国内压水堆核电站设备材料应力腐蚀问题及安全管理

介绍了压水堆核电站机械设备材料 (包括奥氏体不锈钢和镍基合金) 应力腐蚀问题的国际及国内研究和工程现状,在分析国内压水堆核电站设备材料失效案例的基础上,对国内核电站设备材料应力腐蚀的预防、缓解和处理提出了建议。     

影响316Ti在高温水中SCC的水质化学因素

1 前言 引起材料在核电站高温水环境中的应力腐蚀开裂的因素中,水质条件是最为重要的因素之一,其中溶解氧含量(DO)、氯离子含量的影响尤为显著。316Ti不锈钢是核电站设备结构材料之一。研究环境因素 (DO,Cl~-)对该材料的应力腐蚀开裂敏感性的影响,是一项富有实际意义的工作,可为核电站的水质控制提供参考。     

核反应堆压力容器低合金钢与奥氏体不锈钢异种金属焊接研究现状

核电反应堆压力容器是核电站的核心设备之一,其安全性和可靠性对核电站的运行至关重要。在压力容器的制造中,涉及到低合金钢与奥氏体不锈钢的异种金属焊接。针对该异种金属焊接接头存在的组织不均匀性、元素扩散、应力腐蚀裂纹等问题,从焊接填充材料的选择和优化、可能应用的焊接方法、焊后热处理及工艺控制等方向探讨了解决措施与发展方向。为提高此类接头质量和可靠性的研究提供参考,从而确保核电站的安全运行。     

核电站主回路大厚度不锈钢管道的焊接

简要介绍了核电站主回路大厚度不锈钢管道的焊接工艺,在核电站建设中,接触高温强腐蚀或化学强腐蚀介质的管道常用奥氏体不锈钢制造。核电站主回路中的介质含有高放射性物质,焊接质量的好坏将直接影响到机组的安全运行。     

滨海电厂不锈钢设备的腐蚀防护

不锈钢的耐腐蚀性能并不是绝对的,滨海电厂室外不锈钢设备、管道常出现表面腐蚀现象。不锈钢腐蚀有多种形式,其中造成腐蚀的原因也各有不同。本文阐述了不锈钢设备的腐蚀形式及腐蚀原因,并提出了不锈钢设备的腐蚀防护措施。通过合理选择牌号的材料可以提高设备的耐蚀性能;通过改善设备所处环境可以降低不锈钢设备的腐蚀风险;通过定期对设备表面进行清洁维护可以有效改善设备的腐蚀境况。酸洗钝化可以有效消除不锈钢表面的腐蚀缺陷;不锈钢设备涂层防护防腐效果较好,经济型较佳。     

某核电厂发电机定子水冷却器盲板缝隙腐蚀原因分析及解决措施

某核电站大修时的腐蚀检查,发现发电机定子水冷却器的盲板存在腐蚀问题。本文从腐蚀形貌和耐蚀性能两个方面对盲板的腐蚀原因进行了分析,得出结论是由于发电机定子水冷却器盲板的材质为304不锈钢,而304不锈钢在海水环境下,耐腐蚀性能不佳,导致盲板发生了缝隙腐蚀。针对盲板缝隙腐蚀问题,本文提出了相应的解决措施,以有效解决问题并确保设备的正常运行,为核电站发电设备的维护和管理提供了参考。     

不锈钢工艺管线外表面防腐蚀保护

从工程上来看,不锈钢材料不是在任何情况下都具有较好的耐蚀性,在一定条件下,可能会出现点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀和晶间腐蚀等现象。由于不锈钢设备的破坏主要是由孔蚀和应力腐蚀破裂所造成,因此对石油开采设施寻求合理、经济、有效的防腐蚀措施,一直是各国研究的对象。为了避免高温操作条件下,氯离子对不锈钢管线表面造成腐蚀,本工程项目中对其选用了喷涂覆盖层的防腐措施。     

核电站电偶腐蚀研究

本文选择核电站海水设备的典型材料,通过测量不同材料相互偶合后的腐蚀速率,分析在静止、流动海水中,电偶腐蚀对材料腐蚀速率的影响,最后提出核电站电偶腐蚀防治的建议.     

核电厂SEC系统全寿期防腐管理策略

SEC系统是核电站热量交换的重要系统,系统设备在运行期间遭受海水的持续腐蚀。根据核电站在工程建设、机组运行的各阶段出现的腐蚀问题,提出核电站SEC系统全寿期防腐管理策略以及不同阶段防腐工作参与的重点事项,为后续核电站SEC系统全寿期腐蚀与防护提供管理经验。     

腐蚀与防护第七届编委成员介绍

正(按姓氏笔画顺序)丁亚平上海核工程研究设计院研究员级高级工程师、院科技发展与专家委员会成员、国核电站运行服务技术有限公司专家委员会成员、上海市技术监督局工程设备招标投标专家库专家。长期从事金属材料腐蚀与防护的研究和设计工作;获得核工业部科技进步二等奖1项、三等奖3项、国防科工委国防科学技术奖三等1项、上海市科技进步三等奖1项,公开发表论文30多篇。华惠中(Fred Hua,美国)美国内华达大学研究教授、美国材料性能咨询公司主任工程师,主要从事核电站蒸汽发生器一回路应力腐蚀开裂、二回路应力腐蚀开裂、辐照促进应力腐蚀开裂、流动加速腐蚀、异种金属焊接中材料失效;核电站老化管理中材料失效问题研究;核电站材料安全和延寿方面的监管法规与条例的实施;第四代核电站材料开发和应用方面的研究;核废料处理中材料失效的研究。     

普通304奥氏体不锈钢晶间腐蚀性能及测试方法

普通304型奥氏体不锈钢中常见的电化学腐蚀为晶间腐蚀。这种腐蚀会导致材料局部剥落甚至整体断裂或碎裂。核电站反应堆中使用普通304型不锈钢制作控制棒驱动机构(CRDM)的隔磁片。该部件为核电站中终身使用的部件,处于反应堆内冷却水中,承受其中各种添加剂的腐蚀作用,需要良好的抗晶间腐蚀能力。前期研制了不同成分的普通304型奥氏体不锈钢,目的是针对隔磁片的具体使用要求对合金的化学成分和工艺进行优化,制备专门用途的优质隔磁片材料。本文报道了针对这些合金晶间腐蚀性能的测试方法及结果,期望为隔磁片用合金化学成分及制备工艺的优化提供依据。     

揭秘核电材料——核电站一回路主管道材料及其制备工艺

核电站一回路主管道是核电站的一级部件,它的重要性不言而喻,其材料通常为含一定铁素体相的奥氏体不锈钢,国外也称双相不锈钢,此类材料综合性能优异。文章从材料的类型、组织、成分、性能等方面介绍了目前运行最多、最成熟的二代核电站一回路主管道材料,并在此基础上简要介绍了一回路主管道的制备工艺,意在让读者尽可能全面地了解核电站一回路主管道材料及其制造过程,从而丰富金属材料在核电领域应用的知识。     

304不锈钢在核电站二回路水环境中的应力腐蚀开裂行为

采用慢应变速率试验评价了在模拟压水堆核电站二回路中,氨、乙醇胺、氨+乙醇胺三种pH调节剂对304不锈钢抗应力腐蚀性能的影响,并通过扫描电镜对材料断口形貌进行观察。结果表明:304L不锈钢在三种模拟溶液中具有应力腐蚀敏感性,且应力腐蚀敏感性相当。     

核电站超级奥氏体不锈钢1.4539的焊接工艺研究

1.4539为超级奥氏体不锈钢,具备较强的耐晶间腐蚀、点蚀和应力腐蚀开裂能力,在世界第三代EPR核电站建造过程中首次采用。首先介绍了1.4539不锈钢的性能特性,经焊接性分析后,从焊接材料、焊接工艺参数的选择入手,进行了焊接工艺性能试验,并对焊接工艺试验中出现的熔敷金属中C,Ni含量偏差问题进行了分析和验证。研究表明,选择ER385和E385焊材,通过严格控制焊接电流≤95 A和层间温度≤100℃等工艺参数,并在实际产品的焊接中进行严格的质量控制,能确保1.4539不锈钢的焊接接头性能,从而保证使用该材料的系统在核电站运行期间的结构和安全功能完整性。     

核电站常规岛的防腐蚀措施

大多数核电站坐落于海边，循环冷却水用的是海水，常规岛有很多设备与海水接触的，在运行一段时间后，有的受到了海水的腐蚀。通过对核电站常规岛设备的腐蚀分析，介绍阴极保护系统原理及其优缺点、加氯系统的作用和必要性、衬胶工艺及可靠性。     

温度对高温水中奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂速率的影响

温度是影响核电站材料在高温水冷却剂中应力腐蚀开裂的关键参数之一。测试和分析了温度对不同外加应力水平下不同屈服强度奥氏体不锈钢在高温纯水中应力腐蚀开裂速率的影响。发现在110℃~288℃温度范围内,冷加工316L不锈钢的应力腐蚀开裂扩展速率为热激活过程。应力腐蚀开裂速率的表观活化能与温度区间、应力强度因子大小和屈服强度有关。分析了试验结果与文献报道的温度影响奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂的几种类型和相关联的因素。     

奥氏体不锈钢的氯化物应力腐蚀开裂研究进展

奥氏体不锈钢广泛地用作石化、煤化工、电力、造纸、化学等行业主要设备和管道的材料,在煤化工、石油化工等复杂和恶劣的服役环境下,不锈钢材料的设备和管道出现腐蚀失效的问题仍屡见不鲜,尤其是应力腐蚀开裂失效最为突出。本文从氯离子含量、温度、pH值、氧气、有害介质等方面论述了奥氏体不锈钢氯化物应力腐蚀开裂的主要影响因素,探讨了奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂的安全评定和现场检测的方法,并从工程实践方面提出了减缓奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂的具体措施。     

核电厂循环水泵腐蚀原因分析与应对措施

本文介绍了某核电厂循环水泵腐蚀双相不锈钢叶轮等部件腐蚀的现象,并对腐蚀原因进行分析,分析对比国内其它电站循环水泵情况,得出腐蚀的主要原因是循环水泵叶轮材质CD4MCu在黄海水域环境条件下,耐蚀性较其它超级双相不锈钢差。在核电厂运行周期内,如不采取防护措施,可能会有腐蚀损坏的风险,通过对比,采取基于不锈钢防腐机理的新型专用涂料,能够在不锈钢基材表面获得优异附着力,并在海水介质中具有优异的防腐蚀功能,为后续核电厂防腐管理和海工设备防腐选材提供参考。     

沿海核电站三种典型金属材料的常温腐蚀电化学行为

采用电化学方法研究了用于压水堆(PWR)核电站的三种典型金属结构材料,即低合金钢16MND5、不锈钢管材Z2CND18-12N和不锈钢焊缝金属308L在30℃模拟PWR一回路水溶液、掺入10mg/L Cl-的模拟PWR一回路水溶液和3.5%(质量分数)NaCl溶液中的腐蚀行为。对比分析了溶液介质、氧和材料因素对腐蚀行为的影响。结果表明:在模拟PWR一回路水溶液中,三种材料都显示出钝化特征,腐蚀敏感性较小;在溶液中加入10 mg/L Cl-后,两种不锈钢的腐蚀行为没有显著变化,低合金钢16MND5的腐蚀速率明显提高,呈现活化极化控制的活性溶解特征。在3.5%NaCl溶液中,三种材料的腐蚀敏感性显著增强,其中低合金钢16MND5的全面腐蚀速率增大,两种不锈钢的钝化区缩小即点蚀敏感性显著增大,不锈钢Z2CND18-12N的点蚀抗力明显高于不锈钢308L,不同位向的不锈钢308L焊缝的点蚀抗力没有明显差别。空气饱和条件下溶液中充入丰富的氧后,三种材料的腐蚀敏感性增强,特别是低合金钢16MND5的腐蚀敏感性增强显著。     

核电站生产准备阶段腐蚀与防护管理

核电站生产准备过程时间长,长期的施工环境对于设备的防腐性能影响较大。建造阶段出现的腐蚀问题或施工失误往往给核电站运行阶段的维修和改造带来更大的经济损失和防腐工作量,而且易于忽视。本文以核电站生产准备过程中不同阶段发现的腐蚀问题为例,针对生产准备过程跨度长、任务重、接口多、内容复杂等特点,提出了核电站防腐的全寿期防腐处理方案,给出了不同阶段防腐工作参与的重点及注意事项,为后续核电站工程建设中设备的腐蚀与防护提供了经验。