Энергетика. ТЭС и АЭС

Всё о тепловой и атомной энергетике

Особенности коррозионных повреждений теплообменных труб парогенераторов АЭС

Опыт эксплуатации парогенераторов АЭС показал, что основным фактором, определяющим техническое состояние и фактический срок службы парогенератора, является состояние его теплообменных труб — незаменяемых и невосстанавливаемых частей парогенератора. В процессе эксплуатации энергоблоков происходит зарождение и последующий рост коррозионных дефектов теплообменных труб, что может привести к разгерметизации I контура АЭС и поступлению теплоносителя во II контур в режиме работы реакторной установки на мощности. При превышении определенного нормированного значения межконтурной протечки в парогенераторе, энергоблок останавливают для проведения внепланового контроля целостности теплообменных труб. Для обеспечения безопасной эксплуатации энергоблока теплообменные трубы подвергают неразрушающему контролю, по результатам которого осуществляют глушение дефектных труб. При достижении определенного количества заглушенных теплообменных труб требуется замена парогенератора, что сопряжено со значительными экономическими потерями и дозовыми нагрузками персонала АЭС. Согласно технической документации допускается глушение до 2 % (220 труб) общего количества теплообменных труб в парогенераторе ПГВ-1000М. В таблице ниже представлены конструкционные материалы основного оборудования второго контура энергоблока.

Конструкционные материалы основного оборудования второго контура

Наименование

оборудования

Конструкционный материал

Возможные повреждения

Трубки парогенератора

Аустенитная

нержавеющая

сталь

08Х18Н10Т

В местах заделки трубок в коллекторы теплоносителя первого контура и в области контакта трубок с дистанционирующими элементами

Горячий и холодный коллекторы

Легированная

конструкционная

сталь

10ГН2МФА

Коррозионные процессы (дситинг, питинг и меж- кристаллитнос коррозионное растрескивание)

Турбина

Турбинная сталь

В зонах с высоким напряжением металла, в точках сверления посадочных мест дисков и мест крепления лопаток к дискам присутствует питинговая коррозия, коррозионная усталость трубных лопаток и коррозионное растрескивание

Трубки конденсатора

Медьсодержащий сплав МНЖ 5-1

Поступление коррозионно-агрессивных примесей охлаждающей воды через неплотности конденсатора в питательную воду является основной причиной коррозионных повреждений конструкционных материалов ПГ и оборудования конденсатно-питательного тракта. Со стороны охлаждающей воды присутствует обесцинкивание трубок, со стороны пара — эрозионный износ за счет присосов охлаждающей воды

Трубки ПНД

Латунь Л-68

Со стороны конденсата идет вымывание ионов меди, со стороны греющего пара — обесцинкивание

Трубки бойлеров

Латунь Л-68

Со стороны сетевой воды идет процесс вымывания ионов меди, со стороны греющего пара за счет присосов сетевой воды идет обесцинкивание латуни

Трубки ПВД

Углеродистая

сталь

Со стороны основного конденсата идет эрозионно-коррозионный износ входного участка трубопровода с участием кислорода и ионов НСО-3, со стороны греющего пара — общая коррозия (окислительная жесткость)

К основным видам коррозионных повреждений теплообменных труб можно отнести: коррозионная язва с дальнейшим развитием в виде трещины по механизму коррозионного растрескивания под напряжением; скопления язв (питтингов), имеющих незначительные размеры и располагающиеся преимущественно в нижней части теплообменных труб. Кроме язвенной коррозии наблюдается трещинообразование по межкристаллитному, транскристаллитному и смешанному характеру. Обнаруживается коррозия пятнами большой площади с незначительной глубиной.

Трещина или язва с продолжением в виде трещины, сформированной по механизму коррозионного растрескивания под напряжением, является не только самым распространенным, но и наиболее опасным дефектом теплообменных труб парогенератора. По данным многочисленных работ и исследований, скорость развития коррозионной трещины во много раз превышает скорость сплошной или язвенной коррозии металла. Коррозионное растрескивание металла теплообменных труб в первую очередь обусловлено наличием в котловой воде парогенераторов коррозионно-активных примесей, таких как хлориды и сульфаты. Их концентрация в отложениях, сформированных на поверхности теплообменных труб в процессе теплообмена, также способствует коррозионному растрескиванию металла.

Вторым опасным фактором, влияющим на скорость развития трещинообразований являются напряжения, включающие в себя остаточные, рабочие и термические. Остаточные растягивающие напряжения возникают при изготовлении теплообменных труб, а также при монтаже трубных пучков. Рабочие напряжения обусловлены действием перепада давления между I и II контурами, а термические напряжения — разным температурным расширением внутренней и наружной стенок теплообменной трубы.

Читайте также:

Updated: 24.01.2015 — 17:23
Энергетика. ТЭС и АЭС © 2012 Использование материалов с сайта разрешается при наличии на него активной ссылки без тегов nofollow и noindex.
Adblock detector