核电厂核级承压设备对铁素体材料的断裂韧性基本要求

摘要

铁素体材料是核级承压设备用材料的重要组成部分,但它具有低温脆性断裂的特性。在工程设计中抗脆断设计即是针对铁素体钢的这一特性。rn ASME规范中明确规定了对铁素体抗脆断设计的断裂韧性要求,设计原理是基于采用材料的缺口冲击韧性来评价材料韧脆转化问题。在ASME规范中,缺口冲击试验包括落锤试验和夏比V型缺口试验是用于评价的重要方法,并引入了"无延性转变温度NDT"和"参考无延性转变温度RTNDT"两个概念,以及缺口韧性与材料厚度和试验温度的关系。rn 在概要介绍了铁素体材料构件的低温脆断理论和抗脆断设计的基础上,总结了ASME规范中对核安全1,2,3级承压设备铁素体材料的不同的断裂韧性要求。在理解ASME规范关于材料断裂韧性的规定中,介绍了核工程设计中的TNDT+A准则。从中可以看出,ASME规范中对核级承压设备材料的断裂韧性要求随安全级别的升高而提高,其目的是均保证了核电厂承压边界不会发生脆性破裂。