核[He]電站冷卻水系統采用雙相不(Bu)鏽鋼

　　世(Shi)界核協會年度報[Bao]告顯示，2018年quanqiu核電發電量超過2500億[Yi]千瓦[Wa]時，占(Zhan)quanqiu電力供(Gong)應[Ying]的10.5%。截至(Zhi)2019年6月，quanqiu共[Gong]有54台核電機組在建。核電作為[Wei]清潔能源，是quanqiu降[Jiang]低碳排放(Fang)的主[Zhu]要貢獻者，未來[Lai]可發揮geng大作用。冷卻水系統是(Shi)核電站bibukeshao的[De]組成部分，為雙相不鏽鋼管道的應用提[Ti]供了市場[Chang]機會。

　　核電廠anquan運(Yun)行的關鍵因[Yin]素[Su]是冷卻水管道系統。這個複雜[Za]的系統包含數千[Qian]英尺的管道[Dao]，直徑從大到小[Xiao]不等[Deng]，其功[Gong]能是為核電站設備[Bei]的冷卻提供可[Ke]靠的供水。通常(Chang)有一個非anquan級操作系統和(He)一個anquan級緊急(Ji)系統。非[Fei]anquan級管[Guan]道系統必[Bi]須提[Ti]供足夠的冷卻水來進行核電設備(Bei)的正常冷卻。而anquan級系[Xi]統必(Bi)須在緊急情況下，提供足(Zu)夠的冷卻水使反應堆處于受[Shou]控狀态并将其[Qi]anquan關閉。上述這些系統所使用的管道材料，必須(Xu)在設備(Bei)的整個使用壽命(Ming)期都能抗冷卻水(Shui)的(De)腐[Fu]蝕。

　　根據核電[Dian]站位[Wei]置的不同，冷卻水的[De]種類從相對幹淨的淡水到被污染的海水。因此，管(Guan)道材料的腐蝕程度差别(Bie)很大[Da]。經驗表明，随着系統的老化，可[Ke]能(Neng)會出現[Xian]各種腐蝕問[Wen]題，如果不加以解[Jie]決，會對系統造成損害，阻[Zu]礙其提供(Gong)所需的冷卻水(Shui)。

　　一、冷卻水系統的材[Cai]料和問題

　　當冷卻(Que)水管道出現(Xian)問題[Ti]時，通常(Chang)涉及材料及其與冷卻水的[De]相互作用。系統結垢（堵塞）和腐蝕造成的滲漏是zui常見的問題。以下情況常[Chang]常會導緻結(Jie)垢：沉積物聚(Ju)積，海洋生物附着（生物[Wu]污[Wu]損），腐蝕産物[Wu]積聚以及異物(Wu)的堵塞(Sai)。滲漏問題通(Tong)常是由于微生物腐[Fu]蝕（MIC）所導(Dao)緻。MIC是一種侵(Qin)蝕性很強的腐蝕形式，由水中的某些微生物(Wu)引起。碳(Tan)鋼和低合金化不(Bu)鏽鋼[Gang]經常發生這種形式的腐蝕。

　　在[Zai]北美運營的大(Da)多[Duo]數[Shu]核電站過去都采用碳鋼(Gang)管道系統，有(You)時用水泥或橡膠(Jiao)塗覆或做襯裡。由于(Yu)存在可靠性的問題，必須持續監控，并且維護成本很高。因此，許[Xu]多機組已經用geng耐[Nai]腐蝕[Shi]的材料替換了(Le)碳鋼管道。為(Wei)滿足新(Xin)核電站60年以上的設[She]計壽命，将考慮使用性能geng好[Hao]的材料[Liao]。

　　不鏽鋼一直被[Bei]認為是建造新(Xin)的供水管道系統以及維修或(Huo)geng換(Huan)現有碳鋼系統的可行方[Fang]案[An]。管道升級(Ji)方案中常用的不鏽鋼為304L、316L或6％Mo不鏽鋼。而316L和6％Mo不鏽(Xiu)鋼兩者性能和價[Jia]格差距較大。如果冷卻(Que)介質是未[Wei]經處(Chu)理的水，腐蝕性較強且有微生物腐蝕(Shi)的風險，則304L和316L并非适當的選擇。因此[Ci]，核電站不得不升級為6％Mo不鏽(Xiu)鋼或接受碳(Tan)鋼系統高昂(Ang)的維護成本。一些(Xie)核電站[Zhan]仍然使用碳(Tan)鋼襯裡管道，因(Yin)為初始成本較低。

　　根據[Ju]ASTMA240，工業供水管[Guan]道系統常用不鏽(Xiu)鋼的化(Hua)學成分範(Fan)圍（重量％）

　　二、2205雙相[Xiang]不(Bu)鏽鋼被證明是很好[Hao]地選擇

　　杜克電[Dian]力公司位[Wei]于美國[Guo]南卡羅(Luo)來納州的卡托(Tuo)巴核電站是di一家在其系統中使用2205（UNSS32205）雙相不鏽(Xiu)鋼(Gang)的核電站。該牌号含有約3.2％的钼，耐腐蝕(Shi)性能提高，并[Bing]且耐微生物腐蝕的性能顯[Xian]著優于304L和(He)316L不鏽鋼。将[Jiang]補(Bu)給水輸送到主冷凝器[Qi]冷卻塔的(De)管道系統，其地上(Shang)部分的(De)碳鋼[Gang]襯裡管道被geng換為2205雙相不[Bu]鏽鋼[Gang]管道[Dao]。

　　新(Xin)geng換的2205雙相不鏽鋼管道[Dao]安[An]裝[Zhuang]于2002年。管道[Dao]長度60米，直徑[Jing]為76.2厘米和91.4厘[Li]米，管道壁厚為0.95厘(Li)米。該系(Xi)統按照ASMEB31.1動(Dong)力管道規範案[An]例153建造。該規範是電廠管[Guan]道系統anquan使用[Yong]的管理(Li)規範之一(Yi)，在世界[Jie]上被廣泛使用。

　　卡托巴核電站安裝的大口(Kou)徑2205雙相[Xiang]不鏽鋼管道

　　在管道使[Shi]用500天後，對系統進行了徹(Che)底檢[Jian]查。檢查中發(Fa)現沒有(You)結[Jie]垢或腐[Fu]蝕迹象，2205雙相不鏽鋼性能表現[Xian]非常好。自安[An]裝(Zhuang)以來的十(Shi)多年時間裡[Li]，2205不鏽鋼管道[Dao]一直表現良好。基于這種經驗(Yan)，杜克電力公司已在[Zai]其系統的其他部分(Fen)使用(Yong)2205雙相不鏽[Xiu]鋼管道。

　　使用500天後，2205管道的[De]内部。quchu表面污漬後，沒[Mei]有發現(Xian)焊縫的(De)腐蝕[Shi]

　　現在，核電站供水系統的設計人[Ren]員在選擇耐腐蝕性冷卻水的(De)管道材料時，又多[Duo]了一個(Ge)選擇。2205雙相不[Bu]鏽[Xiu]鋼的成功應用，可[Ke]降低維護成本，減少停機時間并确保核[He]電站的運行anquan。

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