„Inconel 600“ branduolinėje energetikoje: garo generatoriaus vamzdžio medžiagos pasirinkimas ir aptarnavimo patirtis

Kiekviename suslėgto vandens reaktoriaus (PWR) garo generatoriuje yra tūkstančiai plonų -sienelių vamzdžių - tipiškame dideliame bloke yra daugiau nei 7 000 U-vamzdelių. Kiekvienas vamzdis yra slėgio riba, skirianti radioaktyvų pirminį aušinimo skystį nuo ne-radioaktyvių garų, o visas pluoštas sudaro didžiausią šilumos perdavimo paviršių reaktoriaus sistemoje. Tiems vamzdeliams pasirinkta medžiaga lemia, ar įrenginys patikimai veiks 40{10}}60 metų, ar prieš laiką bus pakeistas kelių{11}}milijonų dolerių vertės garo generatorius.

Maždaug du dešimtmečius ta medžiaga buvoInconel 600 (UNS N06600). Tai buvo racionalus pasirinkimas: dėl didelio nikelio kiekio (mažiausiai 72 %) jis buvo atsparus chlorido įtempių korozijos įtrūkimams, jis buvo atsparus aukštai -temperatūrai ir atsparumas oksidacijai, be to, jis pralenkė austenitinį nerūdijantį plieną, naudotą ankstyviausiuose garo generatoriuose. Tada lauko duomenys papasakojo kitokią istoriją. Vamzdžiai pradėjo trūkinėti iš vidaus, o mechanizmas - pirminis vandens įtempio korozijos įtrūkimas (PWSCC) - tapo viena iš reikšmingiausių medžiagų pamokų komercinėje branduolinėje istorijoje ir galiausiai paskatino pramonę iki 690 lydinio.

„Inconel 600“ yra puikus aukštos -temperatūros lydinys, kurio vienas kritinis silpnumas - PWSCC karštame, didelio -grynumo pirminiame vandenyje - atspindi santykinai mažą chromo kiekį (14-17 %). Naujiems branduoliniams garo generatoriams Alloy 690TT (27-31 % Cr) dabar yra pasaulinis standartas, nes jis maždaug dvigubai padidina chromo kiekį ir padidina PWSCC atsparumą daugiau nei 10 kartų. Tačiau Inconel 600 išlieka visiškai kvalifikuotas ir plačiai naudojamas ne{13}}branduolinėje {1} aukštoje temperatūroje}{,{1} cheminio ir terminio apdorojimo paslauga – kai PWSCC nėra pagrindinis gedimo režimas. Pasirinkus vieną iš jų, reikia suderinti lydinį su tikruoju korozijos mechanizmu.

Kas yra Inconel 600 ir kodėl jis buvo pasirinktas?

„Inconel 600“ yra nikelio -chromo-geležies kieto- tirpalo lydinys, kuriame mažiausiai 72 % nikelio ir 14-17 % chromo. Labai didelis nikelio kiekis yra pagrindinė dizaino ypatybė: nikelio matricos yra atsparios įtrūkimams dėl chlorido įtempių korozijos ir nedūžta vandeniliu{9}}, kaip daro feritinis plienas. Chromas užtikrina atsparumą oksidacijai ir aukštos temperatūros korozijai. Dėl šio derinio 600 buvo logiškas austenitinio nerūdijančio plieno atnaujinimas, kai septintojo ir aštuntojo dešimtmečio pabaigoje buvo projektuojami PWR garo generatoriai.

„Inconel 600“ nėra nusodinimo-sukietintas lydinys -, tai kietas-tirpalas-sustiprintas, paviršius-centruotas-kubinė medžiaga, kuri išlieka plastiška ir kieta labai plačiame temperatūrų diapazone, nuo kriogeninių sąlygų iki oksidacijos aukštoje temperatūroje{{7}. Lengvai pagaminamas į plonasienius besiūlius vamzdelius, suvirinamas be po-suvirinimo terminio apdorojimo ir atsparus anglies susidarymui, azotavimui ir oksidacijai iki maždaug 1095 laipsnių (2000 laipsnių F). Šios savybės paaiškina, kodėl jis buvo pritaikytas ne tik reaktoriaus vamzdžiams, bet ir krosnies vidinėms dalims, terminio apdorojimo įrenginiams ir cheminio proceso įrangai.

[Šaltinis] ASTM B167 / ASME SB-163 („Inconel 600“ besiūliai vamzdeliai); ASME SB-166 (baras / strypas).

Kodėl nikelio kiekis buvo svarbus branduolinės energetikos projektuotojams?

Dizaineriai pasirinko „Inconel 600“ dėl trijų priežasčių, kurios yra susijusios su dideliu nikelio kiekiu: atsparumo chlorido įtempių korozijos įtrūkimams (300 -serijos nerūdijančio plieno problema pirmuosiuose garo generatoriuose), stiprių aukštesnės temperatūros mechaninių savybių ir atsparumo antriniam šarminiam ir chemosfaziniam vandeniui. Gedimo režimas, kuris vėliau atsirado - PWSCC -, yra pagrindinis-pusės, didelio-grynumo-vandens reiškinys, o ne chlorido ar bendros korozijos problema, todėl ankstyvojo kvalifikacijos bandymo metu jis nebuvo numatytas.

Naudingas būdas suprasti kompromisą: „Inconel 600“ buvo optimizuotas aukštai-temperatūrai, atsparumui oksidacijai ir atsparumui chloridui -, o tai lemia labai aukštas nikelio kiekis. Tai, kam jis nebuvo optimizuotas, buvo ilgalaikis-atsparumas įtrūkimams karštame, didelio-grynumo hidrintame pirminiame vandenyje. Šis antrasis reikalavimas tapo dominuojančiu dizaino veiksniu tik po to, kai atsirado lauko įtrūkimai, ir jį valdo chromo kiekis - elementas, kurio Inconel 600 yra mažiausiai iš savo šeimos.

Inconel 600 mechaninės ir fizinės savybės

Inconel 600 atkaitintoje būsenoje užtikrina maždaug 550 MPa (80 ksi) minimalų tempimo stiprumą, 240 MPa (35 ksi) mažiausią takumo ribą, mažiausiai 30 % pailgėjimą ir maždaug 184 HB didžiausią kietumą. Tai yra vidutinio stiprumo vertės pagal superlydinio standartus, tačiau tikroji lydinio vertė yra stiprumo ir lankstumo, kietumo ir atsparumo korozijai derinys plačiame temperatūrų diapazone - savybės, puikiai tinkančios plonasieniams-garų generatoriaus vamzdeliams ir aukštos{10}}temperatūriniams konstrukciniams komponentams.

[Šaltinis] Specialiųjų metalų Inconel 600 duomenų lapas; ASTM B167, ASME SB-163, ASME SB-166.

Kaip „Inconel 600“ veikia aukštoje temperatūroje?

Inconel 600 atsparus oksidacijai ore iki maždaug 1095 laipsnių (2000 laipsnių F) ir išlaiko naudingą stiprumą iki maždaug 650-815 laipsnių, priklausomai nuo apkrovos ir reikalingos eksploatacijos trukmės. Žemesnėje nei 540 laipsnių temperatūroje jis taip pat gali būti naudojamas redukuojančioje arba sulfiduojančioje atmosferoje. Tačiau branduoliniuose garo generatoriuose veikimo langas yra daug žemesnis - apie 290–325 laipsnių pirminio vandens – ir korozija, o ne oksidacija lemia jų veikimą.

Šis skirtumas yra svarbus atrankai. „Inconel 600“ „aukštos- temperatūros“ reputacija pirmiausia kyla dėl dujų ir krosnių eksploatavimo, kai apsauginės chromo-oksido (Cr₂O₃) nuosėdos saugo metalą nepažeistą. Karštame vandenyje ta pačia oksido plėvele susiduriama su vandens chemija, mechaniniu įtempių būsena ir metalurgine grūdų ribų būsena - visiškai kitoks režimas. Branduolinės patirties pamoka yra ta, kad lydinys gali būti išskirtinis, kai naudojamas aukštoje-temperatūroje, ir vis tiek gali būti pažeidžiamas naudojant aukštą-vandens temperatūrą, nes valdymo mechanizmai nėra vienodi.

Paslaugų patirtis - Pramonę pakeitę blogėjimo mechanizmai

Pirminis vandens įtempių korozijos įtrūkimas (PWSCC) yra tarpkristalinis įtrūkimo mechanizmas, atsirandantis, kai kartu atsiranda trys sąlygos: nuolatinis tempimo įtempis vamzdžio sienelėje (nuo gamybos, įvyniojimo į vamzdžio lakštą arba U{0}}lenkimo), jautri mikrostruktūra ir ilgas karšto boruoto pirminio vandens poveikis maždaug 290}32{4}. 600 lydinys buvo labiausiai PWSCC jautrus garo generatoriaus lydinys, nes jame 14–17 % chromo nepakako, kad pasyvioji plėvelė būtų nepažeista ir kad chromas neišeikvotų ties grūdelių ribomis. Įtrūkimai prasideda ir auga išilgai grūdų ribų nuo vidinio paviršiaus į išorę.

PWSCC pavojingas būtent todėl, kad yra lėtas ir paslėptas. Vamzdis gali veikti daugelį metų, kol pasirodys išmatuojamo įtrūkimo indikacija; kol jis aptinkamas sūkurinės srovės bandymu, vamzdis jau yra pažeistas. Pramonė to niekada nelaikė staigia projektavimo klaida - tai buvo lėtas lauko duomenų kaupimas, dėl kurio aštuntajame ir devintajame dešimtmetyje paaiškėjo, kad didelė dalis veikiančių PWR garo generatorių buvo įtrūkę, o komunalinės paslaugos buvo priverstos imtis brangių valdymo ir pakeitimo programų.

• Pagrindinės -šoninės PWSCC vietos, susirūpinusios 600 lydinio garo generatoriuose, buvo šios:
• Vamzdžio-į-vamzdžio lakšto plėtimosi perėjimas - didelis liekamasis įtempis dėl valcavimo / plėtimosi.
• U-lenkimo sritis - didelis liekamasis įtempis dėl šalto lenkimo, ypač griežčiausių spindulių.
• Įlenkimų ir įbrėžimų vietos, kuriose mechaniniai pažeidimai padidino vietinį įtempimą.
• Suvirinkite karščio paveiktas-vamzdžio zonas-su vamzdžio lakštu{2}} ir kitas jungtis.

Kokie kiti skilimo mechanizmai paveikė 600 lydinio vamzdžius?

Be PWSCC, lydinio 600 garo generatoriaus vamzdeliai patyrė antrinį-šoninį skilimą - išorėje-skersmens įtempių korozijos įtrūkimai (ODSCC), tarpgranulinė ataka (IGA), kaustinė SCC, švino-sukelta SCC (PbSCC), įdubimai, įdubimai, tėkmės Tai lemia antrinė-vandens chemija, dumblo kaupimasis ir plyšių sąlygos vamzdžių atraminėse plokštėse -, o ne pirminė pusė. Kartu su PWSCC jie padarė Alloy 600 aktyviausiai valdoma medžiaga garo generatorių parke.

[Šaltinis] NRC/EPRI PWR garo generatoriaus tyrimo gairės; NRC dokumentai dėl 600 lydinio degradacijos ir garo generatoriaus keitimo.

Ar blogas buvo lauko įrašas - ir koks buvo atsakas?

Dešimtajame dešimtmetyje pirminis -vandens įtrūkimas buvo rastas didelėje dalyje veikiančių PWR garo generatorių, o komunalinių paslaugų įmonės turėjo pakeisti programas dešimtmečiais anksčiau nei numatyta. Neatidėliotinas atsakas buvo vamzdžių užkimšimas ir įvorės -, pažeistų vamzdžių pašalinimas arba sutaisymas suvirintomis movomis. Ilgalaikis atsakas buvo pakeisti vamzdelius arba pakeisti visus garo generatorius termiškai apdorotais 690 lydinio vamzdeliais. Sumažėjęs laikas, bet papildomas srauto apribojimas ir tikrinimo našta bei pakankamai prijungtų vamzdžių sumažina generatoriaus šilumos{8}}perdavimo pajėgumą, viršijantį ekonomines ribas.

Paspartinti laboratoriniai bandymai kiekybiškai įvertino atotrūkį tarp lydinio sąlygų ir suteikė pramonei pasitikėjimo imtis pokyčių. Vienoje plačiai cituojamoje programoje, skirtoje statiškai apkrautiems atvirkštinio U-lenkimo bandiniams 680 laipsnių F (360 laipsnių) pirminiame vandenyje, įtrūkimai atsirado maždaug per 300 val. -atkaitintam lydiniui 600 ir maždaug 800 valandų termiškai apdorotam lydiniui 600 -, bet nepastebėta net 0 val. po 6 termiškai apdoroto 0 val.

Atliekant 680 laipsnių F statinio tempimo bandymus, malūno -atkaitintas 600 įtrūko per maždaug 2 900 valandų, o termiškai apdorotas 690 neparodė įtrūkimų po 7 000 valandų. Atliekant 760 laipsnių F pagreitinto garo bandymą, 600 malūno atkaitintas 600 įtrūko maždaug per 1 000 valandų, o termiškai apdorotas 690 nesutrūkinėjo po 6 000 valandų.

[Šaltinis] EPRI tyrimas apibendrintas NRC licencijavimo dokumentuose dėl pakaitinių garo generatorių (pvz., South Texas Project Unit 1 RSG, termiškai apdorotas lydinys 690, Westinghouse Delta 94 dizainas).

Praktinis rezultatas: lydinio -būklės patobulinimas PWSCC atsparumo laipsniu (pagerėjimo koeficientas viršija 10 pirminiame vandenyje), todėl termiškai apdorotas lydinys 690 tapo rekordine pakaitine medžiaga.

Malūnas-Atkaitintas ir termiškai apdorotas Inconel 600

Terminis apdorojimas (TT) yra papildomas kontroliuojamas šilumos ciklas - apie 700-725 laipsnių 10-15 valandų - po įprasto malūno / tirpalo atkaitinimo etapo. Jis nusodina chromo -turtingus M23C6 karbidus palei grūdelių ribas lydinyje 690 (ir M7C3{15}}tipo karbidus lydinyje 600), todėl padidėja chromo prieinamumas prie grūdėtumo ir sumažėja chromo trūkumas, dėl kurio atsiranda tarpkristalinis įtrūkimas. Malūniniu būdu atkaitintas (MA) lydinys 600 yra atsparumas, kuris labiausiai nukentėjo eksploatuojant PWSCC; TT Alloy 600 yra žymiai atsparesnis, bet vis tiek neprilygsta TT Alloy 690.

Terminio{0}}apdorojimo seka svarbi tiek pat, kiek chemija. Siekiant optimalaus SCC atsparumo, lydinys pirmiausia turi būti atkaitintas tirpalu / malūnu esant pakankamai aukštai temperatūrai, kad ištirptų visa anglis (690 lydinio, daugiau nei 1940 laipsnių F / 1060 laipsnių), tada termiškai apdorotas, kad karbidai nusodintų grūdelių ribose. Atsparumas yra didžiausias, kai grūdelių ribos yra tankiai apgyvendintos karbidais, o matrica nėra įjautrinta. Štai kodėl garo generatoriaus vamzdeliai tiekiami su nurodytomis terminio apdorojimo sąlygomis, o ne tik su chemija.

[Šaltinis] NRC licencijavimo dokumentai; EPRI seminaras apie termiškai apdorotą lydinį 690; Kai ir kt., Branduolinė inžinerija ir projektavimas 144 (1993).

Kodėl terminis apdorojimas visiškai neišsaugo Alloy 600?

Terminis apdorojimas pagerina 600 lydinį, bet negali jo prilyginti 690 lydiniui, nes šie du lydiniai skiriasi chromo kiekiu -, kuris yra pagrindinis kintamasis. Karbido kritulių pagerėjimas yra realus (apytiksliai 2–3 kartus pagreitintuose bandymuose), tačiau tik 14–17 % chromo lydinys vis dar turi per mažai chromo atsargų, kad grūdų ribos būtų apsaugotos dešimtmečius pirminiame vandenyje. 690 lydinio pradžioje yra beveik dvigubai daugiau chromo, todėl jo grūdelių ribos išlieka apsaugotos net prieš terminį apdorojimą, o TT žingsnis dar padidina tą kraštą.

Tai yra pagrindinė „Inconel 600“ istorijos metalurgijos pamoka: mikrostruktūros valdikliai gali kelis kartus pagerinti lydinio veikimą, tačiau pakeitus pagrindinę lydinio chemiją, gali pasikeisti ir pats gedimo režimas. Norėdami pereiti nuo „valdomo krekingo“ prie „nepatvirtintų PWSCC gedimų“, pramonė turėjo pakeisti lydinį, o ne tik terminį apdorojimą.

Inconel 600 vs 690 vs 800NG

Trys lydiniai apibūdina garo generatoriaus vamzdelių istoriją. Lydinys 600 (N06600) buvo originalus PWR vamzdelis, tačiau jo nepavyko atlikti PWSCC ir jis buvo pašalintas iš naujos SCC{3}}kritinės branduolinės funkcijos. Lydinys 690 (N06690) padvigubino chromo kiekį iki 27{11}}31 % ir dabar yra pasaulinis termiškai apdorotos formos standartas, be patvirtintų PWSCC vamzdžių gedimų. Lydinys 800NG (N08800) yra alternatyvus kelias, standartizuotas Siemens / KWU PWR ir CANDU dizaino, naudojant kontroliuojamą titano - ir- anglies santykį, o ne daug chromo, kad būtų išvengta tarpgranulinio atakos. Pasirinkimą tarp jų lemia reaktoriaus konstrukcija, antrinė chemija ir sukaupti eksploataciniai duomenys – ne vienas našumo skaičius.

[Šaltinis] ASTM B167/B163/B407/B408; ASME SB-163; EPRI ir NRC garo generatorių medžiagų literatūra.

Kurį lydinį turėtumėte nurodyti garo generatoriaus vamzdeliams?

Jei norite naudoti naujus arba pakeisti PWR garo generatoriaus vamzdelius, nurodykite termiškai apdorotą lydinį 690 (UNS N06690). Tai pasaulinis standartas, turintis stipriausią PWSCC rekordą ir paremtas dešimtmečių kvalifikacijos duomenimis. Lydinys 800NG yra tinkamas pasirinkimas KWU/Siemens ir CANDU reaktorių konstrukcijoms, kurios buvo standartizuotos jame, kur geležies -nikelio-chromo balansas atitinka tų gamyklų antrinę chemiją. 600 lydinys neturėtų būti nurodytas naujiems SCC{9}}kritiniams branduoliniams vamzdeliams; jis išlieka tinkamas ne{10}}branduolinėms aukštos temperatūros{11}}paslaugoms ir seniems įrenginių komponentams, valdomiems pagal patvirtintą senėjimo{12}}valdymo programą.

Esamoms gamykloms su 600 lydinio vamzdžiais sprendimas yra visą gyvavimo ciklą: tęsti patobulintą patikrinimą (sūkurinių srovių bandymą) ir užkimšimą / įvorę arba planuoti garo generatoriaus pakeitimą 690TT. Kompromisas- yra tikrinimo našta, srauto apribojimas užkimštus vamzdžius ir prastovos laikas, palyginti su kapitalo pakeitimo sąnaudomis. Dauguma komunalinių paslaugų galiausiai padarė išvadą, kad pakeitimas Alloy 690TT buvo vienintelis patvarus kelias.

Praktinės atrankos taisyklės - Lydinio atitikimas pareigoms

Penkios 600 ir 690 lydinio pasirinkimo taisyklės

• 1 taisyklėIs the failure mode PWSCC in hot (>290 laipsnių) didelio-grynumo pirminis vanduo? - Jei TAIP, nurodykite Alloy 690TT. Tai pasaulinis standartas, kurio pagerėjimo koeficientas viršija 10 pirminio vandens ir nėra patvirtintų PWSCC vamzdžių gedimų.
• 2 taisyklėAr reaktorius yra KWU/Siemens PWR ar CANDU (AECL) konstrukcijos? - Jei TAIP, 800 NG lydinys (Ti/C didesnis arba lygus 12:1) yra-standartizuotas dizaino pasirinkimas ir jį visiškai palaiko to transporto parko eksploatavimo rezultatai.
• 3 taisyklėAr ne{0}}branduolinės aukštos-temperatūrinės oksidacijos, angliavandenių arba kaustinės priežiūros paslaugos? - Jei TAIP, Inconel 600 yra visiškai kvalifikuotas, ekonomiškesnis ir nėra PWSCC baudos.
• 4 taisyklėAr tai esamas Alloy 600 garų generatorius? - Tvarkykite jį naudodami patobulintą sūkurinių srovių patikrą, prijungimą ir įvorę; planuoti 690TT pakeitimą, kai šilumos perdavimo pajėgumai ar pasiekiamumas tampa riboti.
• 5 taisyklėAr nurodote terminio apdorojimo{0}}sąlygą? - Visada aiškiai nurodykite (mal-atkaitintas arba termiškai apdorotas). PWSCC veikimas priklauso tiek nuo būklės, tiek nuo chemijos; TT 690 nėra tas pats produktas kaip MA 690.

Kobalto kontrolė ir radiacijos dozė

Branduolinėje tarnyboje medžiagų parinkimas susijęs ne tik su įtrūkimu -, bet ir su radiacijos lauko kontrole. Kobaltas-59, natūralus priemaišos pėdsakas, veikiant neutronų srautui, virsta kobaltu-60 – stipriu gama skleidėju, kuris dominuoja personalo dozėje per techninės priežiūros nutraukimus. Todėl 690 lydinio branduolinės klasės kobalto padengia labai mažais kiekiais (mažesnis arba lygus 0,10 %, dažnai mažesnis arba lygus 0,05 % arba 0,02 %), o lydinys 690 į reaktoriaus aušinimo skystį išskiria mažiau metalo jonų nei 600 lydinys, todėl sumažėja aktyvuotos korozijos produktų susidarymas.

Štai kodėl šiuolaikinės garo generatoriaus vamzdžių specifikacijos griežtai riboja kobalto, boro ir liekamųjų elementų kiekį, o radiacijos dozės padidinimas laikomas medžiagų-atrankos pranašumu ir atsparumu SCC. Kalbant apie komunalines paslaugas, mažesni aktyvūs korozijos produktai reiškia mažesnę išjungimo dozę - – tiesioginę saugos ir sąnaudų naudą, kuri susilieja per įrenginio eksploatavimo laiką. Nurodydami branduolinio -klasės vamzdelius, medžiagos bandymo ataskaitoje patvirtinkite kobalto ir boro ribas, o ne tik bazinę chemiją.

Dažnai užduodami klausimai

Kl.: Kodėl Inconel 600 buvo pasirinktas branduolinio garo generatoriaus vamzdeliams?

A: „Inconel 600“ buvo pasirinktas septintajame dešimtmetyje, nes dėl didelio nikelio kiekio (72 % min.) jis atsparus įtrūkimams dėl chlorido įtempių korozijos, jis yra stipriai atsparus aukštai temperatūrai ir atsparus oksidacijai, be to, jis buvo atsparus kaustinei ir fosfatinei medžiagai. Jis buvo atsparesnis korozijai- nei austenitinis nerūdijantis plienas, kurį jis pakeitė. Vėlesnis jo trūkumas - PWSCC – nebuvo akivaizdus, ​​kol nebuvo kaupiami dešimtmečius trukę paslaugų duomenys.

Kl.: Kas yra PWSCC ir kodėl tai turi įtakos 600 lydiniui?

A: PWSCC (pirminis vandens įtempių korozijos krekingas) yra tarpkristalinis krekingo mechanizmas didelio -grynumo boruotame pirminiame vandenyje maždaug 290–325 laipsnių temperatūroje. Tam reikia trijų sąlygų vienu metu: nuolatinio tempimo įtempio, jautrios mikrostruktūros ir ilgo karšto pirminio vandens poveikio. 600 lydinys yra pažeidžiamas, nes jo santykinai mažas chromo kiekis (14–17%) leidžia apsauginei oksido plėvelei lokaliai suirti, o chromo išeikvojimas ties grūdelių ribomis leidžia atsirasti ir augti tarpkristaliniams įtrūkimams.

Kl.: kuo skiriasi mal{0}}atkaitintas (MA) ir termiškai apdorotas (TT) lydinys 600?

A: Mill{0}}atkaitintas (MA) Alloy 600 yra tirpalas,-atkaitintas maždaug 900–1000 laipsnių kampu, o tai labiausiai nukentėjo eksploatuojant PWSCC. Termiškai apdorotas (TT) lydinys 600 papildomai termiškai apdorojamas maždaug 700–725 laipsnių temperatūroje 10–15 valandų, todėl chromo karbidai nusodinami išilgai grūdelių ribų; šis valdomas karbido tinklas pagerina PWSCC atsparumą (maždaug 2–3 kartus, palyginti su MA 600 pagreitintuose bandymuose), bet nepadaro jo lygiaverčio lydinio 690TT.

K: Kodėl branduolinė pramonė perėjo nuo 600 lydinio prie 690 lydinio?

A. Plačiai paplitę PWSCC malūnuose{0}}atkaitintuose 600 lydinio vamzdeliuose, dėl kurių reikėjo brangiai užkimšti, užkimšti ir per anksti pakeisti garo generatorių. Lydinys 690 (UNS N06690) apytiksliai padvigubina chromo kiekį iki 27-31%, o tai stabilizuoja pasyviąją plėvelę ir padidina PWSCC atsparumą pirminio vandens pagerėjimo koeficientu daugiau nei 10. Nuo devintojo dešimtmečio pabaigos beveik visi keičiami ir nauji garo generatoriai naudoja termiškai apdorotą 690TT lydinį, tačiau iki šiol nėra patvirtintų PWSCC vamzdžių gedimų.

Kl.: Ar „Inconel 600“ vis dar kur nors naudojamas šiandien?

A: Taip. „Inconel 600“ tebėra plačiai naudojamas ne-branduolinėse aukštos- temperatūros paslaugose, kur jame yra didelis nikelio kiekis: krosnių mufeliai, retortos, spinduliavimo vamzdžiai ir terminio apdorojimo armatūra, atspari oksidacijai iki maždaug 1095 laipsnių (2000 laipsnių F), chemiškai, kaitinant ir chemiškai apdoroti. šarminės medžiagos ir dujų{7}}turbinų komponentai. Jis yra visiškai tinkamas toms pareigoms ir ekonomiškas, kai aukštos temperatūros vandeninis SCC nėra pagrindinis gedimo būdas.

K: Kokie kiti lydiniai konkuruoja su Inconel 600 dėl garo generatoriaus vamzdžių?

A: Trys pagrindiniai garo generatoriaus vamzdžių lydiniai yra 600 lydinys (N06600), 690 lydinys (N06690) ir 800 lydinys (N08800) branduolinės klasės (800 NG). Alloy 690TT yra modernus pasaulinis standartas dėl aukščiausios PWSCC atsparumo. 800NG lydinys, kurio kontroliuojamas titano - ir-anglies santykis yra ne mažesnis kaip 12:1, buvo standartizuotas Siemens/KWU PWR Vokietijoje ir vėliau CANDU slėginiuose sunkiojo vandens reaktoriuose, pagamintuose pagal AECL konstrukciją, - įrodant, kad PWSCC atsparumas gali būti didesnis nei vienu metaliniu būdu.

Kl.: Kaip patikrinti branduolinio{0}}klasės Inconel 600 arba 690 vamzdelius?

A: Patikrinkite medžiagos bandymo ataskaitą (MTC, EN 10204 3.1 arba 3.2, arba ASME SB-163 sertifikatas): joje turi būti nurodytas UNS žymėjimas (N06600, N06690 arba N08800), cheminė sudėtis, įskaitant kontroliuojamas kobalto ir boro ribas, termiškai{7}}apdoroto terminio apdorojimo sąlygos, dydis, mechaninės savybės ir neardomojo tyrimo rezultatai (sūkurinės srovės ir ultragarso bandymai). Branduolinės specifikacijos taip pat reikalauja visiško atsekamumo ir defektų kriterijų, kurie atmeta apdangalus, siūles, brėžinius, įtrūkimus ir intarpus.

Kl.: Ar termiškai apdorotas lydinys 690 vis tiek gali įtrūkti?

A: Termiškai apdorotas lydinys 690 turi puikų lauko rekordą, tačiau jis nėra visiškai apsaugotas. Lydinio 690 suvirinimo siūlės su 52/152 lydinio užpildais gali būti jautrios PWSCC esant dideliam likutiniam įtempimui arba suvirinimo defektams, o antriniai -pusės ODSCC tyrimai tęsiami keliose šalyse. Teisinga išvada yra ta, kad 690TT labai padidina saugos ribą ir pašalino PWSCC kaip dominuojantį -visų pačių vamzdžių gedimų režimą -, tačiau garso gamyba, liekamojo{10}}streso valdymas ir vandens{11}}chemijos kontrolė išlieka būtini.