原子力グレードバルブ鍛造品の割れや漏れを解決する方法は？鍛造、熱処理、精密加工により原子力発電設備の寿命と安全性を向上させる

原子力発電は、極めて高い安全性が求められる特殊エネルギー分野に該当する。原子炉、冷却ループ、配管隔離システムは、高温、高圧、強放射線、腐食性媒体といった過酷な条件下で継続的に稼働する。配管切替の障壁として、原子力グレードのバルブ鍛造品は、原子力発電ユニットの安定運転を保証する重要な耐圧部品である。一方、大規模な原子力発電所の建設と保守を支える重量建設機械は、適合する油圧バルブと耐圧鍛造品に大きく依存している。両方の用途シナリオは、鍛造原料、加工技術、熱処理基準に対して極めて厳しい要件を課している。

従来の炭素鋼鍛造品は、結晶粒が粗大で内部に気孔が存在し、耐食性が低く強度が不十分であるなどの欠点があり、原子力発電用途には適していません。認定されたメーカーは、原子力安全基準に適合する原子力グレードのバルブ鍛造品を製造するために、鍛造成形、熱処理による性能改善、CNC精密加工という3つの中核工程を採用する必要があります。以下に、完全な製造工程と産業用途の詳細を説明します。

I. 二つの主要な応用シナリオ：原子力発電主要設備と原子力建設機械用鍛造品

1. 核心需要：原子力発電専用の原子力グレードバルブ鍛造品

原子力ループ用バルブのクラス1、2、3に該当するバルブボディ、ボンネット、フランジ、円筒鍛造品は、総称して原子力グレードバルブ鍛造品と定義されます。これらは、高温高圧の冷却水やホウ酸水を作動媒体とする放射線環境に継続的にさらされます。

1.基本工程としての鍛造：真空エレクトロスラグ再溶解鋼塊を採用し、一体型の開放型または密閉型鍛造を行います。この工程により、鋳造時の粗大粒が破壊され、耐圧断面を包み込む連続的な金属流動線が形成され、気孔、ポロシティ、層状剥離などの内部欠陥が除去されるため、高圧下での亀裂や漏れを根本的に防止できます。

2.性能最適化のための熱処理：鍛造後、専用の熱処理生産ラインを設置し、焼きならし、焼入れ・焼戻し、焼戻し、応力除去焼鈍などの複数の工程をカバーしています。これらの工程により、鍛造品の硬度、衝撃靭性、耐放射線性を精密に制御し、残留鍛造応力を緩和し、長期使用中の変形を防止します。

3.シール成形のための精密加工：熱処理後、5軸CNC精密加工を実施し、シール面とフランジ接続寸法を高精度に製作します。平面度と表面粗さは原子力機器のシール基準を満たし、媒体漏れを排除し、100万キロワット級原子力発電ユニットの長期運転要求に応えます。

2. 支援シナリオ：原子力発電建設用の大型建設機械鍛造品

原子力プラントのインフラ、機器の吊り上げおよびメンテナンスに使用される建設機械（クローラクレーン、油圧削岩機、特殊輸送車両、油圧ポンプユニットを含む）は、油圧制御バルブ鍛造品、高圧配管コネクタ、および耐荷重バルブボディ鍛造品に対して、同一の一体型鍛造、熱処理、精密加工工程を採用しています。これらの建設機械用鍛造品は核放射線にさらされることはありませんが、長期間の重荷重衝撃と油圧高圧に耐えます。成熟した鍛造技術により構造強度が向上し、熱処理により加工応力が除去され、精密加工により油圧シール精度が確保され、過酷な建設現場条件に適応し、故障による機器のダウンタイムを低減します。

II. 安全性を決定づける3つの定義的工程：鍛造、熱処理、精密加工が原子力グレードバルブ鍛造品の安全等級を決定する

1. 鍛造：鍛造性能の基本骨格

原子力グレードの鍛造品に対して鋳造品の直接加工は禁止されており、一体鍛造が必須である。

·高温鍛造により内部金属組織が緻密化され、鋼塊の鋳造欠陥が除去される。

·適切に設計された鍛造比により、バルブの肉厚部やコーナー部で金属流線が損なわれず、鋳造品と比較してはるかに優れた耐圧性と耐疲労性が得られる。

·特殊な原子力グレード材料（オーステナイト系ステンレス鋼、クロムモリブデン耐熱合金鋼）に対して、鍛造品の脆化を防ぐためカスタマイズされた鍛造温度範囲が設定される。

2. 熱処理：鍛造品の耐熱性、耐放射線性、耐食性を含むコア特性を引き出す。

鍛造ままのブランクは硬度が不均一で大きな残留応力が存在するため、熱処理なしでは原子力発電用途に適さない。

1.応力除去焼鈍：鍛造時に生じた残留応力を除去し、精密加工後の変形や割れを防止します。

2.焼入れ・焼戻し：鍛造品の強度と靭性のバランスを調整し、高温動作条件下での脆性破壊に耐えるようにします。

3.安定化処理：原子力グレードのステンレス鋼製バルブ鍛造品に適用され、原子力発電システムの腐食性媒体に対する耐粒界腐食性を向上させます。熱処理試験片は各バッチの鍛造品ごとに保管され、完全な熱処理曲線レポートが発行され、国内外の原子力発電プロジェクトの監査基準を満たします。

3. 精密加工：シール精度と組立公差の保証

熱処理後にブランクに大きな寸法偏差が生じるため、CNC精密加工が信頼性の高いバルブシールを実現する最終工程となります。

·バルブ流路、フランジ、シール面取り部の高精度旋削・フライス複合加工。

·高圧・低圧両条件下でのゼロ漏洩を実現するシール面の精密ラッピング；

·標準化された原子力発電用配管や建設機械の油圧システムとの迅速な組立を可能にする厳格な公差管理；

III. 原子力鍛造品と一般工業用鍛造品の核心的な違い

1.より厳格な非破壊検査基準：原子力グレードのバルブ鍛造品には100%の超音波探傷および磁粉探傷非破壊検査が実施され、微小な欠陥でも廃棄対象となる。建設機械用マッチング鍛造品の抜き取り検査基準も一般機械部品より高い；

2.完全トレーサビリティ体制：鍛造加熱サイクル、熱処理温度曲線、精密加工手順を含む全記録が保管され、要求に応じて完全な材料証明書を提供可能。

3.カスタム特殊材料：原子力専用の耐熱・耐放射線ステンレス鋼および合金鋼。通常の建設機械鍛造品には42CrMoなどの一般合金鋼が採用されています。

4. 延長保証寿命：原子力プロジェクトは60年の設計寿命を想定しており、鍛造品の耐疲労性と耐老化性は従来の建設機械部品をはるかに上回ります。

Ⅳ．製品供給範囲

1.主要原子力設備：クラス1／2／3の原子力グレードバルブ鍛造品、バルブボディ、ボンネットおよび管ノズル鍛造品。

2.原子力建設機械用補助部品：油圧バルブ鍛造品、高圧コネクタ、耐荷重フランジおよび建設機械用油圧バルブボディ鍛造品。

3.輸出支援サービス：国内外の原子力発電プロジェクトおよびエンジニアリング機器メーカー向けの大口注文供給。サンドブラスト防錆処理、輸出用木箱梱包、フルコンテナ海上輸送が可能。NDT検査報告書、熱処理記録、材料スペクトル分析証明書を含む完全な試験文書を提供できます。

V. 結論

原子力発電所向け鍛造品の信頼できる製造元を探して、原子力規格に準拠した原子力グレードのバルブ鍛造品をカスタマイズしたり、原子力建設機械を支える耐圧鍛造品を購入されたい場合、鍛造、専門的な熱処理、高精度CNC精密加工を網羅したワンストップ加工サービスを提供いたします。

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