GBT 10266-2026《压水堆用烧结二氧化铀芯块技术条件》

1GB/T10266-2026《压水堆用烧结二氧化铀芯块技术条件》本文件规定了压水堆用烧结二氧化铀芯块(简称“芯块”)的技术要求、芯块批的要求、抽样、验收、质本文件适用于压水堆用各种²35U富集度的芯块的制造、检验、验收、包装与运输。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/T4960.3核科学技术术语第3部分：核燃料与核燃料循环GB/T10265核级可烧结二氧化铀粉末技术条件GB11806放射性物品安全运输规程二氧化铀粉末和芯块中氮的测定分光光度法二氧化铀粉末和芯块中氟、氯的测定高温水解-离子选择性电极法二氧化铀粉末和芯块中硅的测定分光光度法二氧化铀粉末和芯块中杂质元素测定电感耦合等离子体原子发射光谱法2U丰度低于5%的浓缩六氟化铀技术条件二氧化铀粉末和芯块中碳的测定高频感应炉燃烧-红外检测法二氧化铀芯块中总氢的测定GB18871电离辐射防护与辐射源安全基本标准EJ/T564核电厂物项包EJ/T688烧结二氧化铀芯块微观结构检验方法EJ/T689烧结二氧化铀芯块热稳定性试验方法EJ/T787烧结二氧化铀芯块外形尺寸、几何密度和外观质量检验方法EJ/T973二氧化铀粉末和芯块中铀同位素丰度的测定热电离质谱法3术语和定义GB/T4960.3界定的以及下列术语和定义适用于本文件。热稳定性thermo-stability燃料芯块在堆外特定条件下复烧后的密度或尺寸的稳定性。24技术要求4.1化学要求铀含量最小值为87.7%(质量分数，干基)。4.1.2杂质含量杂质元素含量不应超过表1规定的限值，杂质元素含量的总和不应超过1500μg/gU。若单个元素分析结果低于分析方法所能检测的最小限值，则按其最小限值加到总杂质含量中。表1杂质元素和最大含量限值CNF一一在芯块制造过程中，如果使用了硬脂酸锌作为添加剂，则应对Zn进行分析。芯块的氧铀比宜控制在1.99～2.02。4.1.4总氢含量总氢含量(含水分)的最大含量限值为1.2μg/gU。4.2核要求4.2.1同位素含量应实测23U、235U、23U的含量，以质量分数报出结果。235U同位素富集度低于5%的二氧化铀芯块按GB/T13696执行，不低于5%的由供需双方商定。4.2.2当量硼含量总当量硼含量(EBC)应不超过4.0μg/gU。附录A给出了计算总当量硼含量时通常所考虑的元素和这些元素的当量硼因子。附录A中的元素及其当量硼因子仅作为例子，特定元素由供需双方商定。34.3物理要求4.3.1几何参数芯块几何参数及其公差由需方规定，几何参数包括芯块直径、高度、垂直度，有设计要求时还包括端部尺寸(如倒角和碟形等)和表面粗糙度等其他几何参数。4.3.2芯块密度芯块密度应控制在93.5%T.D.～98.0%T.D.(T.D.为二氧化铀芯块的理论密度),235U富集度低于5%时T.D.为10.96g/cm³。4.3.3晶粒尺寸与气孔分布芯块晶粒尺寸与气孔分布由供需双方商定。4.3.4芯块的完整性检查芯块的完整性，其目的是保证在燃料棒装填时，芯块不发生过度损伤。芯块的完整性可通过芯块外观缺陷，或供需双方认可的其他方法(如承载能力试验)来检验。芯块的外观缺陷包括裂纹、掉块及磨削缺陷等其他各类缺陷，具体缺陷类型、定义和限值要求见附录B,或由供需双方共同商定。4.3.5芯块表面质量成品芯块表面应无肉眼可见的夹杂和异物，如油污与磨削媒介。4.4热稳定性芯块经过复烧后的密度变化应不超过1.40%T.D.,尺寸变化率应不超过0.4%。4.5富集度标识可采用标记或编码标识芯块的2U富集度。235U富集度标识可采用图形标记和数字(或字母)编码两种，两种标识任选一种，但对于某种富集度芯块，在同一次生产中只允许采用其中一种标识。5芯块批的要求5.1工艺要求5.1.1二氧化铀粉末批要求二氧化铀粉末批是指为了保证物理、化学、同位素性质均匀一致的同一粉末均匀化后而获得的粉末总体，具体要求如下：a)粉末批应符合GB/T10265的要求；b)同一类中不同名义富集度的粉末可混合组成一个粉末批；c)来源不明的粉末不应混合组成一个粉末批。5.1.2混料要求混料是指不同类型粉末混合后得到一定数量的粉末，具体要求如下：4a)不同类型的粉末包括：通过六氟化铀转化或其他工艺制造的同一批二氧化铀粉末，各种来源回收的二氧化铀粉末，由烧结芯块、磨削渣或各种碎块制得的八氧化三铀粉末，造孔剂，各种添加剂；b)在制造开始前应确定混料中的U₃O₈的最大百分比。5.1.3混料批要求混料批是指来自同一批UO₂+x粉末批的具有相同组成的所有混料(见5.1.2),具体要求如下：a)一个二氧化铀粉末批可生产一个或几个混料批；b)混料应适用同一工艺生产，并且其各种构成物的比例应相同。5.2芯块批要求5.2.1芯块批是指来自同一个混料批(见5.1.3)以相同的工艺参数制造的具有相同尺寸的芯块。5.2.2一个混料批可生产几个芯块批。5.2.3调整芯块批是芯块批的一种，调整芯块有一定长度，它用来对燃料棒空腔进行调整。5.2.4在一个芯块批的整个生产过程中应进行跟踪标识，并确保批次的同一性，不应混批。6抽样6.1芯块批的取样、称重以及样品处理应具有代表性。取样计划和验收准则应经供需双方商定，推荐的取样方法见附录C。6.2需方有权从每个芯块批中选取一个有代表性的样品测定其化学性能、核性能或物理性能。6.3必要时，应将足够数量的批样品装入一个单独的容器里，在需方工厂进行验收试验，样品可先于或随该批芯块一起装运，批号要标记清晰。7试验方法7.1铀含量、氧铀比(O/U)采用热重杂质校正法或等效方法进行测定。7.2杂质含量7.3总氢含量按照GB/T13698规定的方法进行测定。7.4同位素含量按照EJ/T973规定的方法进行测定。7.5几何参数、芯块表面质量、富集度标识按照EJ/T787规定的方法进行检验/检查。57.6芯块密度芯块密度可采用几何法或液体浸渍法测量。几何法测量芯块密度按照EJ/T787规定的方法进行测定。7.7晶粒尺寸与气孔分布按照EJ/T688规定的方法进行测定。7.8芯块的完整性按照EJ/T787规定的方法进行检验。如供需双方认可，采用承载能力试验来检验芯块的完整性，承载能力试验方法见附录D,或由供需双方协商确定。7.9热稳定性按照EJ/T689规定的方法进行试验。8.1产品应按批提交验收。8.2供方应向需方提供证明文件，内容应包括第4章所列技术要求的条款。8.3需方可对供方提供的样品或在需方工厂里所取的样品进行复验，复验结果与本文件不符时，由供需双方协商解决。9质量证明文件9.1供方应提供以下证明文件给需方，或提供由供需双方协商确定的证明文件：a)质量控制计划；b)质量放行文件。9.2按照要求应提供下列检验数据：a)铀含量；b)杂质含量；c)氧铀比；d)同位素含量；e)当量硼含量；f)几何参数；g)芯块密度；h)晶粒尺寸与气孔分布；i)芯块的完整性；j)芯块表面质量；k)热稳定性。610.2每个包装容器或包装箱的盖子或侧面上都应贴有标签，至少应注明以下内容：a)卖方名称；b)产品名称；c)物料批号；d)容器编号；e)235U富集度；g)铀重量；h)订单号或合同号。7(资料性)当量硼因子当量硼因子见表A.1。表A.1当量硼因子当量硼因子当量硼因子当量硼因子ISBKCNVWOFYP一一H一一8(资料性)芯块外观缺陷B.1裂纹B.1.1周向裂纹裂纹的方向与母线的夹角在75°~90°。同时满足以下要求方可接收：a)裂纹长度小于三分之一芯块周长；b)距离棱低于1mm的裂纹长度小于总长度的20%。B.1.2轴向裂纹(包括延伸至芯块端部的裂纹)裂纹的大部分方向与母线的夹角小于20°。同时满足以下要求方可接收：a)当仅有一个轴向裂纹时，裂纹长度不超过二分之一芯块高度；b)当有多条裂纹时，相邻两条裂纹的投影的周向距离大于四分之一周长，且单独裂纹的长度不超过二分之一芯块高度。B.1.3斜向裂纹B.1.3.1定义裂纹的方向与母线的夹角在20°~75°。同时满足以下要求方可接收：a)只有一条斜向裂纹；b)裂纹长度不超过二分之一芯块高度。B.1.4掉盖裂纹B.1.4.1定义端面的周向裂纹，且四分之三的裂纹长度距离芯块边棱在0.25mm～1mm。B.1.4.2接收标准同时满足以下要求方可接收：9a)掉盖裂纹的累计长度不超过二分之一芯块周长；b)无任意一个掉盖裂纹延伸到端面超过1mm;c)只有一个端部存在掉盖裂纹缺陷。B.1.5枝状裂纹至少三条共点裂纹的一个整体，每条裂纹的长度大于1mm。B.1.5.2接收标准任何枝状裂纹均不应接收。B.1.6指甲状裂纹指甲状裂纹是指同时满足以下要求的裂纹：a)柱面上两条相邻但不平行的裂纹，其一端靠近或相交；b)相邻裂纹靠近端距离不超过四分之一周长，且不超过相邻裂纹长度之和；c)相邻裂纹远离端距离大于1mm,或相邻裂纹长度之和不小于3mm。任何指甲状裂纹均不应接收。B.1.7微裂纹B.1.7.1定义微裂纹是指同时满足以下要求的裂纹：a)裂纹长度在1mm～4mm,延伸到端面长度不超过1mm;b)单独一条微裂纹，或几条相隔较远的微裂纹之间的距离在各处都大于四分之一周长，不认为是缺陷。对于有大量距离较近的微裂纹，同时满足以下要求方可接收：a)总体方向一致；b)微裂纹中无指甲状；c)微裂纹所包围的柱面表面不超过柱面表面积的40%;d)接触到芯块端面边棱的微裂纹之间的距离超过四分之一芯块周长。B.1.8端面裂纹B.1.8.1定义出现在芯块端面(碟形、肩宽或倒角),且延伸到柱面的长度不超过1mm。B.1.8.2接收标准同时满足以下要求方可接收：a)只允许出现一条端面裂纹；b)端面裂纹应处于2mm的带宽内。B.2掉块B.2.1柱面掉块B.2.1.1定义仅发生在芯块柱面，不延伸到芯块端面的掉块缺陷。B.2.1.2接收标准小于芯块柱面表面积的2.5%。B.2.2端面掉块B.2.2.1定义发生在芯块端面上，且延伸到柱面的深度小于1mm的掉块缺陷。B.2.2.2接收标准同时满足以下要求方可接收：a)掉块面积不超过总端面面积的20%;b)肩凸部分掉块面积不超过肩凸部分总面积的20%。B.3其他各类缺陷B.3.1磨削缺陷B.3.1.1定义磨削缺陷包括贯穿性过磨、非贯穿性过磨和未完全磨削，分别定义如下：a)贯穿性过磨是指贯穿整个柱面的过度磨削；b)非贯穿性过磨是指过磨长度未贯穿整个柱面；c)未完全磨削是指柱面部分表面未被磨削。B.3.1.2接收标准不同磨削缺陷的接收标准分别如下：a)对贯穿性过磨，不应接收；b)对非贯穿性过磨，其长度在柱面上不超过6mm,且宽度不超过1.2mm,可接收；c)对未完全磨削，如芯块符合图纸要求，且未磨削表面积小于10mm²,可接收。B.3.2.1定义总体外形接近球形圆帽的一些凸起，其位于倒角处，且它们可能延伸到肩宽或碟形(如存在)。B.3.2.2接收标准同时满足以下要求方可接收：a)芯块满足适用图纸的垂直度要求；b)结疤部分表面投影不超过突起部分对应表面总投影面积的10%