Ανάλυση αντίστασης στη διάβρωση της πυρηνικής ενέργειας Inconel 690 Evaporator Transfer Transfer
Οι άνθρωποι χρησιμοποιούν πυρηνική ενέργεια για να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια προς όφελος της ανθρωπότητας και να ανταποκρίνονται στις ανθρώπινες ανάγκες για ενέργεια. Ωστόσο, το πυρηνικό είναι ένα σπαθί διπλής άκρης και η ασφαλής και σταθερή λειτουργία των πυρηνικών σταθμών είναι η προϋπόθεση για να εξασφαλίσει ότι μπορεί να επιτύχει τα ευεργετικά αποτελέσματα της στην ανθρωπότητα. Μόλις διαρρεύσει ένας πυρηνικός σταθμός ηλεκτροπαραγωγής, θα είναι καταστροφή για την ανθρωπότητα. Ο σωλήνας μεταφοράς θερμότητας εξατμιστή ενός πυρηνικού σταθμού παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στην ασφαλή λειτουργία του πυρηνικού σταθμού. Προκειμένου να βελτιωθεί συνεχώς η ασφάλεια και η οικονομία των πυρηνικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής, η βελτιστοποίηση και η αντοχή στη διάβρωση των υλικών σωλήνων μεταφοράς θερμότητας εξατμιστή είναι εξαιρετικά σημαντικά.
Μετά από περισσότερα από 50 χρόνια ανάπτυξης, τα υλικά για τους σωλήνες μεταφοράς θερμότητας πυρηνικής ενέργειας έχουν υποστεί τη διαδικασία εξέλιξης του Incolo 600, το Incoloy 800 και το IncoLEL 690. Λόγω του υψηλού τεχνικού περιεχομένου και της δυσκολίας στην παραγωγή σωλήνων μεταφοράς θερμότητας πυρηνικών σταθμών, οι σωλήνες μεταφοράς θερμότητας Inconel 690 για τους εξατμιστές της πυρηνικής ενέργειας στη χώρα μου εξακολουθούν να εισάγονται και είναι βασικά υλικά που πρέπει να εντοπιστούν επειγόντως. Η προμήθεια σωλήνων αλουμινίου INCONEL 690 μονοπωλείται κυρίως από τρεις μεγάλες εταιρείες στον κόσμο: Valinox της Γαλλίας, Sumitomo της Ιαπωνίας και Sandvik της Σουηδίας και η τεχνολογία παραγωγής τους είναι αυστηρά εμπιστευτική. Προς το παρόν, μερικές εταιρείες χάλυβα στη χώρα μου έχουν αρχίσει να μελετούν τους σωλήνες κράματος Inconel 690. Με την ανάπτυξη της βιομηχανίας πυρηνικής ενέργειας, εάν ο εντοπισμός των σωλήνων μεταφοράς θερμότητας πυρηνικής ενέργειας μπορεί να επιτευχθεί, θα διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στην προώθηση της ανάπτυξης της πυρηνικής ενέργειας και της προσαρμογής της δομής του προϊόντος της βιομηχανίας χάλυβα.
1. Επιλογή υλικών για σωλήνες μεταφοράς θερμότητας πυρηνικών σταθμών
Οι πυρηνικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής αποτελούνται συνήθως από δύο σημαντικά συστήματα: το κύριο κύκλωμα και το δευτερεύον κύκλωμα. Μεταξύ αυτών, ο εξατμιστής είναι ο βασικός εξοπλισμός του πυρηνικού σταθμού και ο κόμβος που συνδέει τα πρωτογενή και δευτερεύοντα κυκλώματα. Το μέσο ροής στον σωλήνα μεταφοράς θερμότητας εξατμιστή είναι νερό υψηλής καθαρότητας. Μέσω της κυκλοφορίας νερού υψηλής καθαρότητας, η θερμότητα που παράγεται από την πυρηνική σχάση στον αντιδραστήρα μεταφέρεται στον εξατμιστή και στη συνέχεια η θερμότητα μεταφέρεται στο δευτερεύον νερό μεσαίου νερού μέσω χιλιάδων σωλήνων μεταφοράς θερμότητας, έτσι ώστε να βράζει για να παράγει ατμό υψηλής πίεσης και στη συνέχεια ο ατμός υψηλής πίεσης οδηγεί στον ατμομηχανή σετ στροβιλοσυμπιεστή σετ σετ. Δεδομένου ότι οι εσωτερικές και οι εξωτερικές επιφάνειες του εξατμιστή, σε σχήμα σωλήνα μεταφοράς θερμότητας σε δύο διαφορετικά μέσα αντίστοιχα, οι συνθήκες χρήσης τους είναι επίσης διαφορετικές, επομένως οι απαιτήσεις γι 'αυτούς είναι πολύ αυστηρές. Ένα 1 εκατομμύριο κιλοβάτ το συνηθισμένο πυρηνικό σταθμό απαιτεί 1255 τόνους διαφόρων σωλήνων χάλυβα, εκ των οποίων 200 τόνοι είναι σωλήνες μεταφοράς θερμότητας σχήματος U για εξατμιστές αντιδραστήρων. Η αξιοπιστία των σωλήνων μεταφοράς θερμότητας επηρεάζει άμεσα την τεχνική απόδοση και την ασφάλεια των πυρηνικών σταθμών.
Τα υλικά των σωλήνων μεταφοράς θερμότητας εξατμιστή έχουν βασικά περάσει από τα ακόλουθα τρία στάδια:
Το πρώτο στάδιο ήταν στη δεκαετία του 1950 και του 1960, το πρώιμο στάδιο της ανάπτυξης της πυρηνικής ενέργειας, χρησιμοποιώντας κυρίως 18-8 σωλήνες από ανοξείδωτο χάλυβα. Οι σωλήνες μεταφοράς θερμότητας του εξατμιστή που χρησιμοποιούνται σε πυρηνικούς σταθμούς πυρηνικής ηλεκτροπαραγωγής με πρόωρη πίεση που χρησιμοποιήθηκαν από ανοξείδωτο χάλυβα 18-8 chromium-nickel. Ωστόσο, αυτός ο χάλυβας έχει κακή αντίσταση στη διάβρωση των ιόντων χλωριδίου και σημειώθηκε μεγάλος αριθμός ατυχημάτων ρήξης από χαλύβδινους σωλήνες.
Το δεύτερο στάδιο ήταν στη δεκαετία του 1970. Με βάση την εμπειρία της πετροχημικής μηχανικής, επιλέχθηκαν οι σωλήνες κράματος με βάση τη διάβρωση που είναι ανθεκτικές στη διάβρωση 600. Το κράμα με βάση το νικέλιο INCONEL 600 υπέστη ζημιά από τη διάβρωση του καυστικού στρες από το 1970 έως το 1972. Ορισμένες χώρες της Δυτικής Ευρώπης άρχισαν να χρησιμοποιούν την τρίτη γενιά του άγχους ανθεκτικού σε διάβρωση, το οποίο είναι μεγάλο κράμα 800 για να αντικαταστήσει το ροπό του unconel 600, Σε νερό υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης, δεδομένου ότι η περιεκτικότητα σε νικέλιο αυτού του κράματος βρίσκεται σε μια σειρά που δεν έχει καταστεί η διάβρωση της τρίτης γενιάς που μπορεί να χρησιμοποιηθεί και η τιμή του νερού αντιδραστήρα 800 είναι πολύ χαμηλότερη από αυτή που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για το κράμα Incoloy 800, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί από το κράμα Incoloy 800. Steel and Inconel 600 κράμα με βάση το νικέλιο.
Το τρίτο στάδιο είναι μετά τη δεκαετία του 1980. Προκειμένου να επιλυθεί το πρόβλημα της διάβρωσης του στρες των σωλήνων κράματος Inconel 600 στα μέσα μαζικής ενημέρωσης του εξατμιστή, η Γαλλία, οι Ηνωμένες Πολιτείες, η Ιαπωνία και άλλες χώρες ανέπτυξαν από κοινού την τέταρτη γενιά UNCONEL 690 με εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση του στρες. Το IncoLEL 690 είναι ένα κράμα με βάση το νικέλιο με εξαιρετική αντίσταση στη διάβρωση από διάφορα υδατικά μέσα και ατμόσφαιρες υψηλής θερμοκρασίας. Το κράμα έχει καλύτερη αντοχή στη διάβρωση της διάβρωσης από το Incolon 600, το Incoloy 800 και το 18-8 ανοξείδωτο χάλυβα σε καθαρό νερό και διαλύματα καυστικής σόδας χαμηλής συγκέντρωσης. Έχει επίσης υψηλή αντοχή, καλή μεταλλουργική σταθερότητα και εξαιρετικά χαρακτηριστικά επεξεργασίας, καθιστώντας το σημαντικό υλικό για τους αντιδραστήρες νερού με πίεση του πυρηνικού εξατμιστή. Από τις αρχές της δεκαετίας του 1990, οι σωλήνες UNCONEL ανθεκτικών σε πολύ διάβρωση έχουν χρησιμοποιηθεί επίσημα στη μηχανική.
Από την ανάπτυξη της πυρηνικής ενέργειας στη χώρα μου, οι σωλήνες μεταφοράς θερμότητας πυρηνικού εξατμιστή έχουν εισαχθεί ουσιαστικά από το εξωτερικό. Οι τύποι σωλήνων που εισήχθησαν ποικίλλουν ανάλογα με τους εταίρους και την τεχνική κατάσταση εκείνη την εποχή. Αρχικά, χρησιμοποιήθηκαν σωλήνες από ανοξείδωτο χάλυβα 18-8. Αργότερα, ο πυρηνικός σταθμός Phase I Qinshan, ο οποίος σχεδιάστηκε από μόνη της, είχε περισσότερη επαφή με την Ευρώπη και χρησιμοποίησε τους σωλήνες Contoloy 800 κράματος που ευνοούσαν οι Γερμανοί εκείνη την εποχή. Το πυρηνικό σταθμό Daya Bay που σχεδιάστηκε από τη Γαλλία χρησιμοποίησε τους σωλήνες IncoLEL 690 που αναπτύχθηκαν πρόσφατα. Οι πυρηνικοί σταθμοί Qinshan Phase II και Ling'ao χρησιμοποίησαν τους πιο δημοφιλείς σωλήνες IncoNel 690.
Επί του παρόντος, σχεδόν όλοι οι εξατμιστές των νεοεμφανιζόμενων και υπο-κατασκευών πυρηνικών σταθμών χρησιμοποιούν τους σωλήνες Inconel 690 ως σωλήνες μεταφοράς θερμότητας και πολλές μονάδες εξατμιστή που χρησιμοποιήθηκαν αρχικά 18-8 σωλήνες από ανοξείδωτο χάλυβα ή σωλήνες κράματος unconel 600 έχουν επίσης αντικατασταθεί με σωλήνες μεταφοράς θερμότητας unconel 690.
2. Χημική σύνθεση του υλικού Inonel 690
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%). Το κράμα INCHINE 600 περιέχει 15,5% CR. Σε σύγκριση με το κράμα Inconel 600, το IncoLEL 690 έχει τα χαρακτηριστικά της απλής σύνθεσης και της εξαιρετικής απόδοσης.
