SE464267B - Roerformig kaernbraenslekapsel - Google Patents
Roerformig kaernbraenslekapselInfo
- Publication number
- SE464267B SE464267B SE8604289A SE8604289A SE464267B SE 464267 B SE464267 B SE 464267B SE 8604289 A SE8604289 A SE 8604289A SE 8604289 A SE8604289 A SE 8604289A SE 464267 B SE464267 B SE 464267B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- less
- ppm
- alloy
- impurities
- zirconium
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/02—Fuel elements
- G21C3/04—Constructional details
- G21C3/06—Casings; Jackets
- G21C3/07—Casings; Jackets characterised by their material, e.g. alloys
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
464 267 2 vikt% Fe, 0,03-0,7 vikt% Ni, mindre än 600 ppm syre och den totala mängden föroreningar mindre än 1500 ppm, varvid dessa legeringar A-E innehåller legeringselement enligt följande tabell I: TABELLI Element Legering (vt%) A B C D E Sn 0.2-0.6 O.l-0.6 1.2-l.7 0.1S-0.6 0.4-0.6 FG 0.04-0-24 0.04-0.2l» 0.15-0.5 0.1-0.3 0.03-0.11 Cr 0.05-0.15 0.05-0.l5 Ni < 0.08 < 0.08 0.03-0.07 På detta sätt får man en bränslekapsel som bildas av en enda legering på zirkoniumbas, vilken har de nämnda korrosions-, PCl-spricknings- och hållfasthetsegenskaperna, varmed behovet av två skikt nämligen ett yttre för hållfasthet och korrosionsresistens och ett till detta bundet inre skikt som är PCI-sprickbildningsresistent, är eliminerat. Företrädesvis har bränslekap- seln enligt föreliggande uppfinning genomgående en kallbearbetad och spän- ningsutjämnad mikrostruktur. Ehuru det kan finnas någon grad av återkristal- liserade ekviaxiella korn i mikrostrukturen utgör dessa inte mer än 10 vl% av mikrostrukturen. Företrädesvis finns inga iakttagbara rekristalliserade korn, så att hàllfasthetsegenskaperna hos kapseln blir tillräckliga med godtagbar väggtjocklek.
Företrädesvis har kapseln enligt uppfinningen starkt anisotropisk textur som kännetecknas av ett kontraktilt spänningsförhållande av två eller mer och företrädesvis 2,5 till 3,0, eller ett Kearns radiellt f-tal på åtminsto- ne 0,65 och företrädesvis minst 0,7.
Företrädesvis är syreinnehållet i legeringarna enligt tabell I mindre än 400 ppm och det totala innehållet av föroreningar mindre 1000 PPm- Legeringens sammansättning med avseende på de ingående lege- ríngselementen väljs i enlighet med krav 1, vilket motsvarar de i tabell I visade. En bränslekapsel som är utförd uteslutande av någon av de i tabellen visade legeringar och har den nämnda kallbearbetade och spänningsutjämnade 464 267 3 mikrostrukturen kommer att besitta en kombination av vattenkorrosionsre- sistens, hållfasthetsegenskaper och PCI-resistens som gör den lämplig att använda i bränsleelementutföranden för PWR- och BWR-reaktorer.
Bränslekapslar med legeringssammansättningen C kan ha en slut- lig mikrostruktur som är i ett spänningsutjämnat eller delvis eller helt rekristalliserat tilistånd. De högre tenninnehållen i legeringen C ökar de mekaniska hållfasthetsegenskaperna hos legeringen jämfört med övriga i tabell I visade legeringar och medger att bränslekapslar som består av material enligt legering C också kan användas i delvis och helt rekristallise- rade tillstànd, dvs. utan att vara i det föredragna, kallbearbetade och spänningsutjämnade tillståndet. Företrädesvis inställs legeringen C inom något av de gränsområden som anges i tabell II. Dessa gränser hos legerings- elementen motsvarar sammansättningen hos kapslar av zircaloy-2 och -4 sånär som på att syreinnehållet har sänkts och att totala föroreningshalten också är reglerad. Bäst är att syrehaulten hos de i tabell II visade legeringarna är mindre än 400 ppm, samtidigt som den totala mängden föroreningar (inklusive syre) är mindre än 1000 ppm.
TABELL II Element ' Legeringlvtis) _ CI CII Sn 1.2-17 1.2-1.7 Fe 0.07-0.20 O.18-O.24 Cr 0.05-0.15 0.07-O.l3.
Ni o . os-o . os Förorening 0 < 600 ppm < 600 ppm Föroreningar totalt < 1500 ppm < 1500 ppm Vidare må nämnas att PCI-resistensen hos bränslekapseln enligt uppfinningen kan förbättras ytterligare genom reglering av den kristallogra- fiska texturen hos det färdiga värmebehandlade röret så att det har ett kontraktilt spänningsförhållande på 2 eller mer, och företrädesvis 2,5 till 3,0, eller ett Kearns radialt f-tal på minst 0,65 och företrädesvis minst 0,7. 464 267 4 Det kan förutsättas att fackmannen på området lätt kan tillverka de ovan beskrivna rören med tillämpning av känd teknik för tillverkning av bränslekapslar av zircaloy-Z och -4. Det kan vidare förutsättas att en bränslekapsel enligt föreliggande uppfinning kommer att ha en PCI-resistens som liknar den som konstaterats för bränslekapslar av zircaloy-Z med lågt syreinnehàll (< 450 ppm), med helt rekristalliserad zirkoniumbelëggning bunden på innerytan.
F!
Claims (8)
1. l. Rörformig kärnbränslekapsel uppvisande en kontinuerlig rörformad vägg, varvid denna vägg är framställd av en enda zirkoniumbaserad legering k ä n n e t e c k n a d av att den zirkoniumbaserade legeringen är en av följande legeringar betecknade A, B, C, D eller E och att legeringen alltigenom uppvisar en kallbearbetad och spänningsutjämnad mikrostruktur, varvid den zirkoniumbaserade legeringen A innehåller 0,02-0,6 vikt% Sn, 0,03-0,ll vikt% Fe plus Cr, mindre än 600 ppm syre och att den totala mängden föroreningar är mindre än 1500 ppm; den zirkoniumbaserade legeringen B innehåller 0,1-0,16 vikt% Sn, 0,04-0,24 vikt% Fe, 0,05- 0,l5 vikt% Cr, mindre än 0,08 vikt% Ni, mindre än 600 ppm syre och att den totala mängden föroreningar är mindre än 1500 ppm; den zirkoniumbaserade legeringen C innehåller 1,2-1,7 vikt% Sn, 0,04-0,24 vikt% Fe, 0,05-0,15 vikt% Cr, mindre än 0,08 vikt% Ni, mindre än 600 ppm syre och den totala mängden föroreningar mindre än 1500 ppm, den zirkoniumbaserade legeringen D innehåller 0,15-0,6 vikt% Sn, 0,15-0,5-vikt% Fe, mindre än 600 ppm syre och den totala mängden föroreningar mindre än 1500 ppm och den zirkoniumbaserade legeringen E innehåller 0,4-0,6 vikt% Sn, 0,l-0,3 vikt% Fe, 0,03-0,7 vikt% Ni, mindre än 600 ppm syre och den totala mängden föroreningar mindre än 1500 ppm.
2. Kapsel enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att totala mängden föroreningar i legeringen är mindre än 1000 ppm.
3. Kapsel enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att syreinnehàllet i legeringen är mindre än 400 ppm.
4. Kapsel enligt något av 'föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att den enda legeringen är legeringen C, innehållande l,2-l,7 vikt% Sn, D,07-0,20 vikt% Fe, 0,05-0,15 vikt% Cr, 0,03-0,08 vikt% Ni, mindre än 600 ppm 0 och mindre än 1500 ppm föroreningar sammanlagt.
5. Kapsel enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a d av att legeringen är legering C med ett innehåll av 1,2-1,7 vikt% Sn, 0,l8-0,24 vikt% Fe, 0,07-0,l3 vikt% Cr, mindre än 600 ppm O och mindre än 1500 ppm föroreningar sammanlagt.
6. Kapsel enligt krav 4 eller 5, k ä n n e t e c k n a d av att den har en delvis eller helt rekristalliserad mikrostruktur. 464 267
7. Kapsel enligt något av kraven l-6, k ä n n e t e c k n a d av att den har en anisotropisk kristallografisk textur som kännetecknas av ett Kearns f-tal i radiell riktning på minst 0,65 och företrädesvis minst 0,7.
8. Kapsel enligt något av kraven l-7, k ä n n e t e c k n a d av att den har en anisotropisk kristallografisk textur som kännetecknas av ett kon- traktilt spänningsförhâllande på minst 2,0 och företrädesvis 2,5 tiil 3,0.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US79000585A | 1985-10-22 | 1985-10-22 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE8604289D0 SE8604289D0 (sv) | 1986-10-09 |
SE8604289L SE8604289L (sv) | 1987-04-23 |
SE464267B true SE464267B (sv) | 1991-03-25 |
Family
ID=25149366
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE8604289A SE464267B (sv) | 1985-10-22 | 1986-10-09 | Roerformig kaernbraenslekapsel |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6299432A (sv) |
DE (1) | DE3635025A1 (sv) |
FR (1) | FR2588992B1 (sv) |
SE (1) | SE464267B (sv) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2675297B2 (ja) * | 1987-01-21 | 1997-11-12 | 神鋼特殊鋼管株式会社 | 耐蝕性ジルコニウム合金 |
US4778648A (en) * | 1987-04-24 | 1988-10-18 | Westinghouse Electric Corp. | Zirconium cladded pressurized water reactor nuclear fuel element |
US4816215A (en) * | 1987-10-22 | 1989-03-28 | Westinghouse Electric Corp. | Ultrapure zirconium-tin liner material |
US6243433B1 (en) * | 1999-05-14 | 2001-06-05 | General Electic Co. | Cladding for use in nuclear reactors having improved resistance to stress corrosion cracking and corrosion |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3804708A (en) * | 1971-11-24 | 1974-04-16 | United Nuclear Corp | Nuclear reactor fuel rod |
JPS57134552A (en) * | 1981-02-13 | 1982-08-19 | Toshiba Corp | Zirconium alloy substrate |
SE426891B (sv) * | 1981-07-07 | 1983-02-14 | Asea Atom Ab | Sett att tillverka kapselror av zirkoniumbaserad legering forbrenslestavar till kernreaktorer |
US4770847A (en) * | 1982-06-01 | 1988-09-13 | General Electric Company | Control of differential growth in nuclear reactor components by control of metallurgical conditions |
JPS58224139A (ja) * | 1982-06-21 | 1983-12-26 | Hitachi Ltd | 高耐食性ジルコニウム合金 |
JPS59126763A (ja) * | 1983-01-12 | 1984-07-21 | Hitachi Ltd | ジルコニウム合金部材の製造法 |
JPS6067648A (ja) * | 1983-09-22 | 1985-04-18 | Hitachi Ltd | 原子力燃料被覆管の製造方法 |
US4664881A (en) * | 1984-03-14 | 1987-05-12 | Westinghouse Electric Corp. | Zirconium base fuel cladding resistant to PCI crack propagation |
-
1986
- 1986-10-09 SE SE8604289A patent/SE464267B/sv not_active IP Right Cessation
- 1986-10-15 DE DE19863635025 patent/DE3635025A1/de not_active Withdrawn
- 1986-10-21 JP JP61248551A patent/JPS6299432A/ja active Pending
- 1986-10-22 FR FR868614651A patent/FR2588992B1/fr not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE8604289L (sv) | 1987-04-23 |
JPS6299432A (ja) | 1987-05-08 |
FR2588992A1 (fr) | 1987-04-24 |
DE3635025A1 (de) | 1987-04-23 |
SE8604289D0 (sv) | 1986-10-09 |
FR2588992B1 (fr) | 1990-08-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Chen et al. | Application and development progress of Cr-based surface coatings in nuclear fuel element: I. selection, preparation, and characteristics of coating materials | |
US4610842A (en) | Fuel rod for a nuclear reactor | |
CN1119817C (zh) | 用于核燃料组件的管子及其制造方法 | |
CN1045480A (zh) | 抗腐蚀和磨损的核反应堆燃料组件棒 | |
SE464267B (sv) | Roerformig kaernbraenslekapsel | |
EP3064605B1 (en) | Method of making a zirconium based cladding tube with improved creep resistance due to final heat treatment | |
EP0195155B1 (en) | Water reactor fuel cladding tubes | |
EP0533073A1 (en) | Structural elements for a nuclear reactor fuel assembly | |
US4751045A (en) | PCI resistant light water reactor fuel cladding | |
US3515543A (en) | Hafnium alloys | |
EP0194797B1 (en) | Water reactor fuel element cladding tube | |
SE422380B (sv) | Brenslestav for kernreaktor | |
DE1010660B (de) | Schutzhuelse fuer Spaltstoffelemente von Kernreaktoren | |
CA1168769A (en) | Fuel rod for a nuclear reactor | |
SE441791B (sv) | Brenslestav for kernreaktor | |
SE8302484L (sv) | Overteckt zirkoniumskikt | |
Hayward | Dimensional Changes Resulting from Alpha-Beta Thermal Cycling of Uranium and Uranium Alloys | |
JPH0348193A (ja) | 核燃料用被覆管 | |
SE525455C2 (sv) | Förfarande, användning och anordning beträffande kapslingsrör för kärnbränsle samt bränslepatron för en nukleär kokarvattenreaktor | |
SE502865C2 (sv) | Värmebehandling av kapsling och ledrör vid kärnbränsleelement för tryckvattenreaktorer | |
Latimer et al. | Postirradiation results and evaluation of helium-bonded uranium--plutonium carbide fuel elements irradiated in EBR-II. Interim report.[LMFBR] | |
Smith et al. | Mechanical Stabilization of Uranium Fuel Elements | |
Smith | Clad thickness variation N-Reactor fuel elements | |
JPH089749B2 (ja) | 耐食性ジルコニウム合金 | |
SE436079B (sv) | Brenslestav for kernreaktor brenslestav for kernreaktor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NAL | Patent in force |
Ref document number: 8604289-2 Format of ref document f/p: F |
|
NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 8604289-2 Format of ref document f/p: F |