編號：CYYJ04134
篇名：核電新燃料運(yùn)輸容器聚氨酯泡沫填充材料壽命預(yù)測
作者：李榮博 邵長磊 張振雨 劉曉強(qiáng) 程凡 沈光耀 龔嶷 沈勇堅 帥明坤 石秀強(qiáng) 徐雪蓮
關(guān)鍵詞： 核燃料運(yùn)輸容器 硬質(zhì)聚氨酯泡沫 壓縮強(qiáng)度 壽命預(yù)測
機(jī)構(gòu)： 上海核工程研究設(shè)計院股份有限公司 四川大學(xué) 上海交通大學(xué) 復(fù)旦大學(xué)材料科學(xué)系
摘要： 核電新燃料運(yùn)輸容器長期服役壽命主要受限于填充在殼體中起防震和隔熱作用且不可更換的硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料。為評估填充在新燃料運(yùn)輸容器中的硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料的老化壽命,分別在不同溫度條件下對硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料進(jìn)行加速熱氧老化試驗(yàn),定期監(jiān)測其壓縮性能、顏色及微觀形貌變化規(guī)律,分析其熱氧老化行為。根據(jù)聚氨酯泡沫材料在不同溫度下的壓縮強(qiáng)度變化規(guī)律,獲得聚氨酯泡沫材料在不同溫度條件下的老化失效時間,采用阿倫尼烏斯方程外推法預(yù)測其在實(shí)際服役溫度條件下的老化壽命。結(jié)果表明,聚氨酯泡沫材料適宜的熱氧老化試驗(yàn)溫度區(qū)間為100~120℃。經(jīng)微觀形貌觀察,新燃料運(yùn)輸容器聚氨酯泡沫填充材料在熱氧老化試驗(yàn)期間發(fā)生泡孔塌陷和泡孔壁破裂的現(xiàn)象,導(dǎo)致壓縮強(qiáng)度下降。通過計算分析,在新燃料運(yùn)輸容器設(shè)計最高使用溫度38℃條件下,預(yù)測聚氨酯泡沫材料服役壽命為54 a,能夠滿足30 a的設(shè)計要求。
