核电站重要厂用水系统常见腐蚀行为分析及治理建议

核电站重要厂用水系统腐蚀问题直接影响系统完整性和可靠性,威胁电站运行安全。为了控制和避免腐蚀问题,总结分析了内部防腐层、不锈钢材料2个方面的失效案例。结果显示,防腐层失效的主要原因为施工和安装不合理及自然老化导致,不锈钢结构件失效主要为材质选型、结构设计和材质加工工艺不当。针对以上失效问题,提出从现场施工质量控制和后期维护管理2个方面开展工作以控制防腐层失效,通过选材换型、结构改进和材料检验来治理和预防不锈钢部件腐蚀缺陷,可为国内核电站重要厂用水系统的腐蚀管理工作提供参考。

核电站鼓形滤网主轴腐蚀的原因分析与建议

针对国内核电站首例鼓形滤网主轴在机组运行过程中发生的大面积腐蚀问题,从运行工况、防腐设计,涂装施工、日常运行和维护等多方面对腐蚀原因进行了分析,并讨论了腐蚀发生后的处理方法以及预防措施,强调了涂层厚度设计与涂覆前基底的预处理,以及阴极保护系统合理分区的重要性。

热处理对等离子熔覆层析出物与残余应力的影响

研究了热处理对等离子熔覆单、多道熔覆层中相成分和残余应力的影响。结果表明,热处理后熔覆层共晶区域与晶粒内部析出(Cr,Fe)_mC_n,300℃热处理后析出以(Cr,Fe)_7C_3为主,高温(900℃)热处理后析出相(Cr,Fe)_7C_3转变为(Cr,Fe)_(23)C_6。熔覆层中残余应力以热应力为主,颗粒相(Cr,Fe)_mC_n的析出以及颗粒相(Cr,Fe)_mC_n由亚稳定相(Cr,Fe)_7C_3转化为稳定相(Cr,Fe)_(23)C_6,均能有效减少熔覆层中残余应力。多道熔覆层在热处理300℃后残余应力减少52.6%。

核电站重要厂用水系统的腐蚀分析

介绍了国内某核电厂重要厂用水系统(SEC)的腐蚀环境和面临的腐蚀风险,对系统典型的腐蚀问题进行分析。说明了防腐设计不合理、运维管理不当是腐蚀产生的根本原因,指出了完善系统的防腐蚀设计、优化防腐选材、加强运维管理是防止系统腐蚀的有效措施。

共晶转变过程中施加机械搅拌及再加热对Sn-58Bi合金组织与力学性能的影响

在测试Sn-58Bi共晶合金凝固完成时间的基础上,在共晶转变过程中对已析出的共晶固相和液相混合物进行机械搅拌和再加热,研究了再加热温度对共晶合金组织与力学性能的影响。结果表明,在180℃熔融状态无机械搅拌低压吸铸水冷却条件下所获得的Sn-58Bi合金中共晶组织由蔷薇状的Sn相和粒状Bi相所组成,其伸长率为19.5%;在共晶温度139℃下机械搅拌10 min,直接加热到140℃并保温5 min后低压吸铸水冷所制备的Sn-58Bi合金由直径约为5μm球状Sn相和层状共晶组织构成,其伸长率提高至37.5%,与180℃下合金熔液不经过机械搅拌直接水冷相比提高了97%。随着再加热温度升高至液相线以上,所获得的合金组织中的Sn相为短棒状,呈现出树枝晶析出的趋势,合金的塑性下降。

核电站螺栓腐蚀与防护

核电站系统设备非常多,而设备部件连接多采用螺栓连接。在潮湿海洋大气和海水环境下,腐蚀环境恶劣,螺栓容易发生腐蚀。通过腐蚀类型分析,根据不同环境和螺栓使用位置,提出核电站螺栓腐蚀与防护建议,为后续核电站螺栓腐蚀治理提供经验。

消防水管道内壁腐蚀超声导波检测应用

核电厂消防水管道出现腐蚀或壁厚减薄不满足抗震要求会直接威胁核安全,消防管数量多,工作量大,为了检查消防管道的缺陷,需要采用一种高效的方法,通过筛选,采用了管道超声导波的检测方法。超声导波的原理为激励信号沿着管道传播,当遇到管道横截面积改变会返回特征信号,用于判断结构特征。本文对三种不同规格的消防水管道超声导波检测,通过检测结果分析,确定管道疑似缺陷位置,并进行了常规超声方法验证,证明了超声导波检测技术应用于消防管道内壁腐蚀检测的可行性,并给出了相关监检测和腐蚀管理建议。

核电厂管道外部涂层失效原因分析及处理措施

采用可溶性杂质测定、附着力测试、厚度测量等手段,研究了核电厂海水传输管道外部焊缝两侧涂层的规律性鼓泡失效。指出在环境冷凝水、涂装前处理不规范等因素共同作用下,涂层/金属界面会产生渗透压差,引起腐蚀电化学反应是主要原因。讨论了腐蚀发生后的维修措施及后续缺陷管理。

铝合金表面涂层失效原因分析及处理建议

通过涂层盐分测试、附着力测试以及腐蚀产物成分分析,研究了铝合金气动头表面涂层在严苛海洋大气环境中的失效原因。结果表明:在冷凝水与高氯化物浓度的共同作用下Cl-透过涂层与铝合金发生电化学反应和水解反应,生成白色的AlO(OH)和Al2O3,说明常规海洋大气环境下使用的环氧底漆加聚氨酯面漆的配套体系不能满足严苛海洋大气下使用要求,建议选用耐盐雾环境类油漆进行重防腐蚀涂装。

剪切力对半固态Sn-Bi合金的组织演变与塑性的影响

采用机械搅拌半固态铸造技术制备Sn-62Bi合金,通过XRD、EDS等测试方法探索了不同固相率下剪切力和作用时间对半固态Sn-Bi合金组织和塑性的影响。结果表明:在半固态温度145℃、搅拌速度为500 r/min和搅拌时间为15 min的工艺条件下,制备出分布均匀、尺寸约30μm块状铋初生相的半固态Sn-62Bi合金,拉伸试验下的伸长率为39.9%,与在180℃下的合金金属熔液直接水冷凝固而成的试样相比,其伸长率提高了283.3%。当搅拌温度为150℃时,随着搅拌时间的延长,块状初生相Bi相相互摩擦和碰撞破碎,初生相的尺寸减少,分布较均匀,所制备的半固态Sn-62Bi合金的伸长率得到改善。

高锰钢上等离子熔覆Ni60A镍基合金的温度场模拟

运用ANSYS有限元分析软件对Mn13高锰钢基体上单道等离子熔覆Ni60A镍基合金过程的温度场进行了数值模拟分析,并通过对比模拟与试验所得熔池数据来验证模型的可靠性。采用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、材料表面性能综合测试仪对熔覆层显微组织、物相、显微硬度、摩擦磨损性能进行了分析。在不同熔覆功率和扫描速率下,通过对基体表面选定节点的最高温度、稀释率、熔深、熔宽和热影响区深度的综合对比,得出等离子熔覆镍基合金最佳工艺参数为:熔覆功率2.0 k W,扫描速率150 mm/min。熔覆层组织晶粒细小,从外到里依次为细小等轴晶、树枝晶和胞状晶。熔覆处理后高锰钢的显微硬度和耐磨性均得到显著提高。

剪切力下半固态Sn-52Bi合金组织演变与塑性的研究

采用机械搅拌的半固态铸造技术制备Sn-52Bi合金,探索了不同固相率下剪切力和作用时间对半固态Sn-Bi合金组织和塑性的影响。结果表明,在近液相线的146℃(固相率为4%),搅拌速度为320 r/min和搅拌6 min的工艺条件下,制备出分布均匀、直径约10μm球状初生相的半固态Sn-52Bi合金,其伸长率为31.3%,与在180℃下的合金金属熔液直接水冷凝固而成的相比提高了74.8%。随着剪切力作用时间的延长和半固态合金浆料中固相率的增加,半固态浆料的初生相易发生团聚,所制备的半固态Sn-Bi合金初生相为分布不均的蔷薇形或椭圆形,合金伸长率下降。

核电厂阴极保护系统故障分析及改造

某核电厂运行期间多台机组重要厂用水系统(SEC)出现管道阴极保护系统故障,使重要厂用水取水管廊(GA)廊道内的SEC管道首、尾段缺乏保护;若管道内壁涂层破损,在海水的作用下管道基体会发生腐蚀。本文分析了SEC管道阴极保护系统故障的原因,并提出了改造方案;经现场验证该方案切实有效。