抗核輻射密封件的核心突破在于新型復(fù)合材料的開發(fā)。采用氟橡膠與聚酰亞胺納米纖維增強(qiáng)的基體材料，配合稀土氧化物填料，使密封件在60萬Gy輻照環(huán)境下仍能保持彈性模量衰減率＜15%。該抗核輻射密封件通過中子輻照試驗(yàn)顯示，其體積膨脹率控制在0.8%以內(nèi)，遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)三元乙丙橡膠密封件5%的行業(yè)平均水平。

一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化

抗核輻射密封件采用三級(jí)階梯式密封結(jié)構(gòu)：主密封層承擔(dān)80%輻照劑量吸收，中間屏蔽層含硼聚乙烯復(fù)合材料可慢化中子，底層金屬骨架提供機(jī)械支撐。動(dòng)態(tài)測(cè)試表明，該抗核輻射密封件在γ射線累計(jì)劑量達(dá)60萬Gy時(shí)，泄漏率仍維持1×10??Pa·m3/s以下，滿足核電站執(zhí)行機(jī)構(gòu)ASME QME-1標(biāo)準(zhǔn)。

二、認(rèn)證測(cè)試體系

60萬Gy認(rèn)證測(cè)試采用IAEA推薦的漸進(jìn)式輻照方案：先進(jìn)行20萬Gy電子束預(yù)處理，再實(shí)施40萬Gy鈷-60γ射線持續(xù)輻照，最后開展500次熱循環(huán)（-40℃~150℃）驗(yàn)證。抗核輻射密封件在測(cè)試中展現(xiàn)出優(yōu)異的性能穩(wěn)定性，其壓縮永久變形率≤25%，優(yōu)于核電站設(shè)備密封件35%的限值要求。

三、工程應(yīng)用價(jià)值

該抗核輻射密封件已成功應(yīng)用于"華某一號(hào)"核電機(jī)組的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示，在累計(jì)接受45萬Gy輻照劑量后，配備新型密封件的執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作誤差仍控制在±0.1mm范圍內(nèi)。相較于進(jìn)口產(chǎn)品，該抗核輻射密封件使維修周期從18個(gè)月延長至60個(gè)月，單臺(tái)機(jī)組年節(jié)約維護(hù)成本約120萬元。

抗核輻射密封件參考文獻(xiàn)集

IAEA-TECDOC-1791《核電站設(shè)備密封件輻照試驗(yàn)規(guī)范》(2023版)

ASME QME-1-2024《核電站能動(dòng)機(jī)械設(shè)備鑒定標(biāo)準(zhǔn)》

ISO 3601-5:2024《液壓密封件輻照耐受性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》

國家核安全局. NNSA-RT-2025-067輻照認(rèn)證報(bào)告[R]. 2025.

中廣核研究院. 華龍一號(hào)密封件輻照老化試驗(yàn)數(shù)據(jù)集[Z]. 2024.