压水堆一回路系统600合金部位应力腐蚀开裂风险分析

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。压水堆一回路系统600合金部位应力腐蚀开裂风险分析　　摘要：本文介绍了因科镍600合金在压水堆核电厂一回路水环境下发生一回路水应力腐蚀开裂的机理和影响因素，并从因科镍600合金失效案例、各部位对应力腐蚀开裂的敏感性，以及表面加工工艺的影响等方面进行分析，对国内某核电机组一回路600合金部位发生应力腐蚀开裂的风险进行了评价，认为稳压器接管安

2、全端异种钢焊缝及电加热器贯穿件部位风险最高，一回路热段相关部位风险次之，需要进一步加强监督管理，以确保机组安全运行。　　关键词：压水堆600合金一回路水应力腐蚀开裂风险分析　　中图分类号：TL353文献标识码：A文章编号：1674-098X10-0120-02　　早期压水堆核电厂一回路系统的许多部位使用了因科镍600合金及相关焊接材料。随着运行时间的延长，很多部位出现了应力腐蚀开裂的现象[1]。大量研究表明，600合金材料在压水堆一回路水或蒸汽环境下对一回路水应力腐蚀开裂敏感。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆

3、盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　国内某压水堆核电机组一回路压力边界的一些部位使用了600合金材料。鉴于600合金对PWSCC的敏感性，需要对这些部位进行深入分析和评价，并制定相应的应对措施，确保机组安全稳定运行。　　1

4、应力腐蚀开裂　　应力腐蚀是金属材料在拉应力和腐蚀介质的共同作用下所引起的脆性断裂。应力腐蚀开裂必须具备3个条件才能产生，即敏感性材料、拉应力和腐蚀环境。　　敏感性材料　　退火温度和铬含量是影响镍基合金对PWSCC敏感性的两个重要因素。高温退火有利于使碳化物在晶界大量析出，碳化物可以阻碍和消耗晶界中的氧，防止铬的局部氧化，同时碳化物起到位错源的作用，导致塑性应变，从而引起裂尖钝化，降低合金对PWSCC的敏感性。　　镍基合金对PWSCC的敏感性存在一个门槛值。当铬含量超过门槛值时，材料就能有效防止PWSCC的发生。镍

5、基合金在一回路水环境中会反应消耗11%～12%的铬，而合金内部氧化的门槛值约为10%的铬，再加上一定的安全裕量，铬含量24%以上就对PWSCC不敏感[2]。　　拉应力为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的

6、使用和维护。　　持续较高的拉应力是PWSCC发生的必要条件。产生拉应力的原因，一个是由压力、温度和其他机械应力而引起的运行应力，一个是焊接残余应力。在设计中已对运行应力进行了分析和计算，而较高的拉应力往往是由于制造过程中焊接后冷却收缩而引起的。焊接残余应力是PWSCC萌生和扩展的主要驱动力。　　腐蚀环境　　一回路系统的水化学和温度是影响PWSCC的重要因素。运行温度较高的部位会比运行温度较低的部位更易发生应力腐蚀开裂。冷却剂中氢和锂的浓度会影响裂纹萌生和扩展，需要严格控制水质。加锌可以延长启裂时间，降低裂纹扩展速

7、率，在一些核电厂中已有应用。　　2应力腐蚀开裂风险分析　　失效案例分析　　对国际上发生PWSCC的案例进行了调研，分析表明，大部分PWSCC失效事件发生在机组运行20年以后，发生部位为蒸发器传热管及一回路贯穿件或接管异种钢焊缝。国内某机组已运行20多年。随着运行时间的增加，600合金部位发生PWSCC的风险逐渐升高，应予以特别关注。　　敏感性分析　　一般来讲，对PWSCC同样敏感的材料，在相同拉应力的作用下，裂纹萌生的时间是运行温度的函数，可用下式表示：　　式中，EDY为等效降质时间，年；　　ΔEFPYj为在温度

8、Tj下的运行时间，年；　　Qi为裂纹萌生的热活化能，50kcal/mol；　　R为气体常数，×10-3kcal/mol.°R；　　Tj为物体在j时段的运行温度；为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源