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CANDU重水反应堆压力管GRAYLOC密封性能研究

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CANDU重水反应堆堆芯冷却设计成压力管模式。每根压力管有两个GRAYLOC密封接口分别与一根进、出口给水管线相连，GRAYLOC密封是主热传输系统的压力边界。GRAYLOC是金属-金属硬密封结构，能够承受诸如高温高压以及瞬间热胀冷缩等恶劣工况。GRAYLOC密封结构设计简单、可靠，固有的高可靠性是其在重水堆核电站中被广泛采用的决定因素。在过去的40年中，在世界各国重水堆核电厂中出现过少数压力管GRAYLOC密封失效的案例。尽管是低概率事件，但对其失效机理进行分析并制定有效的防范措施对核电厂来说具有重要意义。
　　 本文分析GRAYLOC密封的结构和材料、进行了力学计算，验证了GRAYLOC密封受力符合技术规格书的要求并给出螺栓增加力矩的裕度。文章还从机械损伤、氧化腐蚀、装配不当、金属应力松弛以及介质化学腐蚀等方面分析GRAYLOC密封性能失效机理，得出三个基本结论：1)金属密封环马氏体不锈钢中夹杂δ-铁素体导致易于出现应力松弛倾向；2)系统水化学控制不当造成pHA值降低对碳钢材料的套接密封面腐蚀；3)装配过程中没有正确对中导致密封面偏移。
　　 此外，本文根据以往的GRAYLOC密封失效案例处理经验，归纳总结出GRAYLOC密封修复的主要工艺过程。

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