Дуплексные трубы из нержавеющей стали для атомной энергетики Система охлаждающей воды

Как чистая энергия, ядерная энергия вносит основной вклад в сокращение глобальных выбросов углерода и может сыграть еще более важную роль в будущем. Будущее за дуплексной трубой из нержавеющей стали для системы водяного охлаждения.

Ключевым фактором безопасной эксплуатации атомных электростанций является система трубопроводов охлаждающей воды. Эта сложная система содержит тысячи футов труб диаметром от большого до малого, и ее функция заключается в обеспечении надежного водоснабжения для охлаждения оборудования атомных электростанций.

Обычно есть операционная система не уровня безопасности и аварийная система уровня безопасности. Системы трубопроводов, не отвечающих требованиям безопасности, должны обеспечивать достаточное количество охлаждающей воды для нормального охлаждения оборудования ядерной энергетики. Система уровня безопасности должна обеспечивать достаточное количество охлаждающей воды, чтобы держать реактор под контролем и безопасно останавливать его в аварийной ситуации. Материалы трубопроводов, используемые в этих системах, должны быть устойчивы к коррозии из-за охлаждающей воды на протяжении всего срока службы оборудования.

В зависимости от местоположения атомной электростанции типы охлаждающей воды варьируются от относительно чистой пресной воды до загрязненной морской воды. Поэтому степень коррозии материалов трубопроводов сильно различается. Опыт показал, что по мере старения системы могут возникать различные проблемы с коррозией. Если не решить проблему, это вызовет повреждение системы и помешает подавать необходимую охлаждающую воду.

---

Материалы и проблемы системы водяного охлаждения

Утечка из-за образования накипи (засорения) и коррозии системы трубопроводов охлаждающей воды является наиболее частой проблемой. Следующие условия часто приводят к обрастанию: накопление отложений, морских организмов (биообрастание), накопление продуктов коррозии и засорение инородными телами.

Проблемы утечки обычно вызваны микробиологической коррозией (MIC). MIC - это очень агрессивная форма коррозии, вызываемая определенными микроорганизмами в воде. Углеродистая сталь и низколегированная нержавеющая сталь часто подвергаются этой форме коррозии.

Большинство атомных электростанций, работающих в Северной Америке, использовали трубопроводные системы из углеродистой стали, иногда с покрытием или футеровкой из цемента или резины. Из-за проблем с надежностью необходим непрерывный мониторинг, а затраты на техническое обслуживание высоки.

В результате на многих предприятиях трубы из углеродистой стали были заменены на более стойкие к коррозии. Чтобы обеспечить расчетный срок службы новой атомной электростанции более 60 лет, будет рассматриваться возможность использования более эффективных материалов.

Нержавеющая сталь всегда считалась приемлемым вариантом для строительства новых систем водоснабжения и ремонта или замены существующих систем из углеродистой стали.

Обычно используемая нержавеющая сталь в программе модернизации трубопроводов - нержавеющая сталь 304L, 316L или 6% Mo. Разрыв в характеристиках и цене между нержавеющей сталью 316L и 6% Mo велик.

Если охлаждающая среда представляет собой неочищенную воду, которая является очень агрессивной и может вызвать микробную коррозию, 304L и 316L не подходят.

Поэтому атомные электростанции должны перейти на нержавеющую сталь 6% Mo или принять высокие затраты на техническое обслуживание систем из углеродистой стали. Некоторые атомные электростанции по-прежнему используют трубы с футеровкой из углеродистой стали из-за более низких начальных затрат.

---

Дуплексная нержавеющая сталь 2205 оказалась хорошим выбором

Атомная электростанция Duke Energy в Катобе в Южной Каролине, США, является первой атомной электростанцией, которая будет использовать дуплекс 2205 (UNS S32205) дуплексная нержавеющая сталь в своей системе.

Эта оценка от поставщик трубной арматуры из нержавеющей стали содержит около 3,2% молибдена, который улучшает коррозионную стойкость и значительно превосходит нержавеющую сталь 304L и 316L.

Система трубопроводов, по которой подпиточная вода подается в градирню главного конденсатора. Трубы с надземной футеровкой из углеродистой стали заменены на 2205 дуплексные трубы из нержавеющей стали.

После того, как трубопровод использовался в течение 500 дней, система была тщательно проверена. При осмотре следов накипи или коррозии не обнаружено. Дуплексная нержавеющая сталь 2205 имеет очень хорошие характеристики.

За более чем десять лет с момента установки трубы из нержавеющей стали 2205 хорошо себя зарекомендовали. Основываясь на этом опыте, Duke Energy использовала трубы из дуплексной нержавеющей стали 2205 в других частях своей системы.

---

Теперь есть еще один вариант - дуплексная труба из нержавеющей стали для системы водяного охлаждения. Успешное применение дуплексной нержавеющей стали может снизить затраты на техническое обслуживание, сократить время простоя и обеспечить безопасную работу атомных электростанций.