Требования к конструкционным материалам

admin

Выбор конструкционных материалов проводится на основании табл.3.

 

Табл. 3. Конструкционные материалы для трубопроводов и арматуры АЭС

Материал Область применения Максимальная рабочая темп-ра, оС
Аустенитные коррозионно-стойкие стали Трубопроводы и арматура первого контура, пар, техническая вода, дистиллят, пароводяная смесь, азот, дистиллят с примесью борной кислоты 600
Перлитные низколегированные стали Паропроводы и арматура перегретого пара одноконтурных реакторных установок 500
Углеродистые стали Паропроводы насыщенного пара одно-двухконтурных реакторных установок, трубопроводы конденсатно-питательного тракта, арматура 350
Высоконикелевые никелевые сплавы Гелий 750
Титановые сплавы Арматура систем химических реагентов 200

 

Типовой объем испытаний сталей приведен в табл.4.

 

Табл. 4. Вид испытаний материалов основных деталей арматуры

№ Вид испытаний Класс и группа арматуры
1 2А 2Б 3А 3Б 3В
1 Контроль химического состава              
  Химический анализ + + + + + +  
2 Контроль структуры + + + + + +  
  Контроль макроструктуры              
  Контроль на содержание неметаллических включений перлитных сталей + + — — — —  
3 Испытания на механические свойства              
  Испытание на растяжение при комнатной температуре + + + + + +  
  Испытание на растяжение при температурах эксплуатации + + (+) (+) — —  
  Испытание на ударную вязкость + + — + — —  
  Контроль твердости отливок              
4 Испытания на специальные свойства              
  Контроль на отсутствие склонности к межкристаллитной коррозии МКК + + + + + +  
  Контроль качества термообработки + + + + + +  
  Ультразвуковой контроль (кроме отливок) + + + + — —  
  Контроль проникающей жидкостью или магнитно-порошковая дефектоскопия + + (+) — — —  
  Контроль содержания альфа-фазы в сталях аустенитного класса + — — — — —  
  Рентгеновский контроль              

*Примечание:

Арматура АЭС по условиям эксплуатации и возможности проведения ремонтных работ делится на 1, 2 и 3й классы. Арматура классов 2 и 3 в зависимости от рабочего давления подразделяется на группы. Класс и группа соответствуют категории и группе сварных соединений.

К классу 1 относится арматура, которая по условиям эксплуатации контактирует с вредными для обслуживающего персонала средами и недоступна для ремонта после монтажа или в процессе эксплуатации.

К классу 2 относится арматура, которая по условиям эксплуатации контактирует с вредными средами, но доступна для ремонта, а также не контактирует с вредными средами. К группе А относится арматура, работающая под давлением свыше 5 МПа, к группе Б – арматура, работающая под давлением до 5 МПа и под вакуумом.

К классу 3 относится арматура, которая не контактирует с вредными средами и доступна для ремонта.

 

Учитывая особенность применения арматуры в средах АЭС, характеризующихся наличием больших объемов влажного пара, особенное значение должно придаваться стойкости против щелевой коррозии (размыв поверхности материала затвора струей влажного пара, движущегося с большой скоростью через щель) и противоударной эрозии (разрушение поверхности, вызванное ударами капель воды, движущейся с большой скоростью).

Материалы наплавок не должны иметь кобальта, являющегося частью компонентов традиционных стеллитов. Продукты износа стеллитов, попадая в среду первого контура, загрязняют его радиоактивностью, что недопустимо.

При выборе материала для сальника учитывают, что часто материал сальника может стать накопителем хлоридов. Во влажной среде это приводит аустенитные стали к хлоридному растрескиванию. В частности, это означает, что для повышения стойкости к хлоридной коррозии, эффективно проводить пассивацию по отношению к хлоридам.

Для сальников арматуры, работающей в реакторах с жидкометаллическим теплоносителем, использовать графит недопустимо из-за вероятности науглероживания оборудования жидким натрием.