核岛主给水流量控制系统用P280GH无缝钢管的研制

介绍了"华龙一号"核电机组核岛主给水流量控制系统用大直径厚壁P280GH无缝钢管的质量特性、生产工艺及关键技术,并检验了P280GH无缝钢管的产品性能。结果表明:P280GH无缝钢管的冶金质量、化学成分、力学性能、无损检测等各项指标均满足相关技术规范的要求,能够满足"华龙一号"核电机组核岛主给水流量控制系统对碳钢无缝钢管的需求。

压水堆核电站用无缝钢管P280GH的研制

介绍了压水堆核电站核岛用P280GH无缝钢管的性能特点、生产工艺方案及其关键技术。对P280GH无缝钢管的化学成分及组织性能检验结果表明,攀钢集团成都钢钒有限公司研制的P280GH无缝钢管的化学成分、力学性能等均满足法国RCC-M规范的要求,能够满足压水堆核电站蒸汽系统和核辅助系统对碳锰钢无缝钢管的需求,其生产工艺在核电用管生产领域具有推广应用价值。

管坯用钢P280GH分层缺陷鉴定及分析

针对P280GH无缝钢管管坯穿管后出现分层缺陷,利用直读光谱仪、光学显微镜、扫描电镜、能谱仪进行分析,确定缺陷类型,同时查证生产过程,确定缺陷形成原因。结果表明:P280GH钢管中存在的分层缺陷,是因为成材率高,钢锭冒口切除不干净,滞留在钢锭冒口端的Al2O3非金属夹杂物在管坯轧制过程中,沿着轧制方向分布在钢管,形成分层。

P280GH管道材料焊接性研究

采用多种试验方法对P280GH管道材料焊接性能进行研究,结果表明:P280gH管道材料焊接性能良好;随预热温度升高,HAZ区域的最高硬度呈下降趋势;预热温度为150℃工艺条件下,该钢种冷裂纹敏感性倾向不明显。

核电厂主蒸汽系统用P280GH弯头热推制成形工艺评定

根据RCC-M M1125标准的要求,主蒸汽系统用P280GH钢弯头通常应采用锻制成形。该成形工艺具有产品价格高、供货周期长等缺点。按照RCC-MF4000标准要求,制定了详细的热推制成形工艺评定大纲,包括化学成分、常温拉伸、高温拉伸、冲击性能、硬度、金相分析、渗透检测、超声检测、尺寸检查的工艺评定方案。结果表明,热推制P280GH弯头的性能和直管的性能相当,弯头不同位置的金相组织接近且力学性能分布均匀。弯头具有良好的表面质量和内部质量。尺寸检查结果也满足评定要求,同时各项指标也满足主蒸汽系统用弯头的设计规范要求。这表明利用热推制成形工艺可以制造出满足核电厂主蒸汽系统用P280GH钢弯头。

试验温度对不同热处理状态核电站用P280GH钢弯头拉伸性能的影响

对性能热处理(HTMP)状态和性能热处理+模拟消除应力热处理(HTMP+SSRHT)状态核电站用P280GH钢弯头在不同温度(25,50,100,150,200,250,300,316℃)下进行了拉伸试验,研究了温度对不同状态P280GH钢弯头拉伸性能的影响。结果表明:P280GH钢在HTMP状态下的抗拉强度和屈服强度高于HTMP+SSRHT状态下的;P280GH钢弯头在两种状态下,在温度从室温升高到316℃的过程中,抗拉强度先降后增,屈服强度持续降低,在300℃时出现"蓝脆"现象。当服役温度在150~250℃时,材料应在服役温度下进行力学性能测试。

P280GH与A335P22高匹配焊材焊接热处理工艺

P280GH与A335P22异种钢焊接选用焊材方式有3种:低匹配、中匹配和高匹配,一般采用低匹配或中匹配较多,也就是选择与P28GH侧匹配的焊材或介于P280GH与A335P22之间焊材匹配的焊材。本文主要研究的课题是当焊接材料选择高匹配(与A335P22侧匹配)时,焊后热处理参数的选择。

压水堆核电站常规岛P280GH主蒸汽厚壁管道焊接工艺研究与应用

压水堆核电站常规岛主蒸汽管道属于大径厚壁管道,在高温、高压的运行环境下服役,对焊接质量要求很高。通过对母材的焊接性、焊接材料的选用、坡口形式、焊接工艺参数、热处理工艺控制等重要工艺要素进行试验研究与论证分析,表明焊接接头性能能够满足核电标准要求。并结合工程现场实际的应用情况,证明了该焊接工艺应用到常规岛主蒸汽管道焊接施工是可行的。

福清核电1号常规岛主蒸汽管道P280GH焊接工艺评定

压水堆核电站主蒸汽管道是连接核岛蒸汽发生器与常规岛汽轮机的二回路大径厚壁承压管道,福清核电1号机组主蒸汽采用P280GH无缝钢管。由于主蒸汽管道使用条件特殊,安全等级高,所以对焊缝质量要求特别高。由于福清核电工程是中国核电工程有限公司成立以来的第一个总承包项目,第一次组织按照DL/T868-2004《焊接工艺评定规程》对主蒸汽管道P280GH焊接工艺进行评定,因此对公司后续核电项目具有参考和借鉴意义。

核岛用P280GH钢焊接热影响区微观组织及力学性能研究

为探讨核岛用P280GH钢实际焊后组织及性能随焊接工艺变化复杂的问题,本文对两种线能量下焊接热影响区的组织和性能进行分析.结合CCT曲线,对P280GH钢不同冷却速度下转变产物组织进行预测,进而分析CCT曲线预测的组织与实际焊接热影响区组织的关联性.结果表明,在实际焊接过程中,当线能量为11.30kJ/cm时,粗晶热影响区主要由铁素体和贝氏体组成;当线能量为33.75kJ/cm时,粗晶热影响区主要由铁素体、贝氏体和珠光体组成.两种线能量下实际焊接组织的变化规律与CCT曲线预测结果相似.焊接线能量从11.30kJ/cm提高到33.75kJ/cm时,由于粗晶热影响区组织中析出较多的粗大侧板条铁素体,并且奥氏体晶粒尺寸增大,维氏硬度值与冲击韧性均略有下降.

P280GH与A335P22超强匹配焊材焊后热处理工艺

P280GH与A335P22异种钢焊接选用焊材方式有三种:低强匹配、等强匹配和超强匹配,根据焊接接头对强韧性的需求来决定采用何种匹配,一般采用低强匹配、等强匹配较多,也就是选择与P280GH侧匹配的焊材或介于P280GH与A335P22之间焊材匹配的焊材。当焊接材料选择超强匹配(与A335P22侧匹配)时,为了获得焊接接头合理的强韧性,对焊后热处理规范的选择,应综合考虑相关因素。

核电厂P280GH主蒸汽厚壁管道焊接质量控制

在核电厂常规岛的建设中,有许多大径厚壁管道,此类管道因管径大、管壁厚、拘束度大,易产生裂纹。而液态焊缝金属在结晶过程中,由于受到气体的作用易形成气孔,因此,在核电厂中焊接大径厚壁管时,需要优化焊接工艺。以某核电站常规岛主蒸汽管道为例,介绍了焊接、热处理工艺,以及预防裂纹和气孔产生的措施。

核电站核岛主蒸汽管道用P280GH碳钢无缝钢管制造工艺评定

基于RCCM M140规范要求,针对核岛主蒸汽管道用P280GH碳钢无缝钢管的制造提出一套评定方案,全面验证钢管各方面性能满足规范要求,并固化核岛主蒸汽管道制造的关键工艺过程及参数,保证产品质量的可靠性。

核岛用P280GH碳锰钢热老化的组织和性能

P280GH碳锰钢用于制造压水堆核电站核岛蒸汽系统和辅助系统管道,其在280~350℃的长时服役过程中易于出现老化现象。为了研究其热老化机理,在400℃温度下进行了P280GH碳锰钢的10 000 h的加速热老化试验。测定了不同老化时间下铁素体和珠光体的显微硬度、试样拉伸性能和冲击性能。结果表明,铁素体和珠光体的显微硬度随老化时间的增长而逐渐减小;老化时间少于300 h时,拉伸强度和屈服强度随老化时间增长而增加,老化时间大于300 h后,抗拉强度逐步降低,屈服强度缓慢降低;冲击吸收功随老化时间的增加而减小。上述力学性能变化与热老化过程中的珠光体形貌变化及铁素体中的位错移动有关。

十八胺在碳钢表面吸附和成膜的分子动力学研究

华龙一号机组主给水系统大量使用P280GH碳钢管道,并应用十八胺(ODA)在管道内壁吸附形成缓蚀膜,ODA可高效抑制腐蚀,避免管道失效和蒸汽发生器(SG)严重结垢。但ODA在碳钢表面的吸附和成膜机理目前仍不明确,严重制约了ODA的性能优化和推广应用,针对该问题,采用分子动力学(MD)模拟开展研究。结果表明,ODA分子头部的氮原子与碳钢表面铁原子形成配位键,促使ODA分子吸附“锚定”。所形成缓蚀膜的微观构型与ODA浓度相关。浓度较低时,缓蚀膜呈ODA分子尾链间交织较差的单层构型,随着浓度增加,缓蚀膜逐渐演变为ODA分子尾链间紧密交织的复杂双层构型。在ODA浓度超过一定阈值后,缓蚀膜的构型不再显著变化,未吸附成膜的ODA分子最终积聚形成胶体微团。

热处理工艺对核电主蒸汽超级管道管嘴力学性能的影响

研究了性能热处理(Performance heat treatment,PHT)与模拟焊接热处理(Simulated welding heat treatment,SWHT)工艺对顶拔锻造工艺生产的P280GH钢超级管道管嘴力学性能的影响及作用机理。采用光学显微镜、扫描电镜以及能谱分析仪研究了不同热处理工艺对显微组织的影响,并开展了室温与300℃高温拉伸、0℃冲击、布氏硬度测试等力学试验。结果表明,PHT热处理后和PHT+SWHT热处理后管嘴的微观结构均主要由铁素体和珠光体两相组成,但经PHT后珠光体主要分布在铁素体晶界处,而经PHT+SWHT后珠光体有球化趋势,而且在铁素体内部亦有珠光体形成。经PHT后的管嘴试样拉伸性能与未经热处理的母材性能基本一致,平均冲击吸收能量高于母材约15 J;而PHT+SWHT热处理后管嘴室温拉伸性能比母材性能平均下降约18 MPa,平均冲击吸收能量下降了约20 J。研究表明,顶拔锻造工艺制造的管嘴显微组织中珠光体的分解与球化是不同热处理工艺试样力学性能变化的主要原因。