AFA 3G与AFA 2G燃料棒性能分析

阐述了保证燃料棒完整性应遵循的设计准则，给出了分析所采用的计算方法，用COCCINEL程序计算了各种极限燃料棒性能，验证了燃料棒的设计能满足相关准则的要求。     

AFA 3G燃料组件制造技术引进经验

与法马通派出的项目管理专家共同编制了AFA 3G技术引进的实施计划，使技术引进能够在严密的计划指导下进行。在消化法马通所提供资料的基础上，编制出相关技术文件和质量管理文件，对AFA 3G燃料元件的制造进行规范。基于宜宾核燃料元件厂（YFP）的实际工艺能力，尽量直接采用法马通提出的技术要求；重点解决AFA 3G技术转让中的制造技术难点。确保了AFA 3G制造技术引进的成功。     

AFA3G燃料组件和燃料棒的辐照生长

叙述了AFA3G燃料组件和燃料棒在辐照情况下的生长机理，设计准则，计算方法和计算结果，论证了在大亚湾18个月换料情况下，AFA3G燃料棒和燃料组件的辐照生长满足设计准则的要求，并给出了设计的裕量值。     

大亚湾核电站18个月换料燃料组件机械设计验证

根据AFA 3G和AFA 2G燃料组件在结构上和设计特点上的差别，在考虑了各种工况下的载荷，用专用的计算机程序分别对燃耗达到52GWd/t(U)的AFA 3G组件和燃耗达到47GWd/t(U)的AFA 2G组件进行计算分析，结果表明在18个月换料的长循环下，两种组件均能够满足设计准则。     

AFA 3G燃料棒下端塞电子束焊产生气胀的分析

宜宾核燃料元件厂在AFA 3G燃料棒首次产品合格性鉴定中发现，大批下端环缝焊产生了气胀的焊接缺陷。本文分析了产生气胀缺陷的原因，并介绍了针对其原因进行的各种试验。结果表明，改变焊接参数，即提高焊接速度和适当控制电子束流强度，是解决燃料棒焊接气胀缺陷的最好途径。     

反应堆Ⅱ类瞬态下燃料棒PCI研究

介绍反应堆Ⅱ类瞬态下燃料棒芯块与包壳相互作用(PCI)分析方法和PCI热-力学计算理论模型,在此基础上对海南核电厂降功率燃料管理方案进行PCI评价,并对影响PCI失效裕量的因素进行分析。结果表明,所有瞬态条件下包壳的应变能密度与技术限值相比较都有裕量;瞬态局部线功率越大,瞬态发生前局部燃耗越深,PCI失效裕量越小;瞬态发生前,降功率时间越长,PCI失效裕量越小;降功率后再升功率,裕量得到一定程度恢复。     

AFA 3G燃料组件生产技术、质量总结

从工艺、质量两个方面对AFA 3G燃料棒、骨架和燃料组件的制造和检验进行了简要总结。讨论了一些在制造工艺准备和生产过程中遇到的难点及解决方法。     

事故容错燃料包壳和芯块材料中子学分析

分别使用SCALE软件包和两种近似方法进行组件和堆芯中子学分析,进而对SiC、先进铁合金和钼等事故容错包壳材料以及U_3Si_2、U~(15)N和U-Mo等芯块材料进行中子经济性评价。结果表明:除了SiC外,金属包壳均有显著的中子惩罚,需通过提高燃料富集度或减少包壳厚度进行补偿;高密度芯块如U_3Si_2通常能够提高中子经济性,但由于过高的~(238)U含量,U~(15)N无明显经济性优势。     

高燃耗下快堆燃料与包壳的化学相互作用模型建立及验证

快中子反应堆二氧化铀燃料元件在高燃耗、高中子注量率、高线功率和高温状况下运行,燃料与包壳材料会发生复杂的物理化学相互作用。燃料元件化学相互作用模型的建立对高燃耗快堆燃料元件的设计非常重要。针对快中子反应堆氧化物燃料元件与包壳材料发生的化学相互作用,采用动力学模型建立了二氧化铀与奥氏体不锈钢、铁素体-马氏体钢包壳材料的化学相互作用模型,并通过实验数据验证该模型。结果表明：建立的快堆二氧化铀燃料与奥氏体不锈钢的腐蚀模型可以成功预测最大燃耗10.8at%、辐照损伤87.5 dpa的包壳腐蚀;建立的快堆二氧化铀燃料与铁马钢的腐蚀模型可以成功预测最大燃耗9.3at%、辐照损伤76.6 dpa的包壳腐蚀。研究结果为高燃耗二氧化铀辐照元件及示范快堆燃料元件的设计和性能预测提供重要的参考价值。     

压水堆核电厂AFA3G燃料组件径向等效导热率研究

在乏燃料组件的运输和贮存过程中,如何有效地评估组件及承载设施对衰变热的响应是一项重要的工作。由于组件的结构复杂,考虑承载设施后的有限元模型会过于庞大,超过现有计算资源的承受能力。提出的改进方法将燃料组件等效为简单的固体导热模型,利用有限元方法得出AFA3G燃料组件的径向等效导热率,大大减低了计算成本,并与文献报道的国际通用的方法进行了比较。结果表明,在工程设计中,改进方法计算得到的等效导热率更为保守与合理。     

核电厂AFA 3G钆棒破损原因分析

核电厂运行期间,发现冷却剂放射性水平增高,怀疑1根钆(Gd)棒发生破损。通过在中国原子能科学研究院进行的热室检验,确定该Gd棒下端塞环焊缝处存在破损,且堵孔焊点失效。利用氢分析仪对上、下端环焊缝附近以及破损的下端塞进行了氢分析,检验结果表明:下端塞环焊缝处的氢含量为1720μg/g,为二次氢化破口;上端塞附近氢含量为133μg/g,破损堵孔焊点为Gd棒的初次破口。堵孔焊点失效是钆棒破损的根本原因。     

AFA 3G及其它高性能燃料组件

文章着重介绍了国际上大规模入堆的高性能AFA 3G燃料组件的设计特点和制造特点、Performance+组件的设计特点及目前正开发的其它高性能燃料组件.介绍了高性能燃料组件的使用现状,并对我国压水堆高性能燃料的发展提出了一些建议.     

燃料组件由AFA 2G改为AFA 3G对反应堆堆内构件地震响应的影响

建立燃料组件为AFA 2G和AFA 3G两种堆芯结构的反应堆非线性地震分析模型,采用ANAYS软件进行地震情况下的非线性时程动力分析研究,并对分析结果进行对比。结果表明:燃料组件由AFA 2G变为AFA 3G不用对反应堆堆内构件进行重新分析评定,只需要对燃料组件本身进行重新分析评定。