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百科知识
核电和不锈钢携手持续发展
浏览次数:756次 发表时间:2021-01-23
 

自从上世纪70年代以来,对全球变暖和油价飚升的关心已经把人们在核电方面的兴趣推至最高水平。

  根据世界核协会的报道,中国有5座电站正在建设,6座列入计划,19座正在筹划。到2020年,中国的国家核动力自力更生开发领导集团希望投入运转的装备能力达到40GW和正在建设的装备能力在18GW。就是说在今后15年新建30座核电站,这将使中国在核动力增长方面居民世界之首位。

  韩国已经有了对任何国家来说都是最大的核能建设计划,欧洲对核动力的态度是越来越赞成。例如芬兰的第五个反应堆正在建造,预期2009年开始投入运行。同样北美也随时准备着提高其核能产量。对于含镍合金生产厂家来说,伴随核复兴而来的是增加对不锈钢和特殊镍合金的需求量。在改建工程项目中,替换成不锈钢使维修费用比原用碳钢部件时低得很多。西屋公司在其Newington操作设备上生产不锈钢和高合金钢核电站设备。该操作设备使用15到20种不同的含镍金属材料和8到10种不同的焊接填充金属。用途范围包括高吨位的反应堆堆内容器,其中可有重达200t的用于控制元件驱动机构的S30400和镍合金件(如N06625和N07750)。S30400和S31600的另一个用途是与一回路冷却液接触并输送反应堆加热后的水至蒸汽发生器的管道(即主管道)。在所有这些用途中,所选择的合金都是耐腐蚀的合金。

  大部分早期的核电站供水管道曾使用有衬里或有耐蚀性的碳钢,但是大批电站已经用不锈钢更换了这些碳钢管道。然而,维修问题,包括S30400和S31600不锈钢的腐蚀(如由于水中细菌的存在和高氯化物含量所引起的腐蚀性)已经迫使这些公司重新考虑他们的选材问题。

  例如,新泽西的Salem核电站,1988年开始使用6%钼不锈钢大规模地更换S30400、S31600和聚乙烯衬里碳钢的供水管道。更换计划金属制造2290m254 SMO(S31254)、AL6XN和25-6MO(二者都是N08925)管道,直径为19~508mm。

  2006年在ASME(美国机械工程师协会)第7项附录中发布了第Ⅲ类建筑用S32205(N-741)钢的法规事例。该法规为耐腐蚀性能牌S31600和6%Mo钢之间的材料开启了大门。近来,北卡罗来纳州Duke Energy of Charlotte公司得到ASME的认可,同意使用S32205双相不锈钢制作安全供水管道系统。

  在蒸汽发生器方面也存在材料的变化。在蒸汽发生器中,从反应堆出来的315℃水将二回路水加热到277℃产生蒸汽来推动汽轮机。

  一台蒸汽发生器可能重达500t以上,其重量大约10%是由4000~15000根合金管组成。管材的长度范围是12.4~21.3m,外径19.1~22.2mm,壁厚1.02~1.27mm。在过去的15年间,美国B&W公司已经用N06690合金管更换了42台蒸汽发生器的传热管。还将为加拿大安大略省Bruce动力公司的BruceA核电站使用N08800合金管更换24台120t蒸发器中的传热管。

  不论重建现有的核电站还是建造新的核电站,镍不锈钢和镍基合金在核动力工业中继续发挥着不可替代的作用。

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