Какие металлы используются в турбинах АЭС?

Турбина АЭСТурбины атомных электростанций – лопатки, роторы и сами корпуса – должны выдерживать достаточно широкий диапазон изменений давления, температур, влажности, напряжения, а также иметь длительный срок эксплуатации. Полная замена турбин на АЭС относится к редким ремонтным работам и на многих атомных электростанциях не выполнялась за все время их работы.

Какие металлы используются в турбинах АЭС?



Пожалуй, главной особенностью турбин именно атомных электростанций в сравнении с тепловыми, является наличие радиоактивного пора, который содержит значительную долю свободного кислорода. Это может вызвать быструю коррозию конструкции турбины.

Использование твердосплавных материалов, наподобие тех, что используются при изготовлении режущего инструмента, в частности фрез по алюминию для чпу. Однако, именно борьба с коррозией является важным моментом, влияющим на содержание сплавов. Те же фрезы могут использоваться на протяжении нескольких месяцев, в крайнем случае лет. А турбина генератора должна отработать несколько десятилетий.

Первым моментом является содержание кобальта – оно не должно превышать более 0,05% сплава. Вторым моментом – содержание хрома. Хромистые и хромоникелевые стали, применяемые при изготовлении турбин АЭС содержат более 12% хрома. Он образует на поверхности турбины пленку из прочных окислов, защищающих сплав от окисления. Содержание никеля усиливает коррозионную стойкость, а углерода – наоборот – снижает.

Для борьбы с коррозией в турбинах АЭС широко применяются нержавеющие хромистые и хромоникелевые стали с содержанием хрома 12% и выше. Хром образует па поверхности стали устойчивую тонкую пленку тугоплавких и прочных окислов, защищающую зерна стали от окисления. Прибавка никеля к стали также повышает ее коррозионную стойкость, а углерод, напротив, снижает. Для борьбы с межкристаллитной коррозией хромоникелевые стали стабилизируются присадкой титана. Большое значение для повышения коррозионной стойкости сталей имеет режим термообработки. Повреждение поверхности детали из хромистой стали глубокими царапинами, рисками, трещинами может привести к местным коррозионным повреждениям.

Для главной составляющей турбины – ротора, в сплав помимо вышеупомянутых хрома и никеля, также добавляют молибден, а также ванадий. В России, как правило, это виды стали 34ХН3МА, 20Х3МВФА и 25Х1М2Ф.

Поделись с друзьями

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *