TCNEA-压水堆核电厂燃料相关组件用不锈钢管镀铬层编制说明

《压水堆核电厂燃料相关组件用不锈钢管镀铬层》编制说明（征求意见稿）一、工作简况1、任务来源本项目来源于中国核能行业协会团体标准制定计划（核协科函[2020]453号），《关于〈压水堆核电厂燃料和相关组件焊接规范第1部分：锆合金零部件激光焊〉等41项团体标准通过立项审批的通知》。根据通知，《压水堆核电厂燃料相关组件用不锈钢管镀铬层》由上海核工程研究设计院有限公司负责编制，参编单位为南通申海工业科技有限公司、中核北方核燃料元件有限公司。编制周期为2020年9月到2022年3月。2021年6月，上海核工程研究设计院有限公司与中国核能行业协会签订了《中国核能行业协会团体标准制（修）订-核燃料相关及其他标准》合同，包括《压水堆核电厂燃料相关组件用不锈钢管镀铬层》等31项团体标准。2、主要工作过程接到该标准编制的任务后，上海核工程研究设计院有限公司与南通申海工业科技有限公司、中核北方核燃料元件有限公司成立了标准编制工作组，对标准编制工作按照起草阶段、征求意见稿阶段、送审稿阶段、报批稿阶段分别进行了任务分工和筹划，并按计划完成了征求意见稿编制阶段任务。2.1起草阶段根据任务要求，上海核工程研究设计院有限公司联合南通申海工业科技有限公司和中核北方核燃料元件有限公司成立了中国核能行业协会团体标准编制工作组，组织编制工作。标准编制工作组制定了标准编制工作计划、编写大纲，明确任务分工及各阶段进度计划。同时标准编制工作组成员集中培训，认真学习GB/T1.1-2020相关要求，结合标准制定工作的各个环节，进行了研究和探讨。工作组经过技术调研，依据压水堆核电厂燃料相关组件用不锈钢管镀铬层的工程应用实践，以及南通申海工业科技有限公司制造测试结果和中核北方核燃料元件有限公司产品复验和应用经验反馈，于2020年12月形成草案稿。2021年4月，工作组召开标准编制工作会议，会议讨论了当前国内外不锈钢管镀铬层相关技术发展动态，拟纳入本标准方案的技术先进性、成熟程度以及是否涉及专利等，确定了标准起草的总体框架和主要内容。2.2征求意见稿编制阶段标准编制工作组针对草案稿讨论的意见、建议进行归纳、总结，于2021年5月编写完成了中国核能行业协会团体标准《压水堆核电厂燃料相关组件用不锈钢管镀铬层》的征求意见初稿。2021年6月，标准编制工作组组织征求意见稿研讨会，对征求意见稿的内容条款和技术指标进行逐条研讨，对标准编制过程中遇到的相关问题进行深入交流并达成共识，确定了标准征求意见稿的内容，完成征求意见稿。3、主要参加单位和工作组成员及其所作的工作等上海核工程研究设计院有限公司作为主编单位负责标准的编制工作，南通申海工业科技有限公司作为参编单位，也是生产制造单位，负责反馈制造和检测结果，中核北方核燃料元件有限公司作为用户，负责反馈产品复验和应用经验反馈。主要成员：陆辉、卢俊强、李崇、陈小强、陈芙梁、徐雪生、张建峰、李洪刚。二、标准编制原则和主要内容1、标准编制原则本标准编制原则是立足于技术先进，规范合理，通俗易懂，针对压水堆核电厂燃料相关组件用不锈钢管镀铬层的设计需求，结合不锈钢管镀铬层国内制造和工程应用实践形成。南通申海工业科技有限公司为生产制造单位，负责反馈制造和检测结果。中核北方核燃料元件有限公司为用户单位，负责产品复验和应用经验反馈。（1）科学性本标准编制小组对不锈钢管镀铬层技术条件进行了深入的调研，包括南通申海工业科技有限公司对不锈钢管镀铬层国产化制造、性能测试，进行大量实测数据验证，中核北方核燃料元件有限公司针对不锈钢管镀铬层产品复验和应用的技术反馈。在此基础上针对不锈钢管镀铬层的技术指标要求，进行了认真的总结分析和针对国内工业体系的适应性调整，本着标准规范，通俗易懂，适用性强的原则和满足新版标准编写规则要求的前提下开展了编制。（2）实用性本标准对压水堆核电厂燃料相关组件用不锈钢管镀铬层技术要求进行了规范，规定了不锈钢管镀铬层技术评价的全过程，包括对技术要求、检验方法、检验规则、清洁、包装、标志和质量证明文件等环节进行了规定。本标准对不锈钢管镀铬层的制造全过程，包括镀铬层成分、镀铬层厚度、表面粗糙度、附着力、硬度、检验方法、检验规则等技术环节建立规范，以统一压水堆核电厂燃料相关组件用不锈钢管镀铬层技术评价方法，使其向科学化、合理化方向迈进，减少技术评价的主观性、随意性，增加科学性、客观性，从而达到提高核电行业质量管控水平的目的。2、标准主要内容的依据本标准编写的格式遵从GB/T1.1-2020的要求。镀铬层成分：为减少感生放射性，严格限制了Co含量。镀铬层厚度：根据燃料组件和相关组件的结构设计确定镀铬层厚度，并确保镀铬层厚度均匀。表面粗糙度：对镀铬层表面粗糙度的要求与对未镀铬不锈钢管表面粗糙度的要求保持一致即可。表面质量：根据堆芯相关组件设计需要以及不锈钢管力学性能、机械性能的要求，考虑在反应堆高温高压高辐照的苛刻环境下，表面质量缺陷处容易产生应力腐蚀裂纹。同时结合国内制造反馈，本标准规定镀铬不锈钢管表面应无起泡、划痕、气孔、麻点、凹凸不平、裂纹等异常。过渡段：未镀铬区域与镀铬区域要求平缓过渡，不允许厚度阶梯状变化防止镀铬层剥落。附着力：不锈钢管镀铬层为不锈钢管提供了抗磨损的表面，因此不锈钢管和镀铬层的结合力至关重要。根据国内外相关制造和应用经验反馈，可通过圆头锤试验和弯曲试验验证镀铬层的附着力。硬度：根据国内外相关制造和应用经验反馈经验，硬度较高的镀铬层其抗磨损性能更好。3、解决的主要问题本标准编制的目的是实现压水堆核电厂燃料相关组件用不锈钢管镀铬层生产技术的标准化和规范化。保证同行业产品质量要求以及评判标准的一致性。在不锈钢管表面镀铬能够提高其耐磨损性能，国内部分压水堆核电厂为了延长控制棒组件的使用寿命，在控制棒包壳管表面镀铬。为了确保核电厂的安全性以及提高控制棒包壳管的耐磨损性能，需保证镀铬不锈钢管的产品质量。当前，国内没有相关标准对其进行规范，不利于保证核电厂的质量安全以及控制产品的供货风险。因此，急需对压水堆核电厂燃料不锈钢管镀铬层制定统一的标准，规范国内压水堆核电厂燃料不锈钢管镀铬层的工程化产品质量，延长控制棒组件使用寿命，保证核电厂安全。三、主要试验（或验证）情况本标准编制的目的是实现压水堆核电厂燃料相关组件用不锈钢管镀铬层生产技术的标准化和规范化。保证同行业产品质量要求以及评判标准的一致性。依据压水堆核电厂燃料相关组件用不锈钢管镀铬层的工程应用实践，以及南通申海工业科技有限公司制造测试结果，完成了燃料相关组件用不锈钢管镀铬层的成分、厚度、表面粗糙度、表面质量、过渡段、附着力、硬度等检测，关键性能指标均得到了一致性验证。黑控制棒外包壳管镀铬层成分检测详见图1、镀铬层厚度检测详见表1、表面粗糙度检测详见表2、表面质量检测详见表3、过渡段检测详见图2、附着力检测详见表4、硬度检测详见表5。各项检测相关数据均满足性能指标要求。图1镀铬层成分检测表1镀铬层厚度检测表2镀铬层粗糙度检测表3表面质量检测图2过渡段检测表4附着力检测表5硬度检测四、标准中涉及专利的情况本标准不涉及专利问题。五、预期达到的社会效益、对产业发展的作用等情况本标准的制定规范国内压水堆核电厂燃料相关组件用不锈钢管镀铬层的工程化产品质量，延长控制棒组件使用寿命，保证核电厂安全。六、与国际、国外对比情况1、项目与国际标准或国外先进标准采用程度的考虑本标准没有采用国际标准，在制定过程中未查到同类国际、国外标准。2、与国内相关标准间的关系国家标准GB/T11379-2008《金属覆盖层工程用铬电镀层》中规定了黑色和有色金属上的有或无底镀层的工程用铬电镀层的要求，该标准针对通用的铬电镀层，没有对镀铬层的化学成分进行规定，没有给出硬度的具体要求，取样方式也不适合管材，并且对镀铬层与未镀铬的过渡区没有要求，与燃料相关组件用不锈钢管镀铬层的要求差别很大。3、发展趋势本标准的技术具有先进性，相关技术已在国外多个压水堆核电厂以及国内AP1000核电厂得到应用，国内目前也已经实现了国产化，技术成熟程度也较高，本标准的技术不涉及专利。七、在标准体系中的位置，与现行相关法律、法规、规章及标准，特别是强制性标准的协调性本标准是针对压水堆燃料相关组件用不锈钢管镀铬层规范，与现行相关法律、法规、规章及相关标准协调一致。八、重大分歧意见的处理经过和依据无。九、标准性质的建议说明建议本标准的性质为团体标准。十、贯彻标准的要求和措施建议标准发布后，上海核工程研究设计院有限公司将配合中国核能行业协会组织行业召开标准宣贯会，开展培训活动，促进该标准更好的贯彻实施。该标准根