一种采用核用双面复合金属钢板的核承压设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种采用核用双面复合金属钢板的核承压设备，涉及金属复合结构技术领域，包括容器；容器的壁体由依次连接的上层板、基层板和下层板构成三明治结构复合钢板；上层板采用不锈钢或镍基合金；基层板采用碳钢或合金钢；下层板采用不锈钢或镍基合金；容器顶部连接上封头，容器底部连接下封头；容器侧壁固定连接接管。通过碳钢或低合金钢双面复合不锈钢或镍基合金的方式，既能保证核承压设备结构具有较高的强度，又能保证核承压设备内外表面具有良好的耐腐蚀耐辐照性能。表面具有良好的耐腐蚀耐辐照性能。表面具有良好的耐腐蚀耐辐照性能。

【技术实现步骤摘要】
一种采用核用双面复合金属钢板的核承压设备


[0001]本技术涉及金属复合结构
，具体涉及一种采用核用双面复合金属钢板的核承压设备。

技术介绍

[0002]在某类型核电厂中有承压部件内外均受到腐蚀影响且对强度和韧性有较高要求，需要通过合适的结构设计来解决该问题。镍基合金或超级不锈钢各项性能优良，但由于属于承压结构，体量较大，镍基合金和超级不锈钢价格很高，承压部件全部采用镍基合金或超级不锈钢不是理想的选择，而且在某些工况下，强度还是不能达到设计要求。目前在有些核电厂中针对腐蚀环境，主要采用不锈钢或用到了单面复合不锈钢等，但这些现有结构无法满足核承压设备强度及耐腐蚀或辐照的耦合要求。现核用的单面复合钢板虽然强度可满足设备结构设计要求但只能保证钢板的一面耐腐蚀或耐辐照，适用于内表面与介质或辐照环境接触，外表面与大气接触的场景下。例如核设备内外表面均与介质接触或均处于辐照环境时，则核设备无法满足长期服役条件下的耐腐蚀性能或抗辐照性能。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的不足，本技术的目的是提供一种采用核用双面复合金属钢板的核承压设备，在保证结构高强度的基础上满足内外表面的耐腐蚀性以及耐辐照性。
[0004]为了实现上述目的，本技术是通过如下的技术方案来实现：
[0005]本技术的实施例提供了一种采用核用双面复合金属钢板的核承压设备，包括容器；容器的壁体由依次连接的上层板、基层板和下层板构成三明治结构复合钢板；上层板采用不锈钢或镍基合金；基层板采用碳钢或合金钢；下层板采用不锈钢或镍基合金；容器顶部连接上封头，容器底部连接下封头；容器侧壁固定连接接管。
[0006]作为进一步的实现方式，所述上层板与基层板之间采用轧制方式进行连接。
[0007]作为进一步的实现方式，所述基层板与下层板之间采用轧制方式进行连接。
[0008]作为进一步的实现方式，所述基层板厚度值为6
‑
150mm。
[0009]作为进一步的实现方式，三明治结构复合钢板的剪切强度达到310MPa以上。
[0010]作为进一步的实现方式，上封头和下封头对称连接于容器的两端。
[0011]作为进一步的实现方式，上封头和下封头结构为半球形结构。
[0012]作为进一步的实现方式，上封头和下封头结构为椭圆形结构。
[0013]作为进一步的实现方式，上封头和下封头结构为碟形结构。
[0014]作为进一步的实现方式，上封头和下封头结构为折边锥形结构。
[0015]本技术的有益效果如下：
[0016](1)本技术通过碳钢或低合金钢双面复合不锈钢或镍基合金的方式，既能保证核承压设备结构具有较高的强度，又能保证核承压设备内外表面具有良好的耐腐蚀耐辐照性能。
[0017](2)本技术的核承压设备，容器主体采用核用双面复合金属钢板，基层用来承压、覆层实现耐腐蚀等功能，代替全部选用高合金、特种合金，更加满足核电承压设备特殊环境设计要求，且基材厚度增加到150mm，可满足除个别核岛主设备(反应堆压力容器和蒸汽发生器)外的其他核承压设备应用需求。
附图说明
[0018]构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
[0019]图1是本技术根据一个或多个实施方式的双面复合金属钢板结构示意图；
[0020]图2是本技术根据一个或多个实施方式的核承压设备整体示意图；
[0021]其中，1.上层板，2.基层板，3.下层板，4.上封头，5.容器，6.下封头，7.接管。
具体实施方式
[0022]实施例一：
[0023]如图1所示，本实施例提供了一种采用核用双面复合金属钢板的核承压设备，通过碳钢或低合金钢双面复合不锈钢或镍基合金的方式，既能保证核承压设备结构具有较高的强度，又能保证核承压设备具有良好的耐腐蚀耐辐照性能。
[0024]由于核承压容器内外表面均要与介质接触，且要承受一定的内压和辐照剂量，要较高的强度，单纯的不锈钢或碳钢合金钢均无法满足结构设计要求，核设备采用单面复合板也只能保障一个表面的耐腐蚀要求和耐辐照要求。所以，本实施例中设计了采用双面复合金属钢板的核承压设备结构，双面均与介质接触均可承受内压和辐照剂量，即既能保证核承压设备结构具有较高的强度，又能保证核承压设备具有良好的耐腐蚀耐辐照性能，本实施例中设计的采用双面复合钢板的核承压设备结构，替代单面复合钢板及另一面堆焊的结构设计。且根据核承压设备设计要求,基材钢板厚度可达150mm，突破已有核用复合钢板的厚度限值，适用性更广。具体结构如下：
[0025]一种采用核用双面复合金属钢板的核承压设备，包括容器5；容器5的壁体通过依次连接的上层板1、基层板2和下层板3构成三明治结构复合钢板；上层板1采用不锈钢或镍基合金；基层板2采用碳钢或合金钢；下层板3采用不锈钢或镍基合金。
[0026]下层板3用于制作容器内层，上层板1用于制作容器外层，基层板2连接于上层板1与下层板3之间，将整个双面复合金属钢板连接构成三明治结构。
[0027]上层板1与基层板2之间采用爆炸焊接方式进行连接。基层板2与下层板3之间采用爆炸焊接方式进行连接。或者，
[0028]上层板1与基层板2之间采用轧制方式进行连接。基层板2与下层板3之间采用轧制方式进行连接。
[0029]上层板1与基层板2之间，基层板2与下层板3之间采用轧制或爆炸复合，通过性能检测和腐蚀试验保证强度和耐腐蚀性。
[0030]上层板1和下层板3作为基层板2的双面复层材料，厚度值达到1.2mm
‑
12mm。
[0031]基层板2采用较高强度的碳钢或合金钢板。由于复合钢板的强度贡献主要来自基
层板，所以基层板2选用了具有较高强度的碳钢或合金钢板，钢板室温屈服强度大于485MPa，抗拉强度可达650MPa以上。基层板2的厚度拓展为6mm
‑
150mm，突破了核用复合钢板基层材料只做到60mm的限值。且核用双面复合金属板剪切强度达到310MPa以上。
[0032]此外，本实施例中的三明治式的双面复合金属钢板的三层复合钢板的结合性通过检测结合强度和剪切强度以及外弯试验和侧弯试验来保证，其中核用剪切强度要求达到310MPa高值。双面复合金属钢板需要进行性能及组织的检测检验，验证满足技术要求。技术要求具体是指核用双面复合钢板性能评定要求，包括全钢板复合均匀性评价技术体系。需要满足的技术要求如下：
[0033]1)双面复合钢板可轧制成形。2)双面复合钢板为保证性能应进行热处理，包括模拟焊后热处理。3)基层和双面复层钢板化学成分检验，需要满足各自的化学成分要求。4)基层和双面复层钢板金相检验，包括微观组织、晶粒度、非金属夹杂物等。5)钢板超声检测以及侧面的液体渗透检测。6)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用核用双面复合金属钢板的核承压设备，其特征在于，包括容器；容器的壁体由依次连接的上层板、基层板和下层板构成三明治结构复合钢板；上层板采用不锈钢或镍基合金；基层板采用碳钢或合金钢；下层板采用不锈钢或镍基合金；容器顶部连接上封头，容器底部连接下封头；容器侧壁固定连接接管。2.如权利要求1所述的一种采用核用双面复合金属钢板的核承压设备，其特征在于，所述上层板与基层板之间采用轧制方式进行连接。3.如权利要求1所述的一种采用核用双面复合金属钢板的核承压设备，其特征在于，所述基层板与下层板之间采用轧制方式进行连接。4.如权利要求1所述的一种采用核用双面复合金属钢板的核承压设备，其特征在于，所述基层板厚度值为6
‑
150mm。5.如权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永东，王谊清，宁冬，张瑞，柳胜华，褚濛，张俊宝，丛大志，
申请(专利权)人：上海核工程研究设计院股份有限公司，
类型：新型
国别省市：