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蒸汽发生器690TT合金传热管划伤区含氯介质中的应力腐蚀行为研究新进展
2022-09-28  |          【 】【打印】【关闭

  传热管是压水堆核电站一、二回路间的重要屏障,是核用蒸汽发生器的关键部件之一。然而,在蒸汽发生器的制造和装配过程中(尤其是穿管时),难以避免地会在传热管表面形成不同深度的划伤。更值得一提的是,这些表面划伤常出现在传热缝隙处。相较于其他区域,传热缝隙处的水化学条件更为苛刻,常会出现Cl-S2O32-等杂质离子聚集的现象(局部浓缩程度可达六个数量级)。发生明显变形的表面划伤区域化学活性、残余应变高,在杂质离子的作用下,极易发生应力腐蚀开裂。在世界范围内,已有多起由划伤导致传热管应力腐蚀的案例。近期,重点实验室在中国科学院青年创新促进会(2022187)、国家自然科学基金(No.51771211)、国家重点研发计划(No.2019YFB1900904)和中科院核用材料与安全评价重点实验室开放课题(No.2021NMSAKF012022NMSAKF03)的联合支持下,研究了690TT合金传热管划伤区在含氯介质中的应力腐蚀开裂行为。结果表明,在含氯环境中,划伤会削弱690TT传热管材料的耐应力腐蚀性能;随着划伤深度的增加,其应力腐蚀敏感性增强。与碱性浓缩工况中被动产生SCC的机制(择优氧化及氧化物楔入应力)不同,含氯介质中划伤区SCC萌生主要源于氯离子主动破坏(点蚀作用)。并且,划伤区具有较高的残余应变和较高比例的随机大角度晶界,在点蚀作用的诱导下,应力腐蚀裂纹极易沿高活性的变形组织持续扩展。相关研究结果已在腐蚀领域权威期刊《Materials and Corrosion》上发表:Stress corrosion behavior of scratched Alloy 690TT steam generator tube in chlorine-containing high-temperature pressurized water, Materials and Corrosion, (2022). 

蒸汽发生器690TT合金传热管划伤区在含氯介质中的应力腐蚀行为

 

(核用材料的环境失效研究组 供稿)

 

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