核电级HDPE管材资料

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,核电级高密度聚乙烯（,HDEP,）管材,目 录,1,、项目背景,2,、研究内容,3,、可行性分析,2,1.,项目背景,1.1 HDPE,的背景,1.2 HDPE,挤出管道工艺、设备,1.3,材料所相关研究及产品,3,1.,项目背景,1.1 HDPE,的背景,HDPE,的特点,1.,高结晶度非极性热塑性树脂,2.,无毒、无味、无臭,3.,密度在,0.940,0.976 g/cm,3,4.,耐热性和耐寒性，化学稳,定性好,5.,刚性和韧性，机械强度好,6.,薄膜对水蒸气和空气的渗,透性小、吸水性低,7.,耐老化性能差,HDPE,的应用,1.,注塑制品,周转箱、瓶盖、食品容器,2.,吹塑制品,汽油箱、日用品等,3.,挤塑制品,建材排水管、煤气管、热水管,4,1.,研究背景,1.2 HDPE,挤出管道工艺、设备,给排水系统,燃气输送,塑料管材主要有,PVC,U,给水管、,PP,R,管、铝塑复合管、钢塑复合管、,HDPE,管等。,HDPE,管是采用先进的生产工艺和技术，通过热挤塑而成型，具有耐腐蚀、内壁光滑、流动阻力小、强度高、韧性好、重量轻等特点。,5,HDPE,给水管的发展,铸铁、镀锌钢管,聚氯乙烯水管,PVC-U,排水管道,PE63,、,PE80,管,替代,1.,研究背景,1.2 HDPE,核电站使用,6,目前在役核电站的循环水系统所使用,的预应力混凝土钢筒管（,RCCP,）均,有不同程度的腐蚀与结垢，需要定期,进行检测与维护，费用高。,据调查，,1982,年美国,Duke Energy,公司,Catawba,核电站中应用,HDPE,管对其,#2,机组发电氢冷却器的,DN150,和,DN200,供回水,A106,碳钢管采用,SDR11,的,HDPE,管进行替换，该系统运行至今未发现任何腐蚀、结垢，系统运行性能优异。,1.,研究背景,1.3,材料所相关研究及产品,7,2.,研究内容,2.1,主要研究目标及内容,2.2,主要技术性能指标,2.3,关键核心技术,8,2.,研究内容,2.1,主要研究目标及内容,9,突破研发瓶颈，研制出国产核级,HDPE,管材，实现国内电站首次应用。,编制核级,HDPE,管材设计、制造、安装、检测、认证相关规范标准，推动产业化应用。,2.,研究内容,2.1,主要研究目标及内容,10,研究,HDPE,管材在国内外核电站中的应用案例,研究,HDPE,在电厂核级,HDPE,管材设计、制造、安装、质保等要求核电站,核电站,HDPE,管材的抗震研究,核电站,HDPE,管材的防火研究,HDPE,管材的耐老化、耐疲劳、耐蠕变、乃,RCP,性能研究,HDPE,管材的熔接工艺及影响参数研究,核级,HDPE,管材开发,无损检测及缺陷识别评定技术的研发,国家核安全局产品认证,研究内容,2.,研究内容,2.2,主要技术性能指标,11,参数,要求数值,实验标准,1,密度，,g/cm,3,0.9560.968,，包括,23%,炭黑,0.9470.955,不包括炭黑或其他颜料,GB/T 1033,2,熔融速率，,g/10min,420,GB/T 3682,：,实验条件,190,/21.6kg,3,炭黑，,%,22.5,GB/T 18251,GB/T 13021,4,抗慢速裂纹增长，,hr,2000,GB/T 18476,5,热稳定性，,220,ASTM D3350,6,抗拉屈服强度，,MPa,24.13,GB/T 19810,2.,研究内容,2.2,主要技术性能指标,12,参数,要求数值,实验标准,7,断裂伸长率，,%,220,ASTM D3350,8,MRS20,水，,MPa,10.0,GB/T 18252,PPI TR,9,MRS40,水，,MPa,8.0,GB/T 18252,PPI TR,10,MRS60,水，,MPa,6.3,GB/T 18252,PPI TR,11,快速裂纹扩展（,RCP,）,临界压力（,0,），,MPa,设计压力,1.6MPa,设计压力,2.0MPa,2.4,3.0,ISO 13478,（全尺寸）,0.6,0.8,GB/T 19280,（,S4,）,2.,研究内容,2.2,主要技术性能指标,13,参数,要求数值,实验标准,12,静液压强度,GB/T 13663,GB/T 6111,13,耐外冲击,TIR10%,GB/T 14152,14,材料牌号,PE100,或更高,N/A,15,使用寿命,60,年,16,抗震等级,抗震,类（,0.3g,）,17,防火等级,耐火极限,3h,（包括防护措施）,18,接头强度,不低于母材,19,耐辐射性能,在,10,6,rad,辐照下，机械性能不发生明显变化,20,管壁缺陷,5%,制造壁厚,2.,研究内容,2.3,关键技术核心,1.HDPE,管材防火研究。,HDPE,管材的融化温度在,110,135,之间，闪点和自然温度分别约为,341,和,349,，相较常用的钢管，,HDPE,管道系统在火灾事故下更容易受到破坏。,HDPE,管材在核电站架空管道中需要满足相应防火规范，需要对其火灾实验、防火图层、隔热设计等关键技术深入研究。,2.HDPE,管材熔接研究。,HDPE,管材一般采用电熔,/,热熔连接，管道熔接点往往是管道系统中的受力最薄弱的环节，熔接点的应力集中、抗破裂、抗蠕变以及在核电站系统各种运行工况下的管道性能衰减情况需要一系列的试验数据分析才能得到验证。,3.,核级,HDPE,管材的辐照性能研究。,HDPE,管材应用在放射性系统中，应针对,HDPE,材料在接受不同辐照剂量下的强度、耐慢速裂纹增长性能进行试验，并通过模型计算出在核电站,60,年寿命期内积累辐照剂量下的性能变化及实际应用的阈值。,14,2.,研究内容,2.3,关键技术核心,4.,核级,HDPE,管材无损检测技术研究。工业领域常用的磁粉探伤、超声波、射线探测等技术都无法直接用于,HDPE,管道系统，,HDPE,管道无损检验和探伤至今都是也解难题。整合已有研究成果和应用经验，开展核级,HDPE,管道无损检测和探伤的研究和试验认证。,5.,核级,HDPE,管材产品认证和资质认证。,6.,核级,HDPE,管材的产业化研究。,15,3.,可行性分析,3.1,市场前景广阔,3.2,项目所处阶段,3.3,投资规模,3.4,主要风险,16,3.,可行性分析,3.1,市场前景广阔,必要性,国内在役核电站改造需要,国内新建核电站工程的需要,节省工程造价,市场需要,煤电污染严重，核电作为清洁能源，能缓解环境压力。,2),同时也为满足中国企业“走出去”的要求，部署成套设备等。,17,新建核,电站,每台机组涉及,HDPE,管材,2,亿元,十三五规划：拟建,40,台,+,国际市场份额，超,100,亿,在役,20,台机组，,每台有,1,亿的管材改造空间,核级,HDPE,管材,国内该产品正处在吸收、研发阶段，尚不具备产业化的条件，位于导入期，目前需要大量的资金投入，但是从长远看，总体处在上升阶段，后期可获得巨大回报。,3.,可行性分析,3.2,项目所处阶段,18,3.,可行性分析,3.3,投资规模,1,、建立核电站核级,HDPE,管材技术中心,2,、建立核电站核级,HDPE,管材工程应用中心,3,、建立核级,HDPE,管材认证中心,4,、建立核级,HDPE,材料公共服务平台,19,总共投入资金,2300.6,万元，拟申请专项经费资助,460,万元,3.,可行性分析,3.4,主要风险,20,研究过程加强对合作厂家的技术指导和质量管控,对可能遇到的困难提前策划解决措施,本项目主要技术风险：研制产品还未通过核级产品鉴定,应对措施,积极引进国外先进,HDPE,生产工艺及设备,建立起符合核电质保要求的,QA/QC,体系,3.,可行性分析,3.4,主要风险,21,市场风险分析：,HDPE,管材在核电站中应用范围非常广泛，据国内中核集团和中广核集团多座在役核电站的运营经验，目前我国核电所用碳钢管的腐蚀和结垢问题非常严重，适中没有找到有效的解决办法，采用,HDPE,管材替换的需求非常强烈，而国内没有专门研究部门组织,HDPE,管材在核电站的应用和研究并应对核安全监督部门的技术监管和技术认证要求。目前，多家核电站业主已经表示，只要有合格的,HDPE,管材并通过核安全监管部门的认证，他们非常愿意进行改造和应用。另外，由于美国、法国等核电先进国家均已有多年的,HDPE,管材应用、改造、监管的经验，国内核安全监管部门和电厂业主的接受程度会更高，接受速度更快，,HDPE,管材在核电站应用的市场广阔，风险较小。,谢谢！,22,内容总结,核电级高密度聚乙烯（HDEP）管材。目 录。1.项目背景 1.1 HDPE的背景。2.无毒、无味、无臭。建材排水管、煤气管、热水管。1.研究背景 1.2 HDPE挤出管道工艺、设备。1.研究背景 1.2 HDPE核电站使用。据调查，1982年美国Duke Energy公司Catawba核电站中应用HDPE管对其#2机组发电氢冷却器的DN150和DN200供回水A106碳钢管采用SDR11的HDPE管进行替换，该系统运行至今未发现任何腐蚀、结垢，系统运行性能优异。1.研究背景 1.3 材料所相关研究及产品。2.研究内容 2.1 主要研究目标及内容。突破研发瓶颈，研制出国产核级HDPE管材，实现国内电站首次应用。2.研究内容 2.2 主要技术性能指标。0.9560.968，包括23%炭黑。GB/T 18252,PPI TR。2.研究内容 2.3 关键技术核心。3.4 主要风险,