韩志博，杨洪广，张建通，袁晓明，刘珊珊

(中国原子能科学研究院 反应堆工程技术研究部，北京 102413)

燃料组件和燃料相关组件的包壳管作为核电厂的第一道安全屏障，起着承受高压、包容芯块与放射性物质，以及传输热量作用；包壳管的性能将直接决定燃料棒、控制棒及可燃毒物棒的完整性和安全性。目前，随着核电的高速发展，对核电厂的安全要求越来越高；同时，为提高经济性，核电厂向着高燃耗、长换料周期方向发展；大破口失水事故(LOCA)是压水堆核电厂设计与分析的非常重要的设计基准事故之一。在假想LOCA工况下，失去冷却剂的燃料棒、控制棒及可燃毒物棒的温度快速升高，棒内压力迅速增加，尤其是寿期末内压较高，可能发生臌胀或(和)破损，从而造成冷却流道的堵塞，可能影响燃料组件和燃料相关组件的冷却；严重情况下可能影响反应堆的安全及放射性物质的排放。

包壳管在模拟运行工况和事故工况下的安全性能，尤其是高燃耗燃料棒包壳管在LOCA工况的机械性能受到高度关注。为更好地模拟压水堆LOCA工况下包壳管的真实条件，多采用高压气体介质的瞬态加热高温爆破试验来获得包壳管的高温爆破性能数据。国际上对Zr-4、Zirlo、HANA等锆合金包壳管在模拟压水堆LOCA工况下的高温性能进行了广泛深入的研究，尤其是高燃耗燃料棒包壳管在模拟LOCA工况下的高温爆破试验研究[1-4]。国内黄玉才等[5]开展了采用Zr-4包壳管的模拟燃料棒在模拟LOCA工况下的臌胀爆破试验。……