文件适用于球床模块式高温气冷堆核电厂石墨球的生产和采购

3、。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。EJ/T 20236.520236.11 高温气冷堆球形燃料元件测试方法 NB/T 20408 核电厂物项包装、运输、装卸、接收、贮存和维护要求 YB/T 5146 高纯石墨总灰分的测量方法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。石墨球 graphite sphere 由与球形燃料元件相同的基体石墨材料或人造细颗粒核纯石墨制造，用于调节高温气冷堆初装堆芯反应性的石墨材料球体 注：石墨球

4、的外形尺寸、力学性能和热学性能与球形燃料元件基本一致。4 技术要求 直径应为 59.90 mm60.20 mm。表面质量应满足下列要求：a)凹痕、孔洞、缺口和机加工痕迹等视为缺陷；b)应无切向长度大于等于 5 mm 且径向深度大于等于 2 mm 的缺陷，同时切向长度大于等于 2 mm 且径向深度大于等于 1 mm 的缺陷应不超过 1 个；c)表面光洁度高，表面干净，无裂纹和加工切屑，无油污和其他污染物等。表观密度单批平均值应为(1.750.03)g/cm3。总灰分单批平均值应小于等于 150 g/g。锂含量应小于等于 0.05 g/g。总当量硼含量应小于等于 1.3 g/g。导热系数（1 00

5、0）应大于等于 25 W/(mK)。热膨胀各向异性度（室温500）应小于等于 1.3。腐蚀速率（1 000，1vol%H2O-He，10 h）单个值应小于等于 1.5 mg/(cm2h)，平均值应小于等于 1.3 mg/(cm2h)。磨损速率（20 个球，100 h）应小于等于 6 mg/(球h)。T/CNS 892023 2 压碎载荷应大于等于 20 kN。落球强度（4 m，球床）应大于等于 50 次。铀含量应小于等于 0.6 g/g。石墨化度应大于等于 80%。5 试验方法 直径 应按照EJ/T 20236.11的规定进行测定，至少测量3个方向的直径值，卡尺或专用直径测量仪的精度不低于0.

6、02 mm。表面质量 应按照EJ/T 20236.11的规定进行测定。表观密度 采用体积-质量法测定，卡尺或专用直径测量仪的精度不低于0.02 mm，天平精度不低于0.001 g，至少测量6个方向的直径值。总灰分 应按照YB/T 5146中规定的方法进行测量。锂含量 采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-AES）测定。总当量硼含量 石墨球总当量硼含量是单个元素当量硼含量之和，单个元素当量硼含量等于该元素当量硼因子与含量之积，单位为微克每克（g/g）。单个元素含量采用电感耦合等离子体光谱法（ICP-OES）或电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定，测定元素至少应包含B、Cd、Sm、Eu、Gd、Dy、Li、C1、Ag、Ti、Cu、Cr、Fe、Co、Ni、V、Mo、W、Pb、Au、Zn、Na、K、Ca、Ba、Si、F、Th、U等。导热系数 应按照EJ/T 20236.7的规定进行测定。分别在每个石墨球垂直和平行于制造基面方向上各制取一个样品，采用激光脉冲法测定。分别给出垂直、平行方向导热系数测量数据。热膨胀各向异性度 应按照EJ/T 20236.8的规定进行测定。分别在每个石墨球垂直和平行