ICS 77.040.01 CCS H 20 团体 标准 T/CNS 79—2022 压水堆用燃料包壳管高温高压 水中切向微动磨损试验方法 Test method for tangential fretting wear of fuel cladding in high temperature pressurized water of press urized water reactor 2022 - 12 - 16发布 2023 - 04 - 01实施 中国核学会 发布 全国团体标准信息平台 全国团体标准信息平台 T/CNS 79 —2022 I 目次 前言 ................................ ................................ ................ III 1 范围 ................................ ................................ ............... 1 2 规范性引用文件 ................................ ................................ ..... 1 3 术语和定义 ................................ ................................ ......... 1 4 总体要求 ................................ ................................ ........... 1 5 试验系统和设备 ................................ ................................ ..... 1 6 试样制备和夹具加工 ................................ ................................ . 2 7 试验条件和步骤 ................................ ................................ ..... 3 8 试验结果分析和数据处理 ................................ ............................. 4 9 试验报告 ................................ ................................ ........... 4 附录A（资料性） 刚凸（或弹簧）试样与试样固定块装配图 ................................ . 5 附录B（资料性） 刚凸（或弹簧）试样夹具与包壳管试样夹具整体装配结构图 ................. 6 全国团体标准信息平台 全国团体标准信息平台 T/CNS 79 —2022 III 前言 本文件按照 GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由 中国核学会 提出。 本文件由 核工业标准化研究所 归口。 本文件起草单位： 广东腐蚀科学与技术创新研究院、中国科学院金属研究所，中国核动力研究设计 院、生态环境部核与辐射安全中心、核工业标准化研究所。 本文件主要起草人： 韩恩厚、王俭秋、明洪亮、张志明、张玉圣、孙磊、高李霞、赖姜、孙海涛、 郭彦辉、董振邦。 全国团体标准信息平台 全国团体标准信息平台 T/CNS 79 —2022 1 压水堆用燃料包壳管高温高压水中切向微动磨损试验方法 1 范围 本文件描述了压水堆用燃料包壳管在高温高压水中切向微动磨损试验系统和设备、试样制备和夹 具加工、条件和步骤、结果分析和数据处理等内容。 本文件适用于压水堆用燃料包壳管在模拟高温高压一回路水中的微动磨损试验。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB/T 150.4 压力容器 第4部分：制造、检验和验收 GB/T 12444 金属材料 磨损试验方法 试环-试块滑动磨损试验 T/CNS 15—2019 核电厂金属材料高温高压水中切向微动磨损试验方法 3 术语和定义 GB/T 12444 和 T/CNS 15 界定的术语和定义适用于本文件。 4 总体要求 试验涉及高温高压特殊工况，试验人员应经过实验室培训以及高温高压水应急处理专业培训，应 具备相关高温高压水循环系统基本操作技能及微动磨损专业背景知识。 应定期对高温高压水循环系统中的压力容器及温度、压力、水化学参数、正压力、振幅等测试用 传感器或探头进行检测或计量检定，且均应在检定有效期内使用，保证相关试验参数和结果的可信度； 如采用静态釜系统、其它加载方式或激振方式进行试验， 应注明试验装置参数和条件。 5 试验系统和设备 测试系统 本文件采用的高温高压水微动磨损测试系统，包括 高压釜、水循环系统、加热及控温装置、加载系 统、激振系统 和数据采集系统 等，系统示意图 参见T/CNS 15—2019附录A中的内容。 高压釜 5.2.1 釜体、釜盖应采用 奥氏体不锈钢和镍基合金等耐蚀合金制造 ，具体材料应与试验溶液相容 。釜 体一般为整体，特殊情况下也可 准许施焊但必须 进行探伤。 5.2.2 釜体与釜盖之间及釜上引出的各测试孔均 应具有良好的密封性能，在试验过程中不 准许有泄漏 现象。 5.2.3 应设有安全保护装置，并定期 检查安全保护装置 以保证其可靠性 。 全国团体标准信息平台 T/CNS 79 —2022 2 5.2.4 釜体、釜盖等高温承压构件应依据 GB/T 150.4 进行制造、无损检测和验收，非依据 GB/T 150.4 制造的釜 体及釜盖，应按 本文件要求进行评估 , 经验收合格后方可使用。 5.2.5 釜内导管 、试样连接杆和压力加载杆等构件应 采用耐高温耐腐蚀材料加工，如采用 奥氏体不锈 钢、镍基合金等 材料制造 。 5.2.6 应配备相应的冷却水循环系统，以保护 数据采集系统 及其他不耐高温的试验部件 ，并保障采集 数据的精度 。冷却循环水箱出口水温宜低于 20 ℃，控制精度 ±0.5 ℃，并配有相应的报警装置。 水循环系统 用于实现高压釜内溶液的循环流动、水化学参数（如溶解氧、溶解氢等）的测量与调节、压力测量 与控制等，包括循环泵、高压泵和储水罐等部件，以及压力、溶解氧、溶解氢等参数测量元件。各部件 材质应与试验溶液相容。 加热及控温装置 5.4.1 宜采用多级电加热方式。 5.4.2 控温精度： ±2 ℃。 5.4.3 加热及控温装置 应满足试验要求的升 、降温速率， 在试验温度下能长期保温， 并且稳定、 可靠、 操作方便。 试样应放置于高压釜均温区，并确保高压釜内热电偶位于试样附近，以便实时监测试样试验 温度。 加载系统 5.5.1 高温高压水微动磨损测试系统应配备慢应变速率拉伸机加载系统用 于加载并控制正压力的大小， 且慢应变速率拉伸机 加载系统宜配备压力平衡系统，以抵消釜内水压对加载系统施加的压力。 慢应变速率拉伸机加载系统在高温高压水环境下需能够在摩擦副间施 加0 N～500 N的正压力。 5.5.2 控制精度： ±1 N或2 %。 5.5.3 根据具体微动磨损测试要求，可选择能够加载三角波或梯形波等波形的 慢应变速率拉伸机 。 5.5.4 若测试系统无法配备压力平衡式慢应变速率拉伸机加载系统，可采用其 他加载方式，但是 应精 确测定其（含夹具）在高温高压水中的实际加载力。控制精度： ±1 N或2 %。 激振系统 5.6.1 振动频率应可在 1 Hz～200 Hz内精确调节，振幅应可在 ±5 μm～±500 μm范围内调节且测量 精度为±1 μm，宜选用压电陶瓷式激振器。 5.6.2 若无法配备电磁式激振装置时，宜采用高性能的电液伺服系统或其 他等同装置作为激振装置， 但应满足具体微动磨损测试所需的频率、振幅要求及控制精度。 数据采集系统 高温高压水微动磨损测试系统应配备数据采集系统，相关要求 参见T/CNS 15—2019中4.5的内容。 6 试样制备和夹具加工 在微动磨损试验中，包壳管试样与刚凸（或弹簧）试样共同组成一个摩擦副。 包壳管试样长度宜为 15 mm。 试样制备 6.3.1 应采用对材质影响小的 机加工方法（如金刚石丝锯），保持 试样原始表面状态 。 全国团体标准信息平台