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核废料再处理用不锈钢管耐蚀性能要求
发布者:不锈钢管厂(www.zjhstg.com) 发布时间:2021/7/5 阅读:277

 为了将使用完的核废料再处理而实际运用的方法是PUREX法(湿式再处理技术)。这种方法中,因为使用了高温、高浓度硝酸,所以大量使用了不锈钢管。但在用硝酸对用完的核燃料加以溶解时,产生了比硝酸的氧化还原电位更高的氧化还原电位的金属离子,从而形成了氧化性极强的环境,这是一种从钝态转向过钝态的环境。因此,此时存在由高浓度硝酸引起的晶间腐蚀、焊接热影响部分的腐蚀等腐蚀问题。

 

 对于高浓度的硝酸使用的不锈钢管,其中有为了提高耐晶间腐蚀性而把碳含量严格地控制在0.02%以下制造的304L不锈钢管和310不锈钢管,以及因为低碳状态下也可以析出M23C6合金,所以为了防止这种情况发生,对核废料再处理技术先进的法国研制开发了添加铌25Cr-20Ni-0.25Nb的不锈钢(Uranus65),在日本也进行了制造。1977年开始运转的日本东海再处理工厂,1977年开始运转的日本东海再处理工厂,根据各工程的条件而使用的材料有所不同,但是对耐腐蚀性要求不是很高的装置采用了SUS304L不锈钢管。对耐腐蚀性要求高的装置采用了310系钢种。起初主要采用进口的Uranus65钢用于制作熔化槽、硝酸回收蒸发锅炉等,之后限制杂质,提高耐腐蚀性的日本国产310Nb不锈钢也得到了应用。作为再处理装置用的不锈钢管,如表4.2所示,由表4.2可以看出,为了极力控制焊接影响部位的铬碳化合物而降低碳含量,或者在310Nb不锈钢中限制了硅和磷的含量。此外,在304ULC不锈钢中,为了提高在硝酸中的耐腐蚀性,极力限制磷含量到0.015%以下的钢业得到制造。通过反复进行了20次的65%沸腾硝酸腐蚀试验得出,如果固溶处理材料在腐蚀度为0.1mm/a以下,650℃×2h的敏化处理材料在腐蚀度为0.2mm/a以下的话,具有优良的腐蚀性。

 

 改善了钛和耐全面腐蚀性的Ti-5a合金已在日本东海再处理工厂被用于制造铀、钚溶液蒸发锅炉和热回收蒸发锅炉。此外,因为锆在硝酸环境中具有稳定的耐腐蚀性,所以在日本青森县六所村的再处理工厂在其连续式溶解槽中使用了锆。

 
 

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