Corrosiebestendigheidsanalyse van kernenergie Inconel 690 Damporator warmteoverdracht buis
Mensen gebruiken kernenergie om elektriciteit te genereren ten behoeve van de mensheid en voldoen aan de menselijke behoeften aan energie; Nucleair is echter een tweesnijdend zwaard en de veilige en stabiele werking van kerncentrales is het uitgangspunt om ervoor te zorgen dat het zijn gunstige effecten op de mensheid kan bereiken. Zodra een kerncentrale lekt, zal het een ramp zijn voor de mensheid. De verdamperwarmteoverdrachtsbuis van een kerncentrale speelt een zeer belangrijke rol bij de veilige werking van de kerncentrale. Om de veiligheid en economie van kerncentrales continu te verbeteren, zijn de optimalisatie- en corrosieweerstand van buismaterialen van de verdamper warmteoverdracht uiterst belangrijk.
Na meer dan 50 jaar ontwikkeling hebben de materialen voor kernverdampingsbuizen voor warmteverdampingsbuizen het evolutieproces ondergaan van Inconel 600, Incoloy 800 en Inconel 690. Inconel 690 Materiaal wordt beschouwd als de meest veelbelovende derde-generatie kerncentrale stoomtransmateriaal met zijn significante oxidatieresistentie en uitstekende stress resistentie en uitstekende stressweerstand en uitstekende stressweerstand. Vanwege het hoge technische gehalte en de moeilijkheid bij de productie van de verdamper van de kernvermogenverdampingsoverdracht buizen, worden 690 warmteoverdrachtsbuizen voor verdampers van kerncentrales in mijn land nog steeds allemaal geïmporteerd en zijn belangrijke materialen die dringend moeten worden gelokaliseerd. De levering van Inconel 690 legeringsbuizen wordt voornamelijk gemonopoliseerd door drie grote bedrijven ter wereld: Valinox van Frankrijk, Sumitomo van Japan en Sandvik van Zweden, en hun productietechnologie is strikt vertrouwelijk. Op dit moment zijn enkele staalbedrijven in mijn land begonnen met het bestuderen van Inconel 690 legeringsbuizen. Met de ontwikkeling van de kernenergie -industrie, als de lokalisatie van kernverdampingsbuizen kan worden bereikt, zal het een belangrijke rol spelen bij het bevorderen van de ontwikkeling van kernenergie en de aanpassing van de productstructuur van de staalindustrie.
1. Selectie van materialen voor de verdampingsbuizen van kerncentralesverdampingsbuizen
Kerncentrales zijn meestal samengesteld uit twee belangrijke systemen: het primaire circuit en het secundaire circuit. Onder hen is de verdamper de belangrijkste apparatuur van de kerncentrale en de hub die de primaire en secundaire circuits verbindt. Het stromende medium in de verdamperwarmteoverdrachtsbuis is een hoog zuiver water. Door de circulatie van waterzuivere water wordt de warmte die wordt gegenereerd door nucleaire splijting in de reactor naar de verdamper gedragen en vervolgens wordt de warmte overgebracht naar het middelbare circuit medium water door duizenden warmteoverdrachtsbuizen, zodat deze kookt om hogedrukstoom te produceren en vervolgens de hogedrukstoom drijft de stoom turbinegerators die elektriciteit genereren. Omdat de binnen- en buitenste oppervlakken van de U-vormige warmteoverdrachtsbuis van de verdamper respectievelijk onder twee verschillende media werken, zijn hun gebruiksvoorwaarden ook verschillend, dus de vereisten voor hen zijn zeer streng. Een gewone kerncentrale van 1 miljoen kilowatt vereist 1255 ton verschillende stalen buizen, waarvan 200 ton U-vormige warmteoverdrachtsbuizen zijn voor reactorverdampers. De betrouwbaarheid van warmteoverdrachtsbuizen heeft direct invloed op de technische prestaties en veiligheid van kerncentrales.
De materialen van verdamperwarmteoverdrachtsbuizen zijn in principe door de volgende drie fasen gegaan:
De eerste fase was in de jaren 1950 en 1960, het vroege stadium van de ontwikkeling van kernenergie, voornamelijk met behulp van 18-8 roestvrijstalen buizen. De verdamperwarmteoverdrachtsbuizen die worden gebruikt in vroege onder druk staande waterreactor kerncentrales worden allemaal gebruikt 18-8 chroom-nickel roestvrij staal. Dit staal heeft echter een slechte weerstand tegen chloride -ionencorrosie en er is een groot aantal gevallen van stalen pijpbreuk opgevoerd.
De tweede fase was in de jaren 1970. Gebaseerd op de ervaring van petrochemische engineering, werden stresscorrosiebestendige Inconel 600 nikkelgebaseerde legeringspijpen geselecteerd; Inconel 600 op nikkel gebaseerde legering leed uit bijtende stresscorrosiebeschadiging van 1970 tot 1972. Sommige West-Europese landen begonnen de derde generatie stresscorrosiebestendige materiaal te gebruiken. Indoloy 800 Alloy om Inconel 600 nikkelgebaseerde legering te vervangen in 1972. In hoge temperatuur en hogedrukwater, omdat het nikkelgehalte van deze legering zich in een bereik bevindt dat noch transgranulaire noch intergranulaire stresscorrosie-kraken plaatsvindt, en de prijs van Incoloy 800 Alloy is veel lager dan die van Inconel 600 Nickel-gebaseerde Alloy Alloy Alloy Lower Less. Staal en inconel 600 op nikkel gebaseerde legering.
De derde fase is na de jaren 1980. Om het stresscorrosieprobleem van Inconel 600 legeringsbuizen in verdampermedia, Frankrijk, de Verenigde Staten, Japan en andere landen op te lossen, ontwikkelden gezamenlijk de vierde generatie Inconel 690 met uitstekende stresscorrosieweerstand. Inconel 690 is een op nikkel gebaseerde legering met uitstekende weerstand tegen corrosie door verschillende waterige media en atmosferen op hoge temperatuur. De legering heeft een betere weerstand van stresscorrosie dan inconel 600, Incoloy 800 en 18-8 roestvrij staal in zuiver water en lage concentratie bijtende frisdrankoplossingen. Het heeft ook hoge sterkte, goede metallurgische stabiliteit en uitstekende verwerkingskenmerken, waardoor het een belangrijk materiaal is voor nucleaire verdamper onder druk gezet waterreactoren. Sinds het begin van de jaren negentig zijn zeer corrosiebestendige Inconel 690-pijpen officieel gebruikt in engineering.
Sinds de ontwikkeling van kernenergie in mijn land zijn nucleaire verdamper warmteoverdrachtspijpen in principe geïmporteerd uit het buitenland. De geïntroduceerde soorten pijpen variëren met de partners en de technische status op dat moment. Aanvankelijk werden 18-8 roestvrijstalen pijpen gebruikt. Later had de Qinshan Fase I kerncentrale, die op zichzelf was ontworpen, meer contact met Europa en gebruikte de Incoloy 800 -legeringspijpen die de Duitsers destijds begunstigd waren. De kerncentrale van Daya Bay, ontworpen door Frankrijk, gebruikte de onlangs ontwikkelde Inconel 690 -pijpen. De Qinshan Fase II en Ling'ao kerncentrales gebruikten beide de meest populaire Inconel 690 -pijpen.
Momenteel gebruiken bijna alle verdampers van nieuw ontworpen en onderbouw van kerncentrales inconel 690 pijpen als warmteoverdrachtspijpen, en veel verdampereenheden die oorspronkelijk 18-8 roestvrijstalen stalen pijpen of inconel 600 legeringspijpen hebben gebruikt, zijn ook vervangen door Inconel 690 Heat Transfer Pipes.
2. Chemische samenstelling van Inonel 690 -materiaal
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 bevat 15,5% Cr. In vergelijking met Inconel 600 -legering heeft Inconel 690 de kenmerken van eenvoudige samenstelling en uitstekende prestaties.
