close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

ПРАВИЛА воздушных перевозок пассажиров, багажа и грузов;pdf

код для вставкиСкачать
Конструкционные материалы
для энергоблока с
реакторной установкой
БН-1200
Карзов Г.П., Марков В.Г., Кудрявцев А.С., Сазонов В.Н.,
Щербинина Н.Б.
ФГУП «ЦНИИ КМ «Прометей»
1
«ЦНИИ КМ «Прометей».
Разработка конструкционный материалов
Быстрый опытный реактор Бор-60
Первая ядерно-энергетическая установка
на быстрых нейтронах БН-350
Энергоблок №3 Белоярской АЭС с
реакторной установкой БН-600
2
Энергоблок №4 Белоярской АЭС с
реакторной установкой БН-800
Энергоблок с РУ БН-1200.
Направления работ.
• Реакторная установка
• ПТО
• Натриевые трубопроводы
Парогенератор включая
трубный пучок
3
Конструкционные
материалы для РУ типа БН.
Материалы
Реакторная установка
Расчётный срок
службы
10Х18Н9 (09Х18Н9)
08Х16Н11М3
БН-600
30 лет (40 лет)
10Х18Н9 (09Х18Н9)
08Х16Н11М3
БН-800
40 лет
10Х18Н9-М (09Х18Н9-М) БН-1200
08Х16Н11М3-М
60 лет
4
Повышение служебных характеристик
стали марок 10Х18Н9 и 08Х16Н11М3.
• Цель:
• Обеспечение срока эксплуатации реактора БН-1200 - 60 лет.
• Предотвращение коррозионного повреждения оборудования
в пред эксплуатационный период (на монтаже)
• Задачи:
• Повышение коррозионной стойкости стали;
• Повышение термической стабильности и жаропрочности
стали.
• Решение
• Снижение содержания углерода;
• Легирование стали азотом;
• Микролегирование карбидо и нитридо образующими
элементами;
• Ограничение содержания примесных элементов
5
Опытно-промышленные плавки
стали марок 10Х18Н9 и 08Х16Н11М3
Х16Н11М3
Х18Н9
Марка
стали
Плавка
Химический состав, мас. %
C
Cr
Ni
Mo
Ti
S
P
N
Nb
5В9928*
0,09
18
9,01
-
0,01
0,006
0,011
0,02
0,01
5В9929
0,06
17,74
9,35
-
0,05
0,002
0,012
0,05
0,10
5В9930
0,02
17,68
9,20
-
0,05
0,003
0,012
0,09
0,10
5В9937*
0,08
16,15
10,98
2,26
0,01
0,003
0,011
0,01
0,01
5В9938
0,06
15,72
11,10
2,30
0,05
0,002
0,011
0,06
0,11
5В9939
0,02
15,620
11,11
2,38
0,05
0,002
0,01
0,06
0,10
* - Плавка базового химического состава
6
Сталь марки 10Х18Н9.
Кратковременные механические свойства.
Напряжение, МПа / Сужение, %
700
600
500
400
300
200
100
0
Временное
сопритивление
Предел
текучести
Относительное
Временное
сужение
сопритивление
Температура 20 С
Предел
текучести
Относительное
сужение
Температура 600 С
5В9928 (N=0,02 вес.%; С=0,09 вес.%)
5В9929 (N=0,05 вес.%; С=0,06 вес.%)
5В9930 (N=0,09 вес.%; С=0,02 вес.%)
Гарантированные значения
7
Сталь марки 08Х16Н11М3.
Кратковременные механические свойства.
Напряжение, МПа / Сужение, %
700
600
500
400
300
200
100
0
Временное
сопритивление
Предел
текучести
Относительное
Временное
сужение
сопритивление
Температура 20 С
Предел
текучести
Относительное
сужение
Температура 600 С
5В9937 (N=0,01 вес.%; С=0,08 вес.%)
5В9938 (N=0,06 вес.%; С=0,06 вес.%)
5В9939 (N=0,06 вес.%; С=0,02 вес.%)
Гарантированные значения
8
Сталь марки 10Х18Н9.
Ползучесть при 600 °С.
9
Сталь марки 08Х16Н11М3.
Ползучесть при 600 °С.
10
Сталь марок 10Х18Н9, 08Х16Н11М3.
Сопротивление питтинговой коррозии.
08Х16Н11М3
0,0035
0,003
0,0025
0,002
0,0015
0,001
0,0005
0
5В9928ВИ
(N=0,02
вес.%;
С=0,09
вес.%)
5В9929ВИ
(N=0,05
вес.%;
С=0,06
вес.%)
5В9930ВИ
(N=0,09
вес.%;
С=0,02
вес.%)
Средние относительные потери массы, г/см2
Средние относительные потери массы, г/см2
10Х18Н9
0,00035
0,0003
0,00025
0,0002
0,00015
0,0001
0,00005
0
5В9937 ВИ
(N=0,01
вес.%;
С=0,08
вес.%)
5В9938ВИ
(N=0,06
вес.%;
С=0,06
вес.%)
5В9939ВИ
(N=0,06
вес.%;
С=0,02
вес.%)
11
Конструкционные
материалы для ПГ РУ БН
БН-600
(испаритель)
БН-800
БН-1200
Марка стали
10Х2М
10Х2М
?
Срок службы,
тыс. ч
125
150
240
Температура
эксплуатации, °С
460
505
527
12
Конструкционные материалы для ПГ.
Выбор нового материала.
Жаропрочность
Стойкость к
хлоридному
КР и МККР
Теплопроводность
Нержавеющая
аустенитная сталь
(10Х18Н9)
+
-
±
Железоникелевый,
никелевый сплавы
++
+
-
Перлитная сталь
(10Х2М)
-
++
++
9-12 % Cr
нержавеющая сталь
+
++
+
Материал
13
Схема физико-химических и коррозионных
процессов в теплообменной трубе.
14
Конструкционные материалы для ПГ.
9 или 12 % Cr, коррозия в паре.
15
Конструкционные материалы для ПГ.
9 или 12 % Cr, питтинговая коррозия.
0,09
0,08
Глубина язв, мм
0,07
0,06
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01
0
1000 ч
1500 ч
Температура испытания 350 °С
1000 ч
1500 ч
Температура испытания 380 °С
9 % Cr
12 % Cr
1000 ч
1500 ч
Температура испытания 420 °С
16
Сталь марок 10Х2М и 07Х12НМФБ.
Средняя скорость коррозии, мм/год.
Температура
испытаний, °С
10Х2М
07Х12НМФБ
Общая (питтинговая)
20
0,073
0,000036
коррозия в 3% растворе NaCl.
50
0,08
0,000074
50
0,7
0,003
Вид испытаний
Коррозия под отложениями.
Состав раствора: 100 мг/л
NaCl, 100 г/л Fe2O3, 100 г/л
CuO, дистиллированная
вода, H2SO4 до рН=3.
17
Сталь марки 07Х12НМФБ.
Промышленное освоение.
№
п/п
№ ТУ
Наименование ТУ
Завод
изготовитель
1
ТУ 14-1-4092-86
Заготовка трубная кованая из стали марки 07Х12НМФБ
(ЧС80) и 07Х12НМФБ-ВИ (ЧС80-ВИ)
ОАО «ЧМК»
2
ТУ 14-134-477-2010
Лист горячекатаный из стали марки 07Х12НМФБ,
07Х12НМФБ-Ш
ОАО «ЧМК»
3
ТУ 14-123-218-2010
Лист холоднокатаный из стали марки 07Х12НМФБ,
07Х12НМФБ-Ш
ОАО «АМЗ»
4
ТУ 14-159-330-2008
Трубы бесшовные холоднодеформированные из стали
марки 07Х12НМФБ (ЧС-80), 07Х12НМФБ-ВИ (ЧС-80-ВИ)
для энергетических установок
ОАО «ПНТЗ»
5
ТУ 0912-04707516250-2010
Заготовки из стали марок 07Х12НМФБ и 07Х12НМФБ-Ш
ООО «ОМЗСпецсталь»
6
ТУ 0981-05607516250-2010
Листовые заготовки из стали марок 07Х12НМФБ и
07Х12НМФБ-Ш
ООО «ОМЗСпецсталь»
18
Сталь марки 07Х12НМФБ.
Сварочные материалы.
Материал
Стандарт
Сварочная
ТУ 14-131проволока марки 1062-2009
Св-10Х12НМФТ
Завод изготовитель
ОАО
«Металлургический
завод
«Электросталь»
Сварочные
ТУ5.965-11989- ОАО «ЗиОэлектроды марки 2010
Подольск»
ЭМ-99
19
Сталь марки 07Х12НМФБ.
Технология сварки.
• предварительный и сопутствующий
подогрев при сварке
• режимы сварки
• термоотдых
• послесварочная термическая
обработка сварных соединений
20
Сталь марки 07Х12НМФБ.
Примеры сварных соединений.
Автоматическая дуговая
сварка под флюсом, лист
толщиной 40 мм
Приварка труб к трубным
доскам
21
Сталь марки 07Х12НМФБ.
Качество сварных соединений.
Автоматическая дуговая
сварка под флюсом, лист
толщиной 40 мм
Приварка труб к трубным
доскам
22
Сталь марки 07Х12НМФБ.
Кратковременные механические свойства.
23
Сталь марки 07Х12НМФБ.
Длительная прочность.
Температура 550 °С
Температура 600 °С
24
Сталь марки 07Х12НМФБ.
Механические свойства сварных соединений и металла шва.
Температура испытания, °С
20
Материал
Временное
сопротивление,
(Rm)
550
Предел
текучести,
(Rp0,2)
Временное
сопротивление,
(Rm)
Предел
текучести,
(Rp0,2)
МПа
Металл шва
750-765
622-639
436-485
402-456
Сварное
соединение
701-725
-
367-390
-
Сталь
619-805
479-656
385-603
342-546
Требования
≥580
≥400
≥340
≥254
25
«ЦНИИ КМ «Прометей»
Конструкционные материалы для АЭУ с РУ БН-1200
• Комплексный подход к материаловедческому
обеспечению атомных энергетических
установок:
• Создание новых материалов
• Промышленное освоение
• Аттестационные испытаний
• Обеспечение расчётного ресурса
оборудования АЭУ с РУ БН-1200 за счёт
усовершенствованных и новых
конструкционных материалов.
26
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа