EJ T 541-2005 铀三硅二-铝板型燃料组件.pdf

1、ICS 27. 120. 30 F 48 备案号：15827-2005EJ 中华人民共和国核行业标准EJ丁541-2005代替盯IT541-1991 铀三硅二铝板型燃料组件Specif icati 。nsf。rU3S i 2-A I p I ate-type fue I ass酬bly 2005一04-11发布2005一07一01实施国防科学技术工业委员会发布060525000739 EJ/T 541 -2005 自ljiS 本标准代替EJ/T541一1991U:5iz-Al板型燃料组件技术条件。本标准与EJ/T541-1991相比主要变化如下：a) 规范性引用文件一章中增加了相应的检验方法标

2、准：b) 术语和定义一章中燃料芯体分区由三区改为两区：c) 铝树一条中增加了总铝要求：d) U3Si2粉末一条中改变了硅和氨的质量分数要求：e) 改变用于燃料板包壳的铝合金化学成分和杂质元素质量分数限值表中棚元素和铺元素最大限值1f) 增加用于燃料板包壳可选铝合金的成分与杂质元素限值：g) 增加铝合金板使用前应经超声检验一条：h) 合并燃料芯体尺寸和包壳厚度。增加了新的燃料板厚度及相关燃料芯体和包壳厚度，井用表格形式表示：i) 改变铀分布均匀性一条中的分区要求：j) 表面状态一条中去掉弯曲试验要求：k) 焊接一条中去掉熔深要求：1) 删除验收一章中对卖方证明文件规定的三条。本标准由中国核工业集

3、团公司提出。本标准由核工业标准化研究所归口。本标准起草单位：中国核动力研究设计院。本标准主要起草人：尹昌耕、孙长龙、张志毅、倪智勇。本标准于1991年10月首次发布。EJ/T 541 - 2005 铀三硅二铝板型燃料组件1 范围本标准规定了低浓铀CLEU）铀三硅二一铝CUSinl）板型燃料组件的技术要求、试验方法、验收规则与标志、包装、运输、贮存等要求。本标准适用于低浓铀（LEU)UJSiz-Al板型燃料组件的制造和检验。本标准不包括防止临界事故和对卫生、安全和l环境保护方面的要求。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（

4、不包含勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 3169. 1 铝粉化学分析方法气体容量法测定活性铝GB/T 3169.2 铝粉化学分析方法减杂质法测定总铝量GB/T 3170. 1-1982铝粉粒度的测定机械振动筛分法GB/T 6987 C所有部分）铝及铝合金化学分析方法GJB 137 高浓铀金属键GJB 1554. 5一1995潜艇核动力装置建造安全规定阪型燃料元件测试方法EJ/T 781 研究堆饭型燃料元件铀均匀性检测方法EJ/T 782 铀三硅二铝燃料板铀235装载

5、量的控制与测量盯T910 铀三硅二铝燃料板芯体定位方法盯T911 铀三硅二铝中硅的测定容量法EJ/T 1141 铀二硅二t吕燃料板包壳厚度测量相敏涡流法3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3. 1 LJ3S i 2-A I板型燃料组件LJ3S i 2-A I p I ate-type fue I assemb I y 一种用于研究和试验反应堆的低浓铀（LEU）铝包壳板型燃抖组件。按设计要求，每个燃料组件包含若干块燃料板和l两块侧版等，燃料板所包含的燃料芯体为C,Si且在铝粉中的均匀弥散体。3. 2 3. 3 低浓铀1。wenriched uranium (LEU) 235u富集度低于20

6、%的铀。燃料芯体fuel meat 燃料板内含有235u的部分。燃料芯体分为两区：I区一一均匀区：II区一一非均匀区，燃料芯体端部的增厚和减薄区。3.4 冶金结合metallurgical bond 燃料与包壳之间的直接接触。当两种材料紧密接触以致原子间力起作用时，称为冶金结合。3.5 铀密度uranium-density 单位体积燃料芯体中的铀质量，单位为克每L乙方厘米鸣，cm1）。EJ/T 541 - 2005 3. 6 面密度surface density 燃料板平面上，单位面积燃料芯体中的铀质量，单位为克每平方厘米（g/cm-l。4 技术要求4. 1 材料4. 1. 1 金属铀4. 1

7、. 1. 1 同位素富集度：富集度为09.75土0.20) %或由需方规定。234t.:及出U同位素富集度，报实u数据。4. 1. 1. 2 杂质元素杂质元素的要求按GJB137规定执行。4. 1. 2 铝粉铝粉的技术要求如下：a) 活性铝的质量分数不小子98.0%，总铝的质量分数不小子99.5%; b) 杂质元素质量分数限值见表1;c) 粒度：全部小于149 m，其中小于44m粒度的质量分数占80%以上c表1铝粉中杂质元素质量分数最大限值杂质元素B Cd Co Cu Fe Li Mg S1 Ti Z口最大限值10 80 30(1 :wo 10-6 10 10 4000 10 160 3000

8、 4. 1.3 UaS i 2粉末U3Si2的技术要求如下：a) 硅的质量分数：7.5：%: b) 杂质元素质量分数限值见表2:c) 挝度：全部小于149 m，其中小于44 m挝度的质量分数不应超过25%。表2U3Sb粉末杂质元素质量分数最大限值 106 10 I 1000 I 10 10 I 80 I 1000 I 10 I 500 I 7000 I 200 nu nu h l 4东门l索一总一兀一其一个曲寸杂质元素IAl B c Cd I Co I Cu Zn Li I N 。H FeNi I Zr或Y最大限值，600 800 500 2500 4. 1.4 铝合金板4. 1. 4. 1

9、用于燃料板包壳的铝合金板推荐使用符合表3规定的铝合金，供方也可以选4-1符合表4规定的铝合金作为燃料板包壳的铝合金板。表3铝合金化学成分和杂原元素质量分数限值（推荐）元素Mg Si Cu Fe Al 杂质！c京Mn I Ti I Zn I Ni I Cd 质量百lo.7i .lo. 6 i. ol。3o.sl o. 2 I地。阳Io. 。iI o. 03 I o. o3 I。0005分数%B I Li o. ocn I o. 0006 表4铝合金化学成分及杂质元素质量分数限值（可选）;l:京Fe 民i Si Cu I Ti I Al 杂质元素B Cd Li 质量百分数吧。lo. 4 5 0.

10、?lo. 9飞1. o. i; I o. 1 I o. i I tlil I o. no 1 I o. 0001 I o. 0006 4. 1. 4. 2 m合金极使用前0.经超声检验c不允许有计层、夹杂、气孔等缺陷存在04. 1. 5 铝焊丝e、EJ/T 541 - 2005 4A01铝焊丝，其成分与杂质元素应符合表5规定。表54A01铝焊丝化学成分和杂质元素质量分数限值数羊J分MU一百%Em且墨质Cu Fe Si Zn牛SnTi Al 杂质元素单个在T飞量0.20 0. 60 4. 56. 0 0. 10 0. 15 余量0.05 0. 15 4.2 燃料板4. 2. 1 铀密度铀密度按设

11、计要求，但不应超过4.8gU/cm3。4. 2.2 燃料板尺寸燃料板的长度和宽度按设计要求，外侧燃料板厚度、包壳厚度和燃料芯体的长度和宽度按设计要求，其余尺寸应符合表6规定。表6燃料板及燃料芯体尺寸单位为毫米板厚度;r_；体厚度包壳厚度最小包壳厚度（名义值）（名义值）I区II !R 1.27土0.050.51 0.38 0.30 0.25 1.50土0.050.70 0.40 0.32 0.27 4. 2. 3 燃料板尺寸加工燃料板外形尺寸加工由芯体定位决定。4. 2.4 燃料芯体尺寸允差长度允差为设计名义值的1. 7%.宽度允差为设计名义值的士5.2%，或由合同双方共同确定，厚度允差由4.2

12、.2要求确定。4. 2. 5 235U装载量允差川U装载量允差为设计名义值的土2%。4.2. 6 燃料芯体中铀分布均匀性4.2.6. 1 I区川U不均匀性在名义面密度的士20%之内（含士20%）。4. 2. 6. 2 II区川U不均匀性在名义面密度的30%100%之内。4. 2. 7 表面状态4.2. 7. 1 1区表面缺陷深度不大于0.13mm . II区表面缺陷深度不大子0.08mm。4. 2. 7.2 表面铀污染小于54 gU/m2 4. 2. 7.3 燃料板表面应无残余腐蚀液体及异物。4. 2. 8 离散燃料颗粒分布；在X光底片上发现的燃料芯体区外的框架或包壳中的离散燃料颗粒在板平面方

13、向上与芯体距离店小于0.Smm。4. 2. 9 冶金结合冶金结合质量町满足：a) 退火起泡检验时，在有效区域内无肉眼可见起泡：b) 超声检查的不结合缺陷的最大面积小于与2mm的国相当的面积。4. 2. 10 燃料板编号燃料板编号刻在瑞头不含芯体部分，；自晰可辨，深度不大于0.15mm。4. 3 燃料组件4. 3. 1 纠构陀满足设计图样的要求。3 EJ/T 541 -2005 4.3. 2 结构件材料使用符合发；1规定的侣合金24. 3. 3 燃料板间水隙及允差应满足设计要求。4.3.4 燃料板与侧板攘压结合强度应太于270N/cm。4. 3. 5 使用4A01铝合金焊丝进行组件吊装把手焊接。

14、4. 3. 6 外形尺寸、形位公差手II表面缺陷应满足设计要求。4. 3. 7 燃料组件编号按图纸要求刻制，字迹应清晰可辨，深度不大于0.15mmo 5 试验方法5. 1 铝粉中活性铝的测定按GB/T3169. 1进行，总铝量的测定按GB/T3169. 2进行；铝合金中铝和杂质的测定按GB/T6987（所有部分）进行，u3siz中硅的测定按EJ/T911进行。其他材料的成分和杂质分析按双方认可的分析方法进行。5.2 粉末粒度和分布按GB/T3170. 1-1982的筛分法进行测定，并用金相方法抽样检查。5.3 包壳厚度测定按盯IT1141进行。5.4燃料芯体定位按盯IT910进行。5. 5 2

15、35U装载量用相应衡器按EJ/T782进行称重。5. 6 燃料芯体中铀的均匀性测定按EJ/T781进行。5. 7 表面质量用目视检查。表面缺陷深度可以用标准样品对比法问断，可用带专用测头的百分表测量。5. 8 燃料嵌表面铀污染测定按GJB1554. 5-1995方法107进行。5. 9 燃料扳离散燃料颗粒分布检验按GJB1554.5一1995方法103实施。5. 10 包壳与芯体结合质量用退火起泡试验和超声检查两种检查方法进行检查，起泡温度为450500，时间为lh。其中超声检查按GJB1554. 5-1995方法105进行。5. 11 燃料板间水隙测定按GJB1554.5-1995方法108

16、进行。5. 12 燃料扳手11侧板漉压结合强度用拉伸试验方法测量。5. 13 燃料组件外形尺寸和形位公差测量按GJB1554. 5-1995方法109进行。5. 14 除5.3、5.11、5.13外其余尺寸用相应量具测量。5. 15 各检查项目也可以用其他等效的方法测量。6 验收规则6. 1 取样方法和样品数量由供需双方协商。6. 2 供方应当用第5章描述的试验方法或相应的等效方法，按第4章所列举的项目对燃料版和燃料组件进行检验。6.3 供方应向需方提供证明燃料板和燃料组件符合第4章技术要求的证明文件。7 标识、包装、运输、贮存7. 1 标识和包装7. 1. 1 包装方式由供需双方商定。7.

17、1. 2 包装箱设计、加工应符合核安全有关规定。7. 1. 3 每个燃料组件成品应用干净的厚度为0.15mm以上的聚乙烯塑料袋密封包装，然后放置在包装箱中。箱内须用软性垫料填实，并采用其他减震措施。7. 1. 4 庆在包装箱外侧标明“防潮”、“防震”和“小心轻放”等字样，包装箱上盖和侧面应有标识，标识项目至少包括：a) 制造厂名称：4 b) 产品名称：c) 放射性标志：d) 包装箱编号：e) 需方订货合同号：f) 总重和皮重。7. 1. 5 包装箱内附有防潮袋包封的装箱单和产品合格证。7.2 运输和贮存7. 2. 1 供需双方商定运输事直。7. 2.2 遵守我国放射性物质运输去全规定。EJ/T 541-2005 7. 2. 3 运输中应防止剧烈冲击和震动，防潮、防火、防止腐蚀性物质的侵蚀。保证燃料组件不发生变形和受到损伤。7.2.4 贮存场所应清洁、干燥和无腐蚀性气氛，燃料组件应直立或水平贮存。5 的CON号的Fd