压水堆核电厂燃料用二硼化锆-二氧化铀芯块

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团体标准

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压水堆核电厂燃料用二硼化锆-二氧化铀芯

块（征求意见稿）

Zirconiumdiboride-uraniumdioxidepelletsforPWRnuclearpowerplantfuels

（征求意见稿）

（本稿完成日期：2022.4.30）

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中国核能行业协会发布

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目  次

前言..................................................................................5

1范围................................................................................1

2规范性引用文件......................................................................1

3术语和定义..........................................................................1

4产品要求............................................................................2

5检验方法............................................................................3

6检验规则............................................................................3

7包装、贮存和运输....................................................................4

8质量证明文件........................................................................4

II

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压水堆核电厂燃料用二硼化锆-二氧化铀芯块

1范围

本文件规定了压水堆核电厂燃料用二硼化锆-二氧化铀（ZrB2-UO2）芯块的产品要求、检验方法、检

验规则、包装、贮存、运输和质量证明文件。

本文件适用于压水堆核电厂燃料用二硼化锆-二氧化铀（ZrB2-UO2）芯块的制造和验收。

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/T10266烧结二氧化铀芯块技术条件

GB/T13698二氧化铀芯块中总氢的测定

GB11806放射性物品安全运输规程

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

未磨削表面ungroundedsurface

相比于芯块圆柱面大部分区域更光亮、平滑且目视气孔更少的芯块圆柱面局部区域。

3.2

总氢含量totalhygrogencontent

指考虑诸如水分、氢化合物和氢气等所有氢来源后的累计含氢水平。总氢含量可以以等效水分含量

的形式给出。

3.3

掉块droppiece

超出尺寸公差的所有不平整表面，包括断裂或裂纹等导致的芯块缺失，但不包括可接受的未磨削表

面。

3.4

裂纹crackle

长宽比大于10的不平整表面。

3.5

芯块批Pelletbatch

采用同一批粉末压坯制得的芯块。上述粉末中的回收料可来自同一批也可来自不同批。

3.6

硼装载批Boronloadingbatch

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名义富集度和硼富集度相同，采用相同工艺参数制备以确保化学性能相同的任意数量芯块。两个所

含托盘数量基本相同，来自一个以上芯块批的涂覆炉次可合并为一个硼装载批。

3.7

干燥批Dryingbatch

在同一干燥炉里同时干燥的芯块。来自一个以上芯块批的的涂覆炉次可合并为一个干燥批。

4产品要求

芯块产品为表面涂覆ZrB2的UO2芯块。待涂覆UO2芯块应满足GB/T10266中对UO2芯块化学性能（除总

氢含量）、核性能和物理性能的要求或经供需双方协商确定，待涂覆UO2芯块不应出现目视可见的未磨

削表面，倒角区域除外。

4.1杂质含量

应对涂覆后芯块进行目视检查，若有杂质含量超标引起的变色，可使用外观标样进行验收或经设

计方认可。在目视检查接收的芯块中，所有抽检样品的杂质元素最大含量限值不应超过表1的规定。

表1所列杂质元素含量的总和不应超过1500μg/gU。如果某种元素的分析报告值低于分析方法所能检测

的最小限值，那么在计算杂质总量时应采用该最小限值。

表1杂质元素含量要求单位为g/gU

杂质元素最大含量限值杂质元素最大含量限值

Al250Fe500

C100Ni250

Ca+Mg200N75

Cl25Si500

Cr250Th10

Co100

F15

4.2总氢含量

同一干燥批芯块的总氢含量平均值的95%置信区间上限不得超过0.6ppm，以95%置信度水平保证同一

干燥批中95%的芯块的总氢含量上容忍限值不应超过0.9ppm。所有抽检样品的检测结果不得超过0.55ppm。

4.310B装载量

10B装载量名义值应在采购文件中予以明确。单个硼装载批中所有抽检样品的平均10B装载量应在10B

装载量名义值的±5%之内。

4.4附着力

对于每个涂覆炉次，热循环剥落试验后覆层减重平均值的95%置信区间上限不得超过0.0007g。上述

芯块覆层减重要求只适用于芯块圆柱面且不包括倒角。

4.5清洁度

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芯块表面均应确保洁净，没有油垢、润滑油、污垢、棉绒、粉尘和金属颗粒附着。

4.6表面质量

芯块进行目视检查，表面质量（包括掉块、裂纹、夹杂物等）的验收标准经供需双方协商确定。

4.7金相检查

涂覆后芯块样品沿横截面进行切割取样，采用金相显微镜或经设计方认可的方法对涂层进行金相检

查。

5检验方法

5.1化学成分

杂质含量（除总氢含量外）可采用电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-AES）或供需双方认可的方

法进行测量。

5.2总氢含量

总氢含量可采用GB/T13698中的方法或供需双方认可的方法进行测量。

5.310B装载量

10B装载量可采用电感耦合等离子体发射光谱法或供需双方认可的方法进行测量。

5.4附着力

附着力可采用剥落试验进行检测。剥落试验应按照经供需双方认可的规程进行。

5.5清洁度

芯块清洁度应采用目视检查。

5.6表面质量

芯块表面质量用目视检查，如有掉块，按供需双方认可的方法进行验收。

5.7金相检查

金相检查应采用金相显微镜或经设计方认可的方法。

6检验规则

6.1受检样品

受检样品为同一硼装载批的二硼化锆-二氧化铀芯块。

6.2抽样规则

检验的抽样规则见表2。

表2二硼化锆-二氧化铀芯块各检验项目对应的抽样规则

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序号检验项目抽样规则

1杂质含量100%目视检查及每个涂覆炉次至少1个用于杂质含量分析

2总氢含量每个干燥批至少10个

310B装载量每个10B装载批至少3批，每批至少包含32个芯块

4附着力每个涂覆炉次至少6个

5清洁度100%

6表面质量100%

7金相检查每个涂覆炉次每周至少1个

6.3合格性判据

所有批次的二硼化锆-二氧化铀涂覆芯块按照表2规定所有检测项目均合格，则判该批产品合格。如

果某项检验不合格，从同一批次上再取双倍样品（100%检查项目除外）对该不合格项目进行复验。复

验结果若有一个不合格，则判该批产品不合格。如果复验全部合格，则判该批产品合格。

对于需要100%检查的项目，如果某项检验不合格，则判该芯块不合格。

7包装、贮存和运输

7.1包装

装运的单个或多个芯块应确保没有机械损伤和污染。芯块应装入燃料棒或其它容器中，以尽量减少

开裂、掉块和化学成分变化的可能性。除非另有规定，不同名义富集度的芯块不能包装在一个容器中。

7.2贮存

芯块的贮存应确保每一批次都能从所有标准芯块产品中有效识别和隔离，以防止混放和污染。

7.3运输

芯块的运输应按GB11806的规定执行。每个包装都应根据其内容进行适当标记，并进行防护以

防止在运输过程中的损坏和污染。

8质量证明文件

芯块的质量证明文件应至少包括以下内容：

a)合同编号、技术条件编号（含版本号）、鉴定编号或批号、日期和制造方的名称；

b)标准编号、材料牌号、批号、芯块数量、芯块富集度和10B装载量；

c)出厂合格证；

d)检测报告（包括复检、返工或返修后重新检测）。

4

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前  言

本文件按照GB/T1.1-2020《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。

本文件由中国核能行业协会提出并归口，技术支持单位为上海核工程研究设计院有限公司、核工业

标准化研究所、苏州热工研究院有限公司。

本文件起草单位：上海核工程研究设计院有限公司、中核北方核燃料元件有限公司、有研资源环境

技术研究院（北京）有限公司、国核铀业发展有限责任公司。

本文件主要