TCNS 93-2023 高温气冷堆燃料元件人造石墨粉技术规范

高温气冷堆燃料元件中人造石墨粉的技术要求是确保反应堆安全运行的关键之一。在TCNS 93-2023与之前的版本相比，对于人造石墨粉的技术规范有了更严格的要求。本文将重点探讨粒度分布这一关键指标的变化及其应用方法。

粒度分布要求的变化

# 老版本规定

在旧版标准中，对人造石墨粉的粒度分布仅提出了一个大致范围，并未明确规定具体的分级标准，这使得不同批次的产品可能存在较大的质量波动，影响最终产品的性能一致性。

# TCNS 93-2023的新规定

新版标准引入了更加详细的粒度分布分级制度，具体分为A、B、C三个等级。每个等级对应不同的最大颗粒尺寸和最小颗粒尺寸，同时规定了各级别内允许的最大偏差值。例如：

- A级：最大颗粒尺寸为50微米，最小颗粒尺寸为40微米。

- B级：最大颗粒尺寸为70微米，最小颗粒尺寸为60微米。

- C级：最大颗粒尺寸为100微米，最小颗粒尺寸为80微米。

此外，还增加了对粒度分布均匀性的检测要求，即同一级别内的颗粒大小差异不得超过设定值的±5%。

应用方法详解

为了确保人造石墨粉符合TCNS 93-2023的规定，在实际生产过程中需要采取以下措施：

1. 原材料筛选：在采购阶段就应对石墨原料进行严格筛选，选择那些天然石墨含量高且杂质少的优质矿石作为原料。可以通过光学显微镜观察初步判断其纯度，并利用X射线衍射仪进一步确认晶型结构是否符合要求。

2. 粉碎工艺优化：采用先进的机械粉碎设备和技术手段来控制石墨粉体的粒径大小。通常会结合湿法研磨与干法分级相结合的方式来进行精细化加工。在此过程中，应密切监控温度变化以防止因过热而导致材料性质改变。

3. 分级处理：通过气流筛分机等专用设备按照上述分级标准对产品进行分类整理。操作时需注意保持适当的风速和压力参数设置，以免造成不必要的损耗或者遗漏合格品。

4. 质量检验：每一批次完工后都必须进行全面的质量检查，包括但不限于外观检查、化学成分分析以及粒度分布测试等项目。只有当所有指标均达到甚至超过标准要求时才能视为合格出厂。

5. 存储管理：由于人造石墨粉容易吸潮变质，在储存期间应当妥善保管，避免直接暴露于空气中长时间存放。建议使用密封容器包装，并存放在干燥通风的地方。

综上所述，《高温气冷堆燃料元件人造石墨粉技术规范》（TCNS 93-2023）通过对粒度分布提出更为精确细致的要求，有助于提高整个产业链上下游产品质量的一致性和稳定性，从而更好地服务于我国核能事业的发展需求。