Korrosionsmotståndsanalys av kärnkraft Inconel 690 förångarvärmeöverföringsrör
Människor använder kärnkraft för att generera el till förmån för mänskligheten och tillgodose mänskliga behov av energi; Kärnkraft är emellertid ett dubbelkantigt svärd, och den säkra och stabila driften av kärnkraftverk är förutsättningen för att säkerställa att den kan uppnå sina gynnsamma effekter på mänskligheten. När ett kärnkraftverk läcker kommer det att vara en katastrof för mänskligheten. Förångarens värmeöverföringsrör för ett kärnkraftverk spelar en mycket viktig roll i den säkra driften av kärnkraftverket. För att kontinuerligt förbättra säkerheten och ekonomin i kärnkraftverk är optimering och korrosionsbeständighet hos förångarens värmeöverföringsrörmaterial oerhört viktiga.
Efter mer än 50 års utveckling har materialen för kärnkraftsförångare värmeöverföringsrör genomgått utvecklingsprocessen för Inconel 600, Incoloy 800 och Inconel 690. Inconel 690 Material anses vara den mest lovande tredje generationens kärnkraftverk Ånggeneratorvärmeöverföringsrörsmaterial med dess betydande oxidationsbeständighet och utmärkt stresskorrosion. På grund av det höga tekniska innehållet och svårigheten i produktionen av korentaktverksindunstning av värmeöverföringsrör, är Inconel 690 värmeöverföringsrör för kärnkraftverk förångare i mitt land fortfarande importerade och är nyckelmaterial som brådskande behöver lokaliseras. Tillförseln av Inconel 690 -legeringsrör är huvudsakligen monopoliserat av tre stora företag i världen: Valinox i Frankrike, Sumitomo i Japan och Sandvik från Sverige, och deras produktionsteknologi är strikt konfidentiell. För närvarande har ett fåtal stålföretag i mitt land börjat studera Inconel 690 legeringsrör. Med utvecklingen av kärnkraftsindustrin, om lokaliseringen av kärnkraftsförångare värmeöverföringsrör kan uppnås, kommer det att spela en viktig roll för att främja utvecklingen av kärnkraft och justering av produktstrukturen för stålindustrin.
1. Val av material för kärnkraftverk förångare av värmeöverföring
Kärnkraftverk består vanligtvis av två huvudsystem: den primära kretsen och den sekundära kretsen. Bland dem är förångaren nyckelutrustningen för kärnkraftverket och navet som förbinder de primära och sekundära kretsarna. Det flödande mediet i förångarens värmeöverföringsrör är hög renhetsvatten. Genom cirkulationen av vatten med hög renhet transporteras värmen som genereras av kärnklyvning i reaktorn till förångaren, och sedan överförs värmen till det sekundära kretsens medium vatten genom tusentals värmeöverföringsrör, så att den kokar för att producera högtrycksång, och sedan driver högtrycksångan ångburbina generator för att generera elektricitet. Eftersom de inre och yttre ytorna på förångarens U-formade värmeöverföringsrör fungerar under två olika medier, är deras användningsförhållanden också olika, så kraven för dem är mycket strikta. Ett vanligt kärnkraftverk på 1 miljon kilowatt kräver 1255 ton olika stålrör, varav 200 ton är U-formade värmeöverföringsrör för reaktorindunstare. Tillförlitligheten för värmeöverföringsrör påverkar direkt den tekniska prestandan och säkerheten för kärnkraftverk.
Materialet från förångarens värmeöverföringsrör har i princip gått igenom följande tre steg:
Det första steget var på 1950- och 1960 -talet, det tidiga stadiet av kärnkraftsutvecklingen, främst med 18-8 rostfritt stålrör. Förångare värmeöverföringsrör som används i tidiga trycksaktor för tryckkraftverk som alla används 18-8 krom-nickel rostfritt stål. Detta stål har emellertid dålig motstånd mot kloridjonkorrosion, och ett stort antal olyckor med stålrör inträffade.
Den andra etappen var på 1970 -talet. Baserat på upplevelsen av petrokemisk teknik valdes stresskorrosionsbeständiga Inconel 600 nickelbaserade legeringsrör; Inconel 600 nickelbaserad legering drabbades av kaustisk stresskorrosionsskada från 1970 till 1972. Vissa västeuropeiska länder började använda den tredje generationens stresskorrosionsbeständiga materialincoloy 800-legering för att ersätta Inconel 600 nickbaserad legering 1972. Ni-innehållet av incoloy 800-legering är mycket lägre än den inconel 600 nickelbaserade legering, så en stor mängd nickel är sorted. I högtemperatur och högt tryck vatten, eftersom nickelinnehållet i denna legering ligger i ett intervall som varken transgranulär eller intergranulär stresskorrosionsprickor inträffar, och priset på incoloy 800 legering är mycket lägre än den inconfel 600 nickelbaserade legering, incoloy 800 legering har blivit den tredje generationen som kan användas för pressar av 600 nickelbaserade legeringar, incoloy 800 legering har blivit den tredje generationen som kan användas för pressar av 600 nickelbaserad legering, incoloy 800 legering har blivit den tredje generationens legering som kan användas för pressar 600 nickelbaserade legeringar, incoloy 800 legering har blivit den tredje generationen som kan användas för pressade vatten) efter att ha en)) Rostfritt stål och Inconel 600 nickelbaserad legering.
Det tredje steget är efter 1980 -talet. För att lösa stresskorrosionsproblemet för Inconel 600 legeringsrör i förångare Media utvecklade USA, USA, Japan och andra länder gemensamt fjärde generationen Inconel 690 med utmärkt stresskorrosionsmotstånd. Inconel 690 är en nickelbaserad legering med utmärkt resistens mot korrosion av olika vattenhaltiga medier och högtemperaturatmosfärer. Legeringen har bättre stresskorrosionsprickningsmotstånd än Inconel 600, Incoloy 800 och 18-8 rostfritt stål i rent vatten och lågkoncentration kaustiska soda lösningar. Den har också hög styrka, god metallurgisk stabilitet och utmärkta bearbetningsegenskaper, vilket gör det till ett viktigt material för kärnvapenförångare tryckvattenreaktorer. Sedan början av 1990-talet har mycket korrosionsbeständiga Inconel 690 rör officiellt använts inom teknik.
Sedan utvecklingen av kärnkraft i mitt land har kärnvapenförångare värmeöverföringsrör i princip importerats från utlandet. De typer av rör som introducerats varierar med partnerna och den tekniska statusen vid den tiden. Ursprungligen användes 18-8 rostfritt stålrör. Senare hade Qinshan fas I kärnkraftverk, som designades av sig själv, mer kontakt med Europa och använde Incoloy 800 -legeringsrör som gynnade av tyskarna vid den tiden. Daya Bay kärnkraftverk designad av Frankrike använde Inconel 690 -rören som nyligen utvecklades. Qinshan fas II och Ling'ao kärnkraftverk använde båda de mest populära Inconel 690 -rören.
För närvarande använder nästan alla förångare av nyutformade och underkonstruktion av kärnkraftverk Inconel 690 rör som värmeöverföringsrör, och många förångare-enheter som ursprungligen använde 18-8 Rostfritt stålrör eller Inconel 600-legeringsrör har också ersatts med Inconel 690 värmeöverföringsrör.
2. Kemisk sammansättning av inonel 690 Material
Inonel 690 alloy (nominal composition Ni-30Cr-9Fe) is an austenitic nickel-based corrosion-resistant alloy with a C content of no more than 0.03% and a Cr content of about 30%. The main difference between the chemical composition of Inconel 690 and Inconel 600 alloys is that Inconel 690 increases the Cr content (28%-30%) and correspondingly reduces the Ni content (>58%). Inconel 600 -legering innehåller 15,5% Cr. Jämfört med Inconel 600 -legering har Inconel 690 egenskaperna för enkel komposition och utmärkt prestanda.
