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公开(公告)号：CN117428307B
公开(公告)日：2025-02-07
申请号：CN202311567281.4
申请日：2023-11-22
Applicant: 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了一种用于核燃料棒电阻焊接的端塞，端塞本体中部带有用于和包壳管实现电阻焊接的焊接区，焊接区在朝远离包壳管方向带有依次同轴连接的第一圆台段、第二圆台段和第三圆台段；第二圆台段的外径尺寸位于包壳管内径和外径尺寸之间；第一圆台段、第二圆台段和第三圆台段三者之间，第一圆台段外径最小，第二圆台段的外径最大；端塞本体位于包壳管内的内端还带有和第一圆台段同轴连接的第四圆台段，第四圆台段的外径小于包壳管内径，且位于第一圆台段和第二圆台段外径尺寸之间。采用本方案，能够有效地控制焊接熔合区熔合线长度和角度，以及焊缝凸出高度，并能够限制焊接过程焊瘤的流动，避免焊瘤与燃料棒内部燃料柱或气腔弹簧接触。
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公开(公告)号：CN115896620B
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202211427695.2
申请日：2022-11-15
Applicant: 中国核动力研究设计院
Inventor： 尹泓卜 , 高士鑫 , 陈平 , 张瑞谦 , 杜沛南 , 段振刚 , 裴静远 , 周毅 , 钟运涛 , 尹春雨 , 侯维 , 杨青峰 , 徐祺 , 何梁 , 王玉容 , 孙志鹏 , 潘钱付
IPC: C22C38/02 , C22C38/06 , C22C38/22 , B21B3/02 , B21B23/00 , B21J1/02 , B21J5/00 , B22F10/28 , B22F10/64 , C21D1/26 , C21D8/10 , C22C33/04
Abstract: 本发明属于核电站用核反应堆燃料元件包壳材料技术领域，具体涉及一种耐腐蚀FeCrAl包壳及其制备方法。本发明通过适当控制的Cr、Al等主元素和优选Mo、Si、W、Y等微合金化元素的成分，采用小变形、多道次的加工方法或3D打印技术，制备具有优良抗腐蚀性能、抗高温氧化性能、抗辐照性能，且缺陷少、力学性能满足耐事故燃料要求的FeCrAl合金包壳。此种包壳管克服了现有FeCrAl合金包壳管存在的辐照脆化严重、加工困难的问题，且可实现其大规模工业化生产。
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公开(公告)号：CN118197661A
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202410318422.7
申请日：2024-03-20
Applicant: 中国核动力研究设计院
Inventor： 范航 , 王坤 , 张坤 , 李权 , 蒲曾坪 , 焦拥军 , 陈平 , 肖忠 , 杜思佳 , 郑美银 , 郭子萱 , 何梁 , 任全耀 , 陈耀 , 邱玺 , 王严培 , 刘孟龙 , 吴平 , 王鹏 , 余霖
Abstract: 本发明涉及核反应堆燃料元件技术领域，具体涉及一种核燃料棒下端塞以及燃料棒，端塞本体沿自身轴向依次设置有：插入端，能够插入到包壳管内，包括沿所述端塞本体轴向依次相连的缩径平台和缩径段，所述缩径平台用于支撑包壳管内的元件；焊接台，用于与包壳管焊接，包括沿所述端塞本体轴向依次相连的焊接段和承载段，所述焊接段与所述缩径段相连；约束段，与所述承载段相连，用于连接下管座，且所述约束段的外径由与所述承载段相连的一端向另一端逐渐缩小，通过约束段配合管座实现燃料棒的自锁紧和坐底，能够确保燃料棒的安全性及其堆内运行性能。燃料棒在包壳管下端适配有上述的核燃料棒下端塞。
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公开(公告)号：CN115906462A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211427680.6
申请日：2022-11-15
Applicant: 中国核动力研究设计院
IPC: G06F30/20 , G06F17/18 , G06F17/11 , G06F111/10
Abstract: 本发明属于燃料棒堆内辐照行为的数值模拟方法领域，具体涉及计算U3Si2燃料裂变气体热释放的方法，包括以下步骤：计算在当前时刻与前一时刻之间间隔的Δt时间内新产生的裂变气体浓度和当前时刻的裂变气体产生总量；计算当前时刻晶内气体总数和晶间气体总数；计算当前时刻晶间气泡经过生长和聚合后晶间气泡浓度、气泡体积、气泡半径和气泡面积；计算晶间气泡覆盖分数并判断是否达到气体释放开始的条件，达到开启条件时计算当前时刻晶间气体原子总数和气体原子释放数。本发明推导建立了求解U3Si2燃料晶内、晶间气体气泡浓度和裂变气体释放的计算方法，真实反映了裂变气体释放的机理，可用于预测U3Si2燃料在反应堆内的裂变气体释放。
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公开(公告)号：CN115896620A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211427695.2
申请日：2022-11-15
Applicant: 中国核动力研究设计院
Inventor： 尹泓卜 , 高士鑫 , 陈平 , 张瑞谦 , 杜沛南 , 段振刚 , 裴静远 , 周毅 , 钟运涛 , 尹春雨 , 侯维 , 杨青峰 , 徐祺 , 何梁 , 王玉容 , 孙志鹏 , 潘钱付
IPC: C22C38/02 , C22C38/06 , C22C38/22 , B21B3/02 , B21B23/00 , B21J1/02 , B21J5/00 , B22F10/28 , B22F10/64 , C21D1/26 , C21D8/10 , C22C33/04
Abstract: 本发明属于核电站用核反应堆燃料元件包壳材料技术领域，具体涉及一种耐腐蚀FeCrAl包壳及其制备方法。本发明通过适当控制的Cr、Al等主元素和优选Mo、Si、W、Y等微合金化元素的成分，采用小变形、多道次的加工方法或3D打印技术，制备具有优良抗腐蚀性能、抗高温氧化性能、抗辐照性能，且缺陷少、力学性能满足耐事故燃料要求的FeCrAl合金包壳。此种包壳管克服了现有FeCrAl合金包壳管存在的辐照脆化严重、加工困难的问题，且可实现其大规模工业化生产。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115186561A
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN202210900168.2
申请日：2022-07-28
Applicant: 中国核动力研究设计院
IPC: G06F30/23 , G16C60/00 , G21C17/00 , G06F113/26 , G06F119/08
Abstract: 为解决压水堆中燃料元件性能的评估由于包壳结构随时间变化的特性而难以进行精细化模拟的技术问题，本发明实施例提供一种LOCA事故下燃料元件性能模拟方法、系统及存储介质，包括：根据锆合金包壳结构材料的退化机制得到的模型建立燃料元件的锆合金包壳结构材料退化模型；以待模拟的锆合金包壳结构材料所处工况的工况参数为变量，将所述变量作为燃料元件的锆合金包壳结构材料退化模型的模拟工况参数进行三维有限元模拟分析，得到待模拟的锆合金包壳结构材料在所处工况的工况参数下的性能模拟数据。本发明实施例的模拟方法可以对LOCA事故下燃料元件性能进行准确的模拟。
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公开(公告)号：CN115171920A
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202210667142.8
申请日：2022-06-14
Applicant: 中国核动力研究设计院
Inventor： 刘晓辉 , 周毅 , 陈平 , 高士鑫 , 何梁 , 尹春雨 , 段振刚 , 刘仕超 , 焦拥军 , 邱玺 , 张坤 , 孙志鹏 , 秋博文 , 李庆 , 秦冬 , 杜思佳 , 杨青峰 , 孙丹 , 曾孝敏 , 秦毅
Abstract: 本发明公开了一种固有安全的核燃料用双层复合包壳管、燃料棒及制备方法，包括设置在内层的内管和复合在所述内管外层的外管，所述内管采用SiC复合材料，所述外管采用FeCrAl基合金或NiCr基合金。本发明的双层复合包壳管，具有优异的耐高温水蒸气氧化性能、耐水侧腐蚀性能和较好的高温强度，在正常工况下抗水侧腐蚀性能要优于传统的锆合金包壳和单一的SiC复合包壳，使燃料能够使用更长的寿期、更高的燃耗或更高的温度；同时在严重事故工况下，提高了包壳材料的高温力学性能，在超高温度下(约1200℃)可确保燃料棒的结构完整性，可提高燃料棒抗LOCA事故的能力。
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公开(公告)号：CN115171920B
公开(公告)日：2024-08-20
申请号：CN202210667142.8
申请日：2022-06-14
Applicant: 中国核动力研究设计院
Inventor： 刘晓辉 , 周毅 , 陈平 , 高士鑫 , 何梁 , 尹春雨 , 段振刚 , 刘仕超 , 焦拥军 , 邱玺 , 张坤 , 孙志鹏 , 秋博文 , 李庆 , 秦冬 , 杜思佳 , 杨青峰 , 孙丹 , 曾孝敏 , 秦毅
Abstract: 本发明公开了一种固有安全的核燃料用双层复合包壳管、燃料棒及制备方法，包括设置在内层的内管和复合在所述内管外层的外管，所述内管采用SiC复合材料，所述外管采用FeCrAl基合金或NiCr基合金。本发明的双层复合包壳管，具有优异的耐高温水蒸气氧化性能、耐水侧腐蚀性能和较好的高温强度，在正常工况下抗水侧腐蚀性能要优于传统的锆合金包壳和单一的SiC复合包壳，使燃料能够使用更长的寿期、更高的燃耗或更高的温度；同时在严重事故工况下，提高了包壳材料的高温力学性能，在超高温度下(约1200℃)可确保燃料棒的结构完整性，可提高燃料棒抗LOCA事故的能力。
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公开(公告)号：CN117428307A
公开(公告)日：2024-01-23
申请号：CN202311567281.4
申请日：2023-11-22
Applicant: 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了一种用于核燃料棒电阻焊接的端塞，端塞本体中部带有用于和包壳管实现电阻焊接的焊接区，焊接区在朝远离包壳管方向带有依次同轴连接的第一圆台段、第二圆台段和第三圆台段；第二圆台段的外径尺寸位于包壳管内径和外径尺寸之间；第一圆台段、第二圆台段和第三圆台段三者之间，第一圆台段外径最小，第二圆台段的外径最大；端塞本体位于包壳管内的内端还带有和第一圆台段同轴连接的第四圆台段，第四圆台段的外径小于包壳管内径，且位于第一圆台段和第二圆台段外径尺寸之间。采用本方案，能够有效地控制焊接熔合区熔合线长度和角度，以及焊缝凸出高度，并能够限制焊接过程焊瘤的流动，避免焊瘤与燃料棒内部燃料柱或气腔弹簧接触。
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