Коррозия радиационная

Развитие атомной энергетики с использованием тепловых реакторов ставит перед радиационным материаловедением еще целый ряд других проблем дальнейшее изучение газового распухания и радиационной стойкости керамического топлива, использование металлического топлива, исследование влияния облучения на коррозию, радиационного роста анизотропных материалов и др. Однако в настоящее время для тепловых реакторов эти задачи по сравнению с рассмотренными выше не столь актуальны. [c.9]

Не останавливаясь на рассмотрении химизма и механизма высокотемпературной коррозии радиационных труб, изложим здесь лишь самые общие представления. [c.28]

Долговечность - свойство материалов сопротивляться развитию постепенного разрушения (постепенного отказа), обеспечивая работоспособность деталей в течение заданного времени (ресурса). Причины постепенного отказа разнообразны усталость, изнашивание, ползучесть, коррозия, радиационное разбухание и др. Эти процессы при эксплуатации вызывают постепенное накопление необратимых изменений в материале и его разрушение. Обеспечение долговечности материала означает уменьшение до требуемых значений скорости его разрушения. Для большинства деталей машин долговечность определяется сопротивлением материала усталостным разрушениям (циклической долговечностью) или сопротивлением изнашиванию (износостойкостью). [c.166]

Основными составляющими радиоактивного излучения являются нейтроны, протоны, дейтроны, а-частицы, р-частицы и -у-излуче-ние. Радиационные эффекты сводятся к действию излучения на металлы, коррозионную среду и процесс их взаимодействия, т. е. на электрохимическую коррозию металлов. [c.369]

Фото радиационный эффект, приводящий к образованию дополнительного количества носителей тока определенного типа, может ускорять коррозию металлов в результате облегчения катодного процесса или образования окислов р-типа (на Си, Ni, Fe), но может и замедлять коррозию металлов образованием окислов га-типа, снижая перенапряжение кислорода, т. е. облегчая протекание анодного процесса, не связанного с разрушением металла. Вообще влияние этого эффекта незначительно. [c.371]

При работе ядерного реактора радиационная обстановка в помещениях, расположенных в непосредственной близости от него, определяется проникающим излучением активной зоны, конструкций реактора и защиты, а также активностью теплоносителя. При остановке реактора радиационная обстановка в реакторном зале обусловлена остаточным у-излучением продуктов деления ядерного горючего, излучением активированных конструкций реактора и защиты. Во всех других помещениях, где расположены коммуникации или элементы оборудования технологического контура, омываемые теплоносителем, радиационная обстановка после остановки реактора определяется отложениями радиоактивных продуктов коррозии и примесей в теплоносителе, а иногда и продуктами деления ядерного горючего. [c.7]

Практические применения радиационной химии можно подразделить на оборонительные и наступательные . На первом этапе развития ядерной промышленности в основном велись работы оборонительного плана по радиационно-химической защите материалов в реакторах и вообще в условиях высокой радиоактивности (в частности, в космосе). При сильном облучении металлы становятся склонными к коррозии, хрупкости, смазочные масла портятся, в изоляторах увеличивается электропроводность и т. д. Была проведена большая работа по изысканию материалов, стойких по отношению к облучению.. Так, было найдено, что из металлов в условиях облучения хорошо сохраняют свои антикоррозийные и механические свойства цирконий и его сплавы. Хорошей радиационной стойкостью обладают и некоторые полимерные материалы, например, полистирол, для которого малы выходы как сшивания, так и деструкции (радиационно-стабильные (обычно ароматические, см. п. 3) группы, не только сами устойчивы по отношению к излучению, но могут защищать от разрушения и другие полимерные молекулы, отсасывая от них энергию (так называемая защита типа губки). Применяется также защита типа жертвы . В этом случае защищающие молекулы, например, могут захватывать образующийся в радиационно-химическом процессе атомарный водород, препятствуя последнему реагировать с другими молекулами. [c.665]

Для горячих участков трубопроводов и шлейфов газовых скважин рекомендуются радиационно-обработанные термостойкие изоляционные ленты ЛЭТСАР-ЛПТ (ТУ 38-30368—76), предназначенные для защиты от коррозии трубопроводов с температурой до 120 °С. Ленты ЛЭТСАР-ЛПТ-—двухслойный рулонный материал. [c.69]

В приморской и морской атмосферах тропических районов осаждение аэрозолей и капель морской воды на нагретую солнцем поверхность металлов приводит к резкому увеличению скорости коррозии. В этом случае коррозия протекает при температуре, создаваемой радиационным нагревом металла. [c.79]

На рис. 9.6 показаны два случая сравнительно равномерного образования окалины при наличии наносного слоя из оксидов железа а) и в его отсутствие (б). Верхний (наносный) слой окалины может быть легко удален с поверхности металла острым предметом или смятием трубы, нижний практически не поддается удалению, так как он прочно связан с металлом. Такой вид коррозии часто наблюдается в нижней радиационной части (НРЧ) прямоточных котлов при больших тепловых нагрузках. Его развитию способствует присутствие оксидов железа, меди и других загрязнений, приносимых водой из питательного тракта котла. Трещины образуются с огневой стороны трубы, где происходит наиболее сильное наводороживание стали. [c.178]

К общим физическим моделям отказов и процессов их возникновения относятся, например деформация и механическое разрушение различных материалов, электрическое разрушение (нарушение электрической прочности, электрический пробой) диэлектрических материалов, тепловое разрушение (нарушение тепловой устойчивости, перегорание, расплавление и т. п.) элементов, электрохимическая коррозия, электротермическая эрозия, радиационное разрушение, истирание (износ) поверхностей деталей, сцепление (схватывание) поверхностей соприкасающихся деталей, загрязнение поверхности и материала элементов и многие другие. [c.39]

В реакторных установках, охлаждаемых водой, для поддержания нужного состава охлаждающей воды применяются различные способы ее подготовки и обработки. Задача эта осложняется двумя обстоятельствами 1) наличием радиоактивности, для недопущения которой необходимы вода высокой чистоты и предупреждение коррозии, а также удаление из воды и транспортировка из очистительной установки накопившихся в ней радиоактивных продуктов коррозии 2) наличие радиационных превращений в воде, которые сильно изменяют ее коррозионные свойства. [c.302]

В процессе эксплуатации прямоточных парогенераторов мощных энергетических блоков сверхкритических параметров пара, работающих на мазуте с содержанием серы 2,0—3,5%, пришлось столкнуться с интенсивной высокотемпературной коррозией топочных экранов. В частности, первые коррозионные повреждения были обнаружены на трубах нижней радиационной части парогенераторов типа ПК-41, с которых началось освоение газомазутных энергоблоков мощностью 300 МВт. Эти двухкорпусные парогенераторы спроектированы на сверхкритические параметры пара f ne=565° и р— =25,5 МПа (255 кгс/см ) с промежуточным перегревом пара до 565°С при давлении 4 МПа (40 кгс/см ). [c.7]

В процессе эксплуатации происходит постепенное образование наносного слоя окислов железа. Температура внутренней поверхности трубы под их слоем начинает повышаться. Процесс пароводяной коррозии, протекающий относительно вяло на внутренней поверхности чистых труб нижней радиационной части при температуре 420—440°С, существенно ускоряется с ростом температуры стенки под слоем окислов. С течением времени скорость роста температуры металла труб возрастает. [c.16]

Следует отметить, что в пристенной области напротив участков экранов нижней радиационной части парогенераторов ПК-41, поражаемых коррозией, были обнаружены в значительном количестве газообразные продукты неполного сгорания мазута (СО, Нг), а также весьма активный в коррозионном отношении сероводород в количестве до 0,06—0,08%. В этом случае протекает так называемая сероводородная коррозия сероводород взаимодействует с железом, образуя сульфид железа FeS. Положение существенно улучшается при уплотнении топочной камеры и подаче большего количества воздуха, необходимого для горения, через горелки, а также при выравнивании раздачи воздуха между горелками. [c.20]

Исходя из изложенных представлений о механизме коррозии труб нижней радиационной части газомазутных парогенераторов основными мероприятиями по борьбе с ней должны быть [c.20]

Опыт длительной эксплуатации показал, что циклонный способ сжигания обеспечивает падежную защиту экранов нижней радиационной части от высокотемпературной газовой коррозии. [c.22]

Несмотря на указанный комплекс мероприятий, на парогенераторах не удалось полностью подавить высокотемпературную газовую коррозию экранов. После 20 тыс. ч эксплуатации на ряде парогенераторов этого типа наблюдались коррозионные поражения на фронтовой и задней стенках нижней радиационной части на уровне и несколько ниже второго яруса горелок. Утонение стенок труб по лобовой образующей вследствие коррозии привело к тому, что толщина стенки стала на 1,2— 1,4 мм менее допускаемой. Имеют место единичные разрывы труб. [c.29]

На парогенераторах сверхкритического давления типа ПК-39 энергоблоков мощностью 300 МВт при сжигании пыли антрацитового штыба отмечалась интенсивная коррозия экранов средней радиационной части. В этом случае температура наружной поверхности труб экранов еще выше, чем в экранах парогенераторов высокого давления. Существенную роль в ускорении коррозии играют тепловые потоки чем они выше, тем больше градиент температуры по толщине наружных отложений, тем больше вероятность образования в отложениях жидкого расплава, резко ускоряющего коррозию металла. [c.36]

К конструкционным материалам в реакторах предъявляется дополнительное требование радиационной стойкости, т. е. длительного сохранения физических и химических свойств в условиях интенсивнейшего нейтронного облучения. Особенно опасны коррозия и падение механической прочности. Так, коррозия оболочек твэлов и теплоносителей может привести к нарушению герметичности и тем самым к радиоактивному заражению теплоносителя, а иногда и к аварии. Для изготовления конструктивных элементов применяются алюминий, его сплавы с магнием или бериллием, цирконий, керамические материалы, нержавеющая сталь, графит, покрытия из ниобия, молибдена, никеля и некоторые другие материалы. [c.582]

С другой стороны, локальный характер активации и соответственно низкий уровень суммарной наведенной радиоактивности (при высокой поверхностной активности в области пятна облучения) делают указанный способ очень удобным в случае проведения испытаний и организации контроля коррозии технологического оборудования непосредственно в производственных условиях, когда уровень радиоактивности в отсутствие радиационной защиты не должен превышать санитарных норм. В этом случае скорость равномерной коррозии можно определять по снижению во времени активности облученного участка поверхности, учитьгаая при расчете период полураспада и закон распределения метки по глубине. Рекомендуемые методы активации заряженньши частицами некоторых технически важных металлов приведены в табл. 13. [c.208]

При контроле качества сварных соединений и узлов атомных энергетических установок в условиях их эксплуатации и ремонта задачи радиографии существенно осложняются, так как само контролируемое изделие является источником ионизирующего излучения или находится в условиях повышенного радиационного фона, многократно превышающего допустимые санитарные нормы. Сварные соединения, как правило, являются неповоротными и находятся в труднодоступных местах, что исключает возможность применения в этих условиях рентгеновских аппаратов и ускорителей и позволяет использовать в основном только радиоизотопиые источники излучения. Радиационная обстановка в зоне контроля определяется излучением, создаваемым продуктами коррозии на внутренних стенках трубопроводов первого контура, а также излучением от основного оборудования, создаваемого из-за активации материалов нейтронными потоками реактора. [c.49]

Сульфидная коррозия в дымовых газах наблюдается при концентрациях сероводорода 0,01—0,2 %. Зондирование топочного пространства показало, что в неблагоприятных случаях вблизи поверхности экранов пылеугольных котлов содержание кислорода снижается с 2,0 до 0,2 %, а содержание оксида углерода и сероводорода увеличивается с 2,6 до 8,2 и с 0,013 до 0,066 % соответственно [21. При этом наблюдалось увеличение скорости коррозии труб из стали 12Х1МФ с нескольких десятых до 5—6 мм/год. В результате коррозии происходит существенное утонение стенки труб с огневой стороны, что приводит к их разрыву (из-за соответствующего роста напряжений) через 23—24 тыс. ч эксплуатации. Сероводородная коррозия сопровождается образованием на поверхности труб из перлитных сталей двухслойной пленки, наружная часть которой состоит из оксида железа FejOg, а внутренняя — из сульфида железа FeS. Влияние сероводорода увеличивается при повышении температуры до 550 °С, а затем уменьшается из-за его разложения (рис. 12.2). Скорость сероводородной коррозии возрастает линейно с увеличением концентрации сероводорода в дымовых газах (рис. 12.3). Экспериментально обнаружен линейный рост концентрации сероводорода в топочных газах при увеличении соотношения СО (СО + СО ). Отрицательное воздействие сероводорода проявляется не только в усилении коррозии металлических поверхностей, но и в постепенном разрушении защищающего их огнеупорного (в частности, хромитового) слоя, который наносится на экран нижней радиационной части (НРЧ) котлов. [c.222]

Опыт эксплуатации оборудования первого и второго контуров АЭС с реактором типа ВВЭР и одноконтурной АЭС с реактором типа РБМК показал, что обеспечивается приемлемая радиационная и эксплуатационная обстановка, если скорость коррозии конструкционных материалов, взаимодействующих с теплоносителем, не превышает 0,02—0,05 мм/год. Однако даже при сравнительно малых скоростях коррозии (10- —10-. мм/год), которые совершенно не опасны по прочностным характеристикам материалов, существенным является вопрос накопления продуктов коррозии в теплоносителе, их растворимости, радиоактивности, условий переноса и отложения на теплопередающих поверхностях оборудования и оболочках тепловыделяющих элементов ядерно-го реактора. [c.25]

D2O2). в тяжеловодных реакторах разложение воды имеет прямое экономическое значение. В реакторах открытого цикла могут присутствовать заметные количества взрывчатых смесей. Относительно небольшие количества кислорода или перекиси, образующихся при радиолизе, могут оказывать неблагоприятное влияние на коррозию некоторых материалов. Возможно, что радиационная обстановка влияет на химическую природу радиоактивных веществ, растворенных в воде, и на их перенос в реакторной системе. [c.67]

Назначение смешанного калнй-аммиачного режима заключается в том, чтобы, во-первых, в условиях наличия борной кислоты обеспечить вводом едкого кали (КОН) достаточно низкие скорости коррозии сталей реакторного контура и, во-вторых, снизить интенсивность радиолиза за счет водорода, получаемого вследствие радиационного разложения аммиака, не допуская, однако, слишком больших концентраций водорода, способных вызвать наводороживание сталей и их охрупчивание. [c.63]

Имеющийся в нашей стране и за рубежом опыт по реализации эффекта многослойности при создании крупногабаритных оболочечных конструкций типа сосудов давления и трубопроводов (изготовляемых путем спиральной навивки или последовательного наслоения на цилиндрическую обечайку тонколистового проката) свидетельствует о значительных преимуществах данного вида конструкционного материала по сравнению с толстолистовым монометаллом (того же сечения) и об определенных нерешенных задачах в области прочности составных слоистых тел и изделий. Однако при этом все более очевидной становится идея о том, что на современном этапе развития машиностроения необходимым является переход от принципов выбора материалов при создании машин и инженерных сооружений к конструированию материалов, т. е. в настоящее время конструктор, создавая машину (или иной вид оборудования), не всегда может удовлетвориться свойствами имеющихся в его распоряжении традиционных материалов, производимых, например, металлургической отраслью. Взаимодействие элементов конструкций с рабочей средой при наличии во многих случаях неоднородных и нестационарных силовых, тепловых, электромагнитных, радиационных и других полей сопровождается протеканием процессов коррозии, эрозии, трещинообразования и т. д., наиболее активно развивающихся в поверхностных слоях материала. [c.12]

Контрольные образцы, за исключением железа, не подвергавшиеся облучению, сохранили без изменения внешний вид и вес. Облучение в значительной степени ускоряет коррозию же теза, меди, цинка и заметно меньше алюминия. Скорость коррозии стали 1Х18Н9Т при наличии облучения не изменяется. А. В. Бялобжес-ский в работе [1,32] показал, что в атмосферных условиях действие облучения наименее эффективно в отношении металлов, способных образовывать на своей поверхности прочные окисные пленки. С повышением интенсивности облучения скорость коррозии железа увеличивается. Образец, экранированный свинцом от прямого воздействия у-излучения, корродировал в такой же степени, как и незащищенный. 0 свидетельствует о том, что основную роль в усилении коррозии при облучении играют продукты радиационного изменения атмосферы, а не активация поверхности металла. [c.39]

При использовании метода вырезок для контроля за пароводяной коррозией металла прямоточных отлов закритических парамет ров пара и за отложением продуктов Коррозии используются участки труб экономайзера (входная и выходная часть), переходной зоны, потолочного экрана, средней радиационной части (СРЧ) и. нижней радиационной части (НРЧ). Вырезки экранных Т1руб барабанно го котла должны производиться из нескольких зон зоны с максимальной тепловой нагрузкой, зоны вскипания воды, зоны с вялой циркуляцией и зоны возможного расслоения пароводяной смеси. [c.286]

Наиболее интенсивная высокотемпературная газовая коррозия наблюдалась на боковых экранах нижней радиационной части, где тепловые потоки достигают 545— 580 кBт/м , или 470—500 тыс. ккaл/(м ч), а также па задних экранах па том же уровне, где тепловые потоки [c.8]

Pu . 3. Поврежденные коррозией трубы 0 32x6, выполненные из стали 12Х1МФ, бокового экрана нижней радиационной части парогенератора ПК-41. [c.12]

Анализ вклада в общий суммарный эффект каждого из источников окислов железа показал, что на стали 12Х1МФ в экранах нижней радиационной части к моменту, когда количество окислов достигает опасной величины, около половины их, получается вследствие процесса пароводяной коррозии. [c.19]

При повышении температуры на наружной поверхности труб нижней радиационной части резко ускоряется высокотемпературная газовая коррозия, приводящая к утонению труб. Точный механизм процесса не установлен. Несомненно, что важную роль играют окислы серы, ванадия и щелочных металлов. Судя по внещнему виду труб, строению отложений и окисных пленок, в наиболее теплонапряженных местах отложения находятся в расплавленном состоянии. Вероятно, что в этих местах протекает электрохимическая коррозия. Дополнительным импульсом для нее может служить наличие на одной и той же экранной трубе участков поверхности с различным тепловым потоком. Роль анода, где происходит растворение металла, играет лобовая наиболее теплонапряженная образующая. Окислы ванадия и щелочных металлов снижают температуру плавления отложений. Кроме того, окислы ванадия — сильный катализатор окислительных процессов. (Механизм их воздействия бу- [c.19]

С целью повышения эксплуатационной надежности наиболее теплонапряженных боковых экранов нижней радиационной части парогенератора ПК-41 с вихревыми горелками МО ЦКТИ предложено выполнять боковые экраны в районе пятна коррозии из стали ЭИ756 (1ХПВ2МФ). Эта сталь обладает более высокой коррозионной стойкостью в продуктах сгорания сернистого мазута, более жаропрочна и несколько более стойка против пароводяной коррозии в среде сверхкритического давления по сравнению со сталью 12Х1МФ. [c.23]

Таким образом, замена труб боковых экранов нижней радиационной части из стали 12Х1МФ в районе пятна коррозии па трубы из стали ЭИ756 и применение микроиромывок позволили резко повысить эксплуатационную надежность парогенераторов ПК-41 энергоблоков мощностью 300 МВт. [c.25]

Парогенератор ТГМ-96 — барабанный парогенератор с естественной циркуляцией, рассчитан на давление острого пара 14 МПа (140 кгс/см ) и температуру перегрева 560°С и предназначен для сжигания природного газа и высокосернистого мазута, имеет П-образную компоновку. Топочная камера призматическая. Восемь турбулентных горелок расположены в два яруса на фронтовой стене. Работает с уравновешенной тягой. Боковые и задние экраны образованы испарительными панелями и изготовлены из углеродистой стали 20, Часть фронтового экрана, на которой наблюдались единичные поражения вследствие высокотемпературной газовой коррозии, представляет собой настенный радиационный пароперегреватель. На обвязочных трубах горелок 0 42X5,5 мм нз стали 12Х1МФ были зафиксированы утонения стенок и уменьшения наружных диаметров вследствие высокотемлературной коррозии. Структура поврежденных трубок имела следы перегрева. По граница.м зерен можно было наблюдать пористость, вызванную процессом ползучести. Заметного количества наносных окислов л<елеза на внутренней поверхности труб не наблюдалось. [c.31]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...