B09 · Energetyka jądrowa
Płyty ze stali nierdzewnej dla energetyki jądrowej: dobór 316L/304L i lista 6 części
W energetyce jądrowej opracowaliśmy sześć części z wykorzystaniem stali nierdzewnej: powszechnie stosowane 316L / 304L / 316LN, o grubości od 2 do 900 mm.
6 części i lista materiałów
| Część / komponent | Zalecany gatunek | Specyfikacja / grubość | Powierzchnia | Główne tryby uszkodzeń | Normy odniesienia |
|---|---|---|---|---|---|
| Kolektory główne chłodziwa reaktora (sekcja gorąca/sekcja zimna) | 316LN (kuty)/CASS (CF3/CF3M/CF8M) | φ700–900mm; grubość 60–100mm (np. φ798×75mm) | Powierzchnia odkuwki/Powierzchnia stopiona/Rowkowana | Zmęczenie środowiskowe: chemia wody jednopętlowej (tlen rozpuszczony/temperatura) może nie być konserwatywna dla krzywych zmęczenia ASME III; CASS w temperaturze 280–320°C podczas długotrwałej eksploatacji → starzenie termiczne obniża plastyczność | ASME BPVC III; RCC-M; GB/T 17569 |
| Rury/kolanka/kształtki klasy jądrowej | 304L/316LKlasa jądrowa/316LN | DN15–DN900 | Trawienie/Odtłuszczanie | Erozja Cl⁻ + SCC + Zmęczenie; Korozja od wycieku kwasu borowego | ASME III; RCC-M; GB/T 17569 |
| Korpus pompy głównej | 316LCF3M Odlewano-Kute | Duże odlewano-kute części | Powierzchnia odlewu/Powierzchnia rowkowana | Korozja wodna w jednej pętli + Zmęczenie cieplne + Zmęczenie wysokocyklowe | ASME III; RCC-M |
| Zawory dla klasy jądrowej | 316L/316NG/CF8M/CF3M | DN15–DN600 | Powierzchnie odlewane i obrabiane mechanicznie/Cynowane | Tarcie elementów uszczelniających + Erozja Cl⁻ + Zmęczenie + Obciążenie sejsmiczne | ASME III; RCC-M; GB/T 12224 |
| Wsporniki konstrukcyjne/Elementy osadzone | 304L/316L | Profile stalowe/Blachy spawane 5–30mm | 2B/Czyszczenie łukowe | Korozja + Obciążenie sejsmiczne / Obciążenie rozszerzalnością cieplną + Zmęczenie | ASME III; GB/T 3280 |
| Wykładziny zabezpieczające/Zespoły paliwowe | 304L | Wykładziny 3–6mm; Zespoły paliwowe 2–5mm | 2B/Czyszczenie łukowe/Cynowane | Kwas borowy H₃BO₃+Cl⁻ → Erozja i pękanie korozyjne naprężeniowe (SCC); Korozja indukowana promieniowaniem | ASME III；GB/T 3280 |
Wewnątrz tabeli znajduje sięKonfiguracja standardowa.Ten sam element można zmienić z 304 na 316L lub 2205 w zależności od medium, temperatury i metody spawania. Jasne określenie warunków użytkowania oszczędza więcej wysiłku niż bezpośrednie podanie gatunków.
Kluczowe punkty w doborze materiału
- Najczęściej stosowane gatunki to 316L (4), 304L (3) i 316LN (2). Liczby w nawiasach wskazują liczbę zaangażowanych części, co może służyć jako punkt wyjścia do wyceny i przygotowania materiału.
- Typowe źródła korozji: Chlorki i sole (wżery, korozja szczelinowa) (3/6 trafień).
- Wysoka temperatura dodaje zmęczenie cieplne i utlenianie; rozważ 310S / odlewy obrabiane cieplnie (3/6 trafień).
- Zakres grubości 2–900 mm: Cienkie blachy to części formowane (uwzględnij odprężenie przy zginaniu i pęknięcia przy tłoczeniu głębokim), grube blachy to konstrukcje spawane (uwzględnij ciepło wprowadzone i uczulenie).
Typowe problemy
Która stal nierdzewna jest najczęściej stosowana w elektrowniach jądrowych?
Według całkowitej liczby części najczęściej występują 316L (4), 304L (3) i 316LN (2). W przypadku konkretnej części nadal zależy to od medium i temperatury, np. blaty ze stali nierdzewnej wymagają zmiany z 304 na 316L w kontakcie z słoną wodą.
Które części są podatne na problemy?
Z opisu awarii typowy jest „rurociąg kolektora chłodziwa reaktora (odcinek gorący/zimny)”: zmęczenie środowiskowe: chemia wody obiegu pierwotnego (tlen rozpuszczony/temperatura) powoduje, że krzywe zmęczeniowe ASME III mogą być zachowawcze; CASS w temperaturze 280–320°C w długotrwałej eksploatacji → spadek plastyczności wskutek starzenia cieplnego; zalecane gatunki 316LN (kute)/CASS (CF3/CF3M/CF8M), φ700–900mm; grubość ścianki 60–100mm (np. φ798×75mm). Dla tego warunku zaleca się określenie na etapie projektowania stężenia medium, temperatury i metody czyszczenia.
Jaką grubość wybrać?
Zakres grubości w wykazie wynosi 2–900 mm. Dla cienkich blach należy uwzględnić formowanie i jakość powierzchni; dla grubych blach spawanie i wytrzymałość konstrukcyjną. Różni producenci urządzeń mogą podawać różne wartości dla tej samej części; sprawdź rysunek lub warunki eksploatacji.
Materiały powiązane i branże pokrewne
Applications6
Thickness2–900mm
Grades900/316L