Inconel 600 í kjarnorku: Steam Generator Tube Efnisval og þjónustureynsla

Sep 15, 2026

Skildu eftir skilaboð

Inni í hverjum þrýstivatnsreactor (PWR) gufugjafa sitja þúsundir þunnra -veggað rör - sem dæmigerð stór eining inniheldur yfir 7.000 U-rör. Hvert rör er þrýstimörk sem aðskilja geislavirkan aðalkælivökva frá ó-geislavirkri gufu og allt búnt myndar stærsta hita-flutningsyfirborðið í reactorkerfinu. Efnið sem er valið í þessar rör ákvarðar hvort verksmiðja gangi á áreiðanlegan hátt í 40-60 ár eða standi frammi fyrir ótímabæru,-milljóna dollara gufugjafaskipti.

 

Inconel 600 in Nuclear Power

 

Í um það bil tvo áratugi var það efniInconel 600 (UNS N06600). Það var skynsamlegt val: Hátt nikkelinnihald þess (72% að lágmarki) gerði það ónæmt fyrir tæringarsprungum á klóríðálagi, það hafði sterkan háan-hitastyrk og oxunarþol og það stóð sig betur en austenítískt ryðfrítt stál sem notað var í elstu gufuframleiðendum. Þá sögðu vettvangsgögn aðra sögu. Slöngur byrjuðu að sprunga innan frá og út og vélbúnaðurinn - aðal vatnsspennu tæringarsprunga (PWSCC) - varð einn af afdrifaríkustu kennslustundum í kjarnorkusögu í atvinnuskyni, sem að lokum rak iðnaðinn til Alloy 690.

 

Inconel 600 er frábært há-hitablöndur þar sem einn mikilvægur veikleiki - PWSCC í heitu, há- grunnvatni - endurspeglar tiltölulega lágt króminnihald þess (14-17%). Fyrir nýja kjarnorkugufugjafa er Alloy 690TT (27-31% Cr) nú alþjóðlegur staðall vegna þess að hann tvöfaldar króm um það bil og eykur PWSCC viðnám um meira en 10. En Inconel 600 er enn fullkomlega hæfur og mikið notaður í kjarnorkuverum sem ekki eru{{13}{1}}háhitastig {4} ofna-, efna- og hitameðhöndlunarþjónusta - þar sem PWSCC er ekki stjórnandi bilunarhamur. Að velja á milli þeirra er spurning um að passa málmblönduna við raunverulegan tæringarbúnað.

 

Hvað er Inconel 600 og hvers vegna var það valið?

 

Inconel 600 er nikkel-króm-járnblendi-lausnarblöndu með 72% lágmarksnikkeli og 14-17% krómi. Mjög hátt nikkelinnihald er lykilhönnunareiginleikinn: nikkelfylki eru ónæm fyrir tæringarsprungum klóríðspennu og -vetnisstökkva ekki eins og ferrítstál gerir. Króm veitir oxun og tæringarþol við háan hita. Þessi samsetning gerði 600 að rökréttri uppfærslu frá austenitískum ryðfríu stáli þegar verið var að hanna PWR gufugjafa seint á sjöunda og áttunda áratugnum.

 

Inconel 600 er ekki úrkomu-hert málmblöndu - það er fast-lausn-styrkt, andlits-miðjað-kubískt efni sem helst sveigjanlegt og seigt yfir mjög breitt hitastig, allt frá frostskilyrðum upp í háan{{7} oxunarhita. Það er auðveldlega búið til þunnt-veggað óaðfinnanlegt slöngur, soðið án eftir{10}}suðuhitameðferðar og það þolir kolefnis-, nítrunar- og oxandi andrúmsloft allt að u.þ.b. 1095 gráður (2000 gráður F). Þessir eiginleikar útskýra hvers vegna það var notað ekki bara fyrir slöngur í kjarnaofnum heldur fyrir innra ofna,-hitameðhöndlunarbúnað og efnavinnslubúnað.

 

Frumefni

Inconel 600 (N06600)

Hlutverk í málmblöndunni

Nikkel (Ni)

72,0% mín

Ónæmir fyrir Cl-SCC; háan-hitastöðugleika

Króm (Cr)

14.0–17.0%

Oxunar- og tæringarþol (PWSCC lykill)

Járn (Fe)

6.0–10.0%

Jafnvægi / styrkur

Kolefni (C)

Minna en eða jafnt og 0,15%

Kornstýring og sveigjanleiki

Mangan (Mn)

Minna en eða jafnt og 1,00%

Ferlisstýring

Kísill (Si)

Minna en eða jafnt og 0,50%

Ferlisstýring

Kopar (Cu)

Minna en eða jafnt og 0,50%

Eftirlitseftirlit

Brennisteinn (S)

Minna en eða jafnt og 0,015%

Eftirlitseftirlit

 

[Heimild] ASTM B167 / ASME SB-163 (Inconel 600 óaðfinnanlegur slöngur); ASME SB-166 (stöng/stöng).

 

Af hverju nikkelinnihald skipti kjarnorkuhönnuði máli

 

Hönnuðir völdu Inconel 600 af þremur ástæðum sem allar rekja til mikils nikkelinnihalds: ónæmi fyrir klóríðspennu tæringarsprungum (vandamál fyrir 300-röð ryðfríu stáli í elstu gufuframleiðendum), sterkum auknum-meðalrænum eiginleikum hitastigs og viðnám gegn efnafræðilegum hliðum og síðan efnafræðilegum hliðum vatnsins. Bilunarhamurinn sem síðar kom upp - PWSCC - er aðal-hliðar, há-hreinleika-fyrirbæri vatns, ekki klóríð eða almennt tæringarvandamál, sem er ástæðan fyrir því að það var ekki spáð fyrir um það í fyrstu hæfnisprófunum.

 

Gagnleg leið til að skilja-viðskiptin: Inconel 600 var fínstillt fyrir háan-hitastyrk, oxunarþol og klóríðónæmi - allt stjórnað af mjög háu nikkelmagni. Það sem það var ekki fínstillt fyrir var langtíma-sprunguþol í heitu, há-, hertu grunnvatni. Þessi önnur krafa varð aðeins ríkjandi hönnunardrifinn eftir að sprungur á sviði komu fram og hún er stjórnað af króminnihaldi - frumefnisins sem Inconel 600 hefur minnst af í fjölskyldunni.

 

Inconel 600 Vélrænir og líkamlegir eiginleikar

 

Inconel 600 í glæðu ástandi veitir u.þ.b. 550 MPa (80 ksi) lágmarks togstyrk, 240 MPa (35 ksi) lágmarksþol, að minnsta kosti 30% lengingu og hörku sem er um það bil 184 HB hámark. Þetta eru miðlungs styrkleikagildi miðað við ofurblendistaðla, en raunverulegt gildi málmblöndunnar er samsetning styrkleika og sveigjanleika, seigleika og tæringarþols yfir breitt hitastigssvið - eiginleikar sem henta vel fyrir þunnt-veggað gufugjafarör og há-byggingarhluta.

 

Inconel 600 Mechanical and Physical Properties

 

Eign (glögguð)

Inconel 600 (N06600)

Skýringar

Togstyrkur (mín., rör)

550 MPa (80 ksi)

ASTM B167 / SB-163

Afrakstursstyrkur 0,2% (mín.)

240 MPa (35 ksi)

 

Lenging (mín.)

30%

Frábær sveigjanleiki

hörku (hámark)

184 HB

Lausn-glöggað ástand

Þéttleiki

8,47 g/cm³

Örlítið þéttari en Alloy 690

Bræðslusvið

1354–1413 gráður

Solid-lausnarblöndu

Mýktarstuðull

207 GPa

Herbergishiti

Varmaleiðni

~14.8 W/m·K

Lágt; viðeigandi fyrir SG varmaflutning

Hámarks oxunarþjónustuhiti.

~1095 gráður (2000 gráður F)

Loft / oxandi andrúmsloft

Curie hitastig

-124 gráður

Ferromagnetic aðeins fyrir neðan þetta

 

[Heimild] Special Metals Inconel 600 gagnablað; ASTM B167, ASME SB-163, ASME SB-166.

 

Hvernig virkar Inconel 600 við háan hita?

 

Inconel 600 þolir oxun í lofti allt að um það bil 1095 gráður (2000 gráður F) og heldur gagnlegum styrk í u.þ.b. 650-815 gráður eftir álagi og líftíma sem krafist er. Undir um það bil 540 gráður er það einnig nothæft til að draga úr eða brennisteinsgjörn andrúmsloft. Í kjarnagufuvélum er rekstrarglugginn hins vegar mun lægri - um 290-325 gráður grunnvatn - og það er tæring, ekki oxun, sem stjórnar afköstum þar.

 

Þessi aðgreining skiptir máli fyrir val. Orðspor Inconel 600 fyrir „háan-hitastig“ kemur fyrst og fremst frá gas- og ofnaþjónustu, þar sem verndandi króm-oxíð (Cr₂O₃) vog heldur málminum ósnortnum. Í heitri vatnsþjónustu er sama oxíðfilman áskorun vegna vatnsefnafræðinnar, vélrænna streituástandsins og málmvinnsluástands kornmarkanna - allt annað fyrirkomulag. Lærdómurinn af kjarnorkuupplifuninni er sá að málmblöndur geta verið framúrskarandi við há-þurrþjónustu og samt verið viðkvæm í há-vatnsþjónustu vegna þess að stjórnunaraðferðirnar eru ekki þær sömu.

 

Þjónustuupplifun - Niðurbrotskerfið sem breytti iðnaðinum

 

Primary water stress corrosion sprungur (PWSCC) er millikorna sprungukerfi sem á sér stað þegar þrjú skilyrði eiga sér stað saman: viðvarandi togspenna í rörveggnum (frá framleiðslu, rúllingu inn í rörplötuna eða U-beygju), næm örbyggingu og langvarandi útsetning fyrir heitu borað grunnvatni við {5} gráður {5} gráður. Alloy 600 var PWSCC-næmasta gufuframleiðandinn vegna þess að 14-17% króm þess var ekki nóg til að halda óvirku filmunni ósnortinni og forðast krómeyðingu við kornamörk. Sprungur hefjast og vaxa meðfram kornamörkum frá innra yfirborði og út á við.

 

PWSCC er hættulegt einmitt vegna þess að það er hægt og falið. Rör getur starfað í mörg ár áður en mælanleg sprungumerki birtist; Þegar það greinist með hringstraumsprófun er túpan þegar í hættu. Iðnaðurinn meðhöndlaði þetta aldrei sem skyndilega hönnunarvillu - það var hæg uppsöfnun vettvangsgagna sem, á áttunda og níunda áratugnum, leiddi í ljós sprungur í stórum hluta af rekstri PWR gufugjafa og neyddu veitur í dýr stjórnunar- og skiptiáætlanir.

 

  • Aðal-hliðar PWSCC staðsetningarnar í Alloy 600 gufuöflum voru:
  • Slöngur-í-stækkunarbreytingar á slönguplötu - mikil afgangsspenna frá veltingu/þenslu.
  • U-beygjusvæði - mikil eftirspenna frá köldu beygju, sérstaklega þéttustu radíur.
  • Beyglur og dældir þar sem vélrænar skemmdir ollu staðbundnu álagi.
  • Soðið hita-svæði rörs-við-rörplötu og aðra samskeyti.

 

Hvaða annar niðurbrotsbúnaður hafði áhrif á Alloy 600 rör?

 

Fyrir utan PWSCC, urðu Alloy 600 gufugjafarör fyrir auka-hliðarrýrnun - utan-þvermálsspennu tæringarsprunga (ODSCC), millikornaárás (IGA), ætandi SCC, blý-framkallað SCC (PbSCC), rennsli{5} og slit. Þetta er knúið áfram af efri-vatnsefnafræði, seyruuppsöfnun og sprunguskilyrðum við rörstuðningsplötur - ekki af aðalhliðinni. Ásamt PWSCC gerðu þeir Alloy 600 að virkasta stjórnuninni í gufuframleiðandaflotanum.

 

Niðurbrotskerfi

Hlið / Staðsetning

Akstursþáttur

Alloy 600 næmi

PWSCC

Aðal / ID yfirborð

Heitt borat vatn + togstreita

Hátt (aðalmál)

IGA / ODSCC

Aukastig / sprungur, seyra

Þétt efri efnafræði

Miðlungs-Hátt

Caustic SCC

Secondary / hátt pH

NaOH/KOH styrkur

Í meðallagi

Lead-induced SCC (PbSCC)

Secondary / seyru

Blýmengun vatns

Í meðallagi

Denting

Stuðningsplata fyrir rör

Tæring á burðarplötu → rörmöl

Í meðallagi

Pitting

Secondary / OD yfirborð

Klóríð + súrefni í sprungum

Lágt-Hóflegt

Fretting / slit

Slöngur-til-aðstoðartengiliðs

Titringur af völdum flæðis{{0}

Rúmfræði-drifin

[Heimild] NRC/EPRI PWR Steam Generator Examination Leiðbeiningar; NRC skjöl um Alloy 600 niðurbrot og skipt um gufugjafa.

 

What Other Degradation Mechanisms Affected Alloy 600 Tubes

 

Hversu slæmt var vettvangsskráningin - og hver var viðbrögðin?

 

Á tíunda áratugnum höfðu frum-sprungur í vatni fundist í stórum hluta starfandi PWR gufugjafa og veitur stóðu frammi fyrir endurnýjunaráætlunum áratugum á undan áætlun. Strax var svarað við slöngutengingu og múffu - að taka skemmd hólk úr notkun eða gera við þau með soðnum múffum. Langtímaviðbrögðin voru að endurbæta eða skipta út heilum gufugjafa fyrir hitameðhöndlaða Alloy 690 slöngur. Sleeving keypti tíma en bætti við flæðistakmörkunum og skoðunarbyrði, og nóg af stengdum rörum draga úr hita-flutningsgetu rafala fram yfir efnahagsmörk.

 

Hröðunarprófanir á rannsóknarstofu mældu bilið milli álfelgursskilyrða og veittu iðnaðinum sjálfstraust til að skipta um. Í einu forriti sem er mikið vitnað í um stöðuhlaðna U-beygjusýni í 680 gráðu F (360 gráðu) grunnvatni, komu sprungur fram á u.þ.b. 300 klukkustundum fyrir mala-glöðuð Alloy 600 og um 800 klukkustundir fyrir hitameðhöndlaða Alloy 600 600 - jafnvel eftir hitameðhöndlaða Alloy 60. 12.000 klst.

 

Í 680 gráðu F kyrrstöðu togprófum, myllu-glöddu 600 sprungu innan um 2.900 klukkustunda, en hitameðhöndluð 690 sýndi enga sprungu eftir 7.000 klukkustundir. Í 760 gráðu F hraða gufuprófun, sprungu-mylla 600 innan um 1.000 klukkustunda, en hitameðhöndluð 690 sýndi enga sprungu eftir 6.000 klukkustundir.

[Heimild] EPRI rannsóknir teknar saman í NRC leyfisveitingum fyrir endurnýjun gufugjafa (td South Texas Project Unit 1 RSG, hitameðhöndluð Alloy 690, Westinghouse Delta 94 hönnun).

 

Hagnýt niðurstaða: uppfærsla á-ástandi málmblendis sem nemur um það bil stærðargráðu í PWSCC-viðnám (aukastuðull yfir 10 í grunnvatni) er ástæðan fyrir því að hitameðhöndlað Alloy 690 varð endurnýjunarefnið sem hefur verið skráð.

 

Mill-glýjuð vs hitameðhöndluð Inconel 600

 

Varmameðferð (TT) er stýrð viðbótarhitalota - um 700-725 gráður í 10-15 klukkustundir - sem er beitt eftir venjulegu mölunar-/lausnarglæðingarskrefinu. Það fellur út króm-rík M23C6 karbíð meðfram kornamörkum í Alloy 690 (og M7C3-karbíðum af gerðinni Alloy 600), sem eykur aðgengi að krómi á kornamörkum og dregur úr krómeyðslusvæðinu sem gerir millikorna sprungu kleift. Mill-annealed (MA) Alloy 600 er skapið sem þjáðist mest PWSCC í notkun; TT Alloy 600 er mælanlega ónæmari en samt ekki jafngild TT Alloy 690.

 

Hitameðferðarröðin- skiptir jafn miklu máli og efnafræðin. Til að fá hámarks SCC viðnám verður málmblönduna fyrst að vera lausn/mylla við hitastig sem er nógu hátt til að setja allt kolefnið í lausn (fyrir Alloy 690, yfir u.þ.b. 1940 gráður F / 1060 gráður), síðan hitameðhöndlað til að fella út karbíð við kornamörkin. Viðnám er mest þegar kornmörkin eru þéttbýl með karbíðum og fylkið er ekki næmt. Þetta er ástæðan fyrir því að gufugjafaslöngur eru með tiltekið hitameðhöndlunarskilyrði, ekki bara efnafræði.

 

Ástand

Hitameðferð

Hlutfallsleg PWSCC viðnám

Dæmigerð kjarnorkunotkun

Mill-glýt (MA) 600

Hreint ~900-1000 gráður, hröð kólnun

Lægsta (grunnlína)

Eldri PWR SG slöngur

Varmameðhöndlað (TT) 600

Gleypa + ~700-725 gráður / 10-15 klst

~2-3x MA 600

Bætt arfleifð / sum innri

Myllu-glæðing (MA) 690

Gleypa ~1010-1066 gráður, vatnsslökkva

Hátt

Snemma 690 umsóknir

Varmameðhöndlað (TT) 690

Gleypa + ~700-725 gráður / 10-15 klst

Highest (improvement factor >10)

Nútíma SG staðall

 

[Heimild] NRC leyfisskjöl; EPRI Workshop málsmeðferð um hitameðhöndlaða Alloy 690; Kai o.fl., Nuclear Engineering and Design 144 (1993).

 

Af hverju bjargar varmameðferð ekki Alloy 600 að fullu?

 

Hitameðferð bætir Alloy 600 en getur ekki gert það jafngilt Alloy 690, vegna þess að króminnihaldið tvær eru mismunandi - grunnbreytan. Framfarir frá karbíðúrkomu eru raunverulegar (u.þ.b. 2-3x í hröðunarprófum), en með aðeins 14-17% króm hefur málmblönduna enn of lítinn krómforða til að halda kornamörkum vernduðum í áratugi í grunnvatni. Alloy 690 byrjar með næstum tvöföldu krómi, þannig að kornamörk þess haldast vernduð jafnvel fyrir hitameðferð, og TT skrefið víkkar þá mörkin enn frekar.

 

Þetta er aðal málmvinnslukennslu Inconel 600 sögunnar: örbyggingarstýringar geta bætt frammistöðu málmblöndunnar um nokkra stuðul, en að breyta grundvallarefnafræði málmblöndunnar getur breytt bilunarhamnum sjálfum. Til að fara frá "viðráðanlegum sprungum" yfir í "engar staðfestar PWSCC bilanir," varð iðnaðurinn að breyta málmblöndunni, ekki bara hitameðferðinni.

 

Inconel 600 vs 690 vs 800NG

 

Þrjár málmblöndur skilgreina sögu gufugjafaröra. Alloy 600 (N06600) var upprunalega PWR-slöngan en mistókst af PWSCC og hefur verið vikið úr nýrri SCC-mikilvægri kjarnorkuskyldu. Alloy 690 (N06690) tvöfaldaði króm í 27-31% og er nú alþjóðlegur staðall í hitameðhöndluðu formi, án staðfestrar bilunar í PWSCC slöngum í notkun. Alloy 800NG (N08800) er varaleiðin, staðlað af Siemens/KWU PWR og CANDU hönnun, sem notar stýrt títan-til-kolefnishlutfall í stað hás króms til að standast millikorna árás. Valið á milli þeirra er gert upp af reactor hönnun, efri efnafræði og uppsöfnuðum rekstrargögnum - ekki með einni afkastatölu.

 

Parameter

Alloy 600 (N06600)

Alloy 690 (N06690)

Alloy 800NG (N08800)

Grunnkerfi

Ni-Cr-Fe

Ni-Cr-Fe

Fe-Ni-Cr

Nikkel (Ni)

72% mín

58% mín

30-35%

Króm (Cr)

14-17%

27-31%

19-23%

Járn (Fe)

6-10%

7-11%

Meira en eða jafnt og 39,5%

Kolefni (C)

Minna en eða jafnt og 0,15%

Minna en eða jafnt og 0,05%

Minna en eða jafnt og 0,10%

Lykill stabilizer

Hátt Ni

Hátt Cr + Cr-karbíð

Ti/C hlutfall Stærra en eða jafnt og 12:1

Þéttleiki

8,47 g/cm³

8,19 g/cm³

7,94 g/cm³

PWSCC viðnám

Lágt (MA) / Miðlungs (TT)

Hátt (best, TT)

Gott

Cl-SCC ónæmi

Í meðallagi

Aðal notkun kjarnorku

Eldri PWR SG slöngur

Nútíma PWR SG staðall

KWU PWR / CANDU SG

[Heimild] ASTM B167/B163/B407/B408; ASME SB-163; EPRI og NRC gufugenerator efni bókmenntir.

 

Hvaða málmblöndu ættir þú að tilgreina fyrir slöngur gufurafalls?

 

Tilgreindu hitameðhöndlaða málmblöndu 690 (UNS N06690) fyrir nýjar eða nýjar PWR-gufugjafaslöngur. Það er alþjóðlegur staðall, hefur sterkustu PWSCC met og er studdur af áratuga hæfnisgögnum. Alloy 800NG er rétti kosturinn fyrir KWU/Siemens og CANDU reactor hönnunina sem staðlað var á það, þar sem járn-nikkel-krómjafnvægi samsvarar efri efnafræði þessara plantna. Alloy 600 ætti ekki að tilgreina fyrir nýjar SCC-mikilvægar kjarnaslöngur; það er áfram viðeigandi fyrir-háhitaþjónustu sem ekki er-kjarnorkuvera-og fyrir eldri verksmiðjuhluta sem stjórnað er samkvæmt viðurkenndri{12} öldrunarstjórnunaráætlun.

 

Fyrir núverandi verksmiðjur með Alloy 600 slöngur er ákvörðunin lífsferil: Haltu áfram aukinni skoðun (hringstraumsprófun) auk stinga/múffu, eða skipuleggðu að skipta um gufugjafa með 690TT. Viðskiptin-eru skoðunarbyrði, flæðistakmörkun frá stífluðum slöngum og bilunartími á móti fjármagnskostnaði við endurnýjun. Flestar veitur komust að lokum að þeirri niðurstöðu að skipting fyrir Alloy 690TT væri eina varanlega leiðin.

 

Hagnýtar valreglur - Að passa málmblönduna við skylduna

Skylda / hluti

Áhyggjumáti vegna bilunar

Mælt er með málmblöndu

Ástæða

Ný PWR SG slöngur

PWSCC

Alloy 690TT

Besta-skráða PWSCC viðnám

Skipti um SG slöngur

PWSCC / IGA

Alloy 690TT

Metnaðarstaðall í iðnaði

KWU / CANDU SG slöngur

IGA / SCC

Alloy 800NG

Hönnun-stöðluð efnafræði

Legacy SG (núverandi)

PWSCC / ODSCC

Alloy 600 (stýrt)

Skoðaðu, stingdu í, hyldu eða skiptu um

Ofnmúffur / andsvar

Há-oxun

Inconel 600

Oxun í ~1095 gráður, hátt Ni

Hitameðhöndlunarbúnaðar-

Oxun / uppkolun

Inconel 600

Kolefnis-/nítrunarþol

Efnavinnsluílát

Almennt / ætandi

Inconel 600

Viðnám gegn ætandi og lífrænum sýrum

Kjarnorkuefni sem ekki eru-slöngur

Blandað

690 eða hæfir 600

Fer eftir SCC útsetningu

 

Fimm reglurnar fyrir álfelgur 600 vs 690 val

 

  • Regla 1Is the failure mode PWSCC in hot (>290 gráður) með miklum-hreinleika grunnvatni? - Ef JÁ, tilgreindu Alloy 690TT. Það er alþjóðlegur staðall með umbótastuðul yfir 10 í grunnvatni og engar staðfestar bilanir í PWSCC slöngum.
  • Regla 2Er kjarnaofninn KWU/Siemens PWR eða CANDU (AECL) hönnun? - Ef JÁ, þá er Alloy 800NG (Ti/C Stærri en eða jafnt og 12:1) hönnunar-staðlað val og er að fullu studd af rekstrarskrá þess flota.
  • Regla 3Er skylda ekki-kjarnorku há-oxun, kolefnis- eða ætandi þjónusta? - Ef JÁ, þá er Inconel 600 fullkomlega hæfur, hagkvæmari og það er engin PWSCC refsing.
  • Regla 4Er það núverandi Alloy 600 gufugjafi? - Hafðu umsjón með því með aukinni hringstraumsskoðun, stingingu og sleeving; skipuleggja fyrir 690TT skipti þegar hita-flutningsgeta eða framboð verður takmarkandi.
  • Regla 5Ertu að tilgreina hitameðferðar-ástand? - Tilgreindu það alltaf skýrt (myll-gloeid vs hitameðhöndluð). PWSCC árangur veltur á ástandi eins mikið og á efnafræði; TT 690 er ekki sama vara og MA 690.

 

Kóbaltstjórnun og geislaskammtur

 

Cobalt Control and Radiation Dose

 

Í kjarnorkuþjónustu snýst efnisval ekki aðeins um sprungur - heldur snýst það líka um stjórn á geislasviði. Kóbalt-59, náttúrulegt snefilóhreinindi, umbreytist undir nifteindaflæði í kóbalt-60, sterkan gammagjafa sem ræður ríkjum í skömmtum starfsmanna meðan á viðhaldi stendur. Alloy 690 kjarnorkueinkunn þéttir því kóbalt í mjög lágu magni (Minna en eða jafnt og 0,10%, oft minna en eða jafnt og 0,05% eða 0,02%), og Alloy 690 losar færri málmjónir inn í kjarnakljúfinn en Alloy 600, sem dregur úr uppsöfnun virkra tæringarafurða.

 

Þetta er ástæðan fyrir því að nútímalegar forskriftir um gufugjafaslöngur takmarka kóbalt, bór og leifar af frumefnum rækilega og þess vegna er litið á aukningu á geislaskammti sem-efnisvalsávinning samhliða SCC viðnám. Fyrir veitu, þýða lægri virkjaðar tæringarvörur lægri straumleysisskammtur -, beinan öryggis- og kostnaðarávinning sem efnasambönd á líftíma verksmiðjunnar. Þegar þú tilgreinir kjarna-slöngur skaltu staðfesta kóbalt- og bórmörkin á efnisprófunarskýrslunni, ekki bara grunnefnafræðina.

 

Algengar spurningar

 

Sp.: Hvers vegna var Inconel 600 valinn fyrir slöngur fyrir kjarnagufugjafa?

A: Inconel 600 var valið á sjöunda áratugnum-70s vegna þess að hátt nikkelinnihald hans (72% mín.) gerir það ónæmt fyrir klóríðspennu tæringarsprungum, það hefur sterkan háan-hitastyrk og oxunarþol, og það stóðst ætandi og fosfat aukaefni-samhliða efnafræðinni. Það var tæringarþolnara-en austenítíska ryðfríu stálið sem það kom í staðinn fyrir. Síðari veikleiki þess - PWSCC - kom ekki í ljós fyrr en áratuga þjónustugögn söfnuðust saman.

 

Sp.: Hvað er PWSCC og hvers vegna hefur það áhrif á Alloy 600?

A: PWSCC (primary water stress corrosion cracking) er millikorna sprungubúnaður í há-bórað grunnvatni með u.þ.b. 290-325 gráðum. Það krefst þriggja skilyrða samtímis: viðvarandi togálagi, næmri örbyggingu og langri útsetningu fyrir heitu grunnvatni. Alloy 600 er viðkvæmt vegna þess að tiltölulega lágt króm (14-17%) gerir hlífðaroxíðfilmunni kleift að brotna niður staðbundið og krómeyðing við kornmörk lætur millikorna sprungur hefjast og vaxa.

 

Sp.: Hver er munurinn á mala-glöðu (MA) og hitameðhöndluðu (TT) Alloy 600?

Sv.: Mill-glöðuð (MA) Alloy 600 er lausn-glögguð við um 900-1000 gráður og er sú skapgerð sem þjáðist mest af PWSCC í notkun. Varmameðhöndluð (TT) Alloy 600 fær viðbótarhitameðferð við um 700-725 gráður í 10-15 klukkustundir sem fellur út krómkarbíð meðfram kornamörkum; þetta stýrða karbíðnet bætir PWSCC viðnám (u.þ.b. 2-3x á móti MA 600 í hröðunarprófum) en gerir það ekki jafngilt Alloy 690TT.

 

Sp.: Af hverju skipti kjarnorkuiðnaðurinn úr Alloy 600 í Alloy 690?

Sv.: Útbreidd PWSCC í möluðu-glöddu álfelgur 600 rörum neyddist til kostnaðarsamra stinga, múffu og ótímabærra skipta um gufugjafa. Alloy 690 (UNS N06690) tvöfaldar króm í grófum dráttum í 27-31%, sem kemur stöðugleika á óvirku filmuna og eykur PWSCC viðnám um yfir 10 í grunnvatni. Í hitameðhöndluðu formi nota næstum allir endurnýjunar- og nýsmíðaðir gufugjafar síðan seint á níunda áratugnum Alloy 690TT, án staðfestrar PWSCC rörbilunar hingað til.

 

Sp.: Er Inconel 600 enn notað einhvers staðar í dag?

A: Já. Inconel 600 er enn mikið notaður í kjarnorkuháum-hitaþjónustu þar sem hátt nikkelinnihald hans er skara fram úr: ofnamúffum, retorts, geislarörum og hita-meðhöndluðum innréttingum með oxunarþol upp í um 1095 gráður (2000 gráður F), kolefnablöndur, efna- og steinefnablöndur, efna- og jarðefnablöndur, efna- og jarðefnablöndur. gas-íhluti hverfla. Það er fullkomlega hæft fyrir þær skyldur og hagkvæmt þar sem há-vatns-SCC er ekki stjórnandi bilunarhamur.

 

Sp.: Hvaða önnur málmblöndur keppa við Inconel 600 um rör fyrir gufugjafa?

A: Þrjár helstu gufugenerator rör málmblöndur eru Alloy 600 (N06600), Alloy 690 (N06690) og Alloy 800 (N08800) í kjarnorkugráðu (800NG). Alloy 690TT er nútíma alþjóðlegur staðall vegna yfirburða PWSCC viðnáms. Alloy 800NG, með stýrðu títan-til-kolefnishlutfalli sem er að minnsta kosti 12:1, var staðlað af Siemens/KWU PWR í Þýskalandi og af síðari CANDU þrýstiþungavatnsofnum sem smíðaðir voru samkvæmt AECL hönnun - sem sannaði að hægt er að ná PWSCC mótstöðu með fleiri en einni málmvinnsluleið.

 

Sp.: Hvernig sannreyna ég Inconel 600 eða 690 slöngur úr kjarna-gráðu?

A: Athugaðu efnisprófunarskýrsluna (MTC, EN 10204 3.1 eða 3.2, eða ASME SB-163 vottun): þar verður að koma fram UNS merkingin (N06600, N06690, eða N08800), efnasamsetningin að meðtöldum stýrðum kóbalti- og bórmörkum, hita-meðhöndlaða{8} hitameðhöndlaða{8} ástandið, stærð, vélrænni eiginleikar og niðurstöður skoðunar sem ekki eru eyðileggjandi (hringstraums- og úthljóðsprófanir). Kjarnorkuforskriftir krefjast einnig fulls rekjanleika og gallaviðmiða sem hafna hringi, saumum, dráttarmerkjum, sprungum og innfellingum.

 

Sp.: Getur hitameðhöndlað Alloy 690 enn sprungið?

A: Varmameðhöndluð Alloy 690 hefur framúrskarandi sviðsmet, en það er ekki algerlega ónæmt. Suðu á Alloy 690 með Alloy 52/152 fyllimálmum geta verið næmar fyrir PWSCC við mikla afgangsálag eða suðugalla og framhaldsrannsóknir á -ODSCC halda áfram í nokkrum löndum. Rétt niðurstaða er sú að 690TT víkkar öryggismörkin til muna og hefur útrýmt PWSCC sem ríkjandi-breiðri bilunarham fyrir slönguna sjálfa - en hljóðframleiðsla, afgangs-álagsstjórnun og vatns-efnafræðileg stjórn eru nauðsynleg.

 

Hringdu í okkur
Komdu til okkar
Og byrjaðu RFQs núna.
Hafðu samband