编号：CYYJ04134
篇名：核电新燃料运输容器聚氨酯泡沫填充材料寿命预测
作者：李荣博 邵长磊 张振雨 刘晓强 程凡 沈光耀 龚嶷 沈勇坚 帅明坤 石秀强 徐雪莲
关键词： 核燃料运输容器 硬质聚氨酯泡沫 压缩强度 寿命预测
机构： 上海核工程研究设计院股份有限公司 四川大学 上海交通大学 复旦大学材料科学系
摘要： 核电新燃料运输容器长期服役寿命主要受限于填充在壳体中起防震和隔热作用且不可更换的硬质聚氨酯泡沫材料。为评估填充在新燃料运输容器中的硬质聚氨酯泡沫材料的老化寿命,分别在不同温度条件下对硬质聚氨酯泡沫材料进行加速热氧老化试验,定期监测其压缩性能、颜色及微观形貌变化规律,分析其热氧老化行为。根据聚氨酯泡沫材料在不同温度下的压缩强度变化规律,获得聚氨酯泡沫材料在不同温度条件下的老化失效时间,采用阿伦尼乌斯方程外推法预测其在实际服役温度条件下的老化寿命。结果表明,聚氨酯泡沫材料适宜的热氧老化试验温度区间为100~120℃。经微观形貌观察,新燃料运输容器聚氨酯泡沫填充材料在热氧老化试验期间发生泡孔塌陷和泡孔壁破裂的现象,导致压缩强度下降。通过计算分析,在新燃料运输容器设计最高使用温度38℃条件下,预测聚氨酯泡沫材料服役寿命为54 a,能够满足30 a的设计要求。
