高温气冷堆燃料元件天然石墨粉技术规范TCNS 94-2023.pdf

1、 ICS 27.120 CCS F 46 团体标准 T/CNS 942023 高温气冷堆燃料元件天然石墨粉技术规范 Technical specifications of natural graphite powder for fuel elements of high temperature gas-cooled reactor 2023-11-29 发布 2024-01-01 实施 中国核学会 发 布 T/CNS 942023 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 技术指标.1 5 试验方法.2 6 检验规则.3 7 包装、贮存和运输.3 8

2、 产品质量证明文件.4 附录 A（资料性）硼当量因子.5 T/CNS 942023 III 前言 本文件按照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：周湘文、赵宏生、刘兵、唐亚平、国俊华、郭建新。T/CNS 942023 1 高温气冷堆燃料元件天然石墨粉技术规范 1 范围 本文件规定了高温气冷堆燃料元件天然石墨粉

3、的技术指标、试验方法、检验规则、包装、贮存和运输、产品质量证明文件等要求。本文件适用于高温气冷堆核电厂燃料元件用天然石墨粉的生产和采购。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。GB/T 19587 气体吸附BET法测定固态物质比表面积 GB/T 24203 炭素材料真密度、真气孔率测定方法 煮沸法 GB/T 24527 炭素材料内在水分的测定 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

4、 高纯石墨总灰分的测量方法 3 术语和定义 本文件没有需要界定的术语和定义。4 技术指标 纯度及杂质元素含量 4.1.1 总灰分不超过 50 g/g（即纯度不低于 99.995%）。4.1.2 水分的质量百分比不超过 0.1%。4.1.3 除碳元素之外，单个杂质元素的含量不应超过表 1 中规定的数值。4.1.4 不应存在尺寸大于 200 m 的异物。表1 杂质元素及最高含量 单位为微克每克（g/g）元素 最高含量 元素 最高含量 元素 最高含量 Ba 50 Li 0.05 Sr 10 Cl 30 Mn 6 Th 2 Cr 3 Mo 8 U 0.05 Fe 25 Na 50 V 0.5 K 50

5、 Ni 3 总当量硼含量 应小于等于1.00 g/g。粒度分布 用气流筛筛分得到的粒度控制如下：T/CNS 942023 2 160 m 筛网：筛下应大于等于 99%；100 m 筛网：筛下应大于等于 98%；63 m 筛网：筛下应大于等于 95%；32 m 筛网：筛下应为 80%90%。比表面积 应为4 m2/g8 m2/g。真密度 应不低于2.240 g/cm3。筛分均匀性 样品筛下料的质量百分比单个值对平均值的相对偏离应小于2%。5 试验方法 纯度及杂质元素含量 5.1.1 按照 YB/T 5146 规定的实验方法对灰分进行测定，宜采用 25 g 样品，灰化温度为(77525)。5.1.

6、2 按照 GB/T 24527 规定的实验方法对水分进行测定。5.1.3 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）对杂质元素含量进行测定。5.1.4 从每批料里取 5 个样品，每个样品 2 kg，用试样袋封装，使用 X 光射线机拍照，洗出胶片，找出（如有）异物的位置，用带刻度的放大镜测量异物的尺寸。总当量硼含量 5.2.1 计算总当量硼含量时，除测定表 1 中规定的元素外，还应按照 5.1.3 的规定测定 Ag、B、Cd、Gd、Dy、Eu、Sm、Cu、Si 和 Ti 等杂质元素的含量，并根据其当量硼因子计算总当量硼含量，各元素的当量硼因子见附录 A。5.2.2 测定杂质元素含量时，将天然石墨粉在马弗炉中高温灰化（不应使硼流失）、以硝酸溶解后，采用电感耦合等离子体质谱测定溶液中各杂质元素的浓度并计算其含量。粒度分布 宜采用气流筛筛分测定。对测试的样品在真空烘箱中进行2 h的预处理，温度为120，真空度不高于-0.1 bar，将预处理后的样品放入干燥器中待用。气流筛筛分参数主要包括筛网孔径、操作负压、筛分时间及加粉量等，推荐参数如表2所示。表2