Стр. 80 - Теплогидродинамические процессы генерации пара в ЯЭУ

ТЕПЛОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ГЕНЕРАЦИИ ПАРА В ЯЭУ
80
укладывается большинство экспериментальных фактов и сформулированы
основные рекомендации по предотвращению коррозионного растрескивания:
• повышение стабильности аустенита и предотвращение образования Feα(C)
путем термообработки и добавления никеля.
• очистка воды от Cl- и О2 средствами водоподготовки,
•рациональное конструирование и изготовление деталей, исключающее
чрезмерные пластические деформации и концентрацию напряжений.
Не менее опасным видом коррозии аустенитных хромоникелевых сталей
представляется межкристаллитная коррозия (МКК), характерным условием
протекания которой является достаточно длительная выдержка металла при
температуре 400-8000С . Такие условия реализуются в околошовной зоне при
сварке, горячей обработке изделий или при работе с высокотемпературными
теплоносителями. Это типичный случай структурной коррозии, когда
разрушение идет только по границам зерен сплава. Границы зерен являются
анодными участками, в то время как остальная часть поверхности служит
катодом. Наиболее общепринятой и достаточно хорошо обоснованной теорией,
объясняющей механизм и характеристики процесса МКК, представляется
теория дехромирования, т.е. обеднения хромом прилегающего к границам
зерен слоя твердого раствора Fe-Сr-Ni. Дехромирование происходит в
результате образования и последующей кристаллизации карбидов хрома -Сr4 С,
Сr7С3 и др. Центрами кристаллизации служат примеси и неоднородности
структуры металла, концентрирующиеся обычно на границах зерен. Хром –
элемент, более склонный к карбидообразованию, чем железо или никель,
поэтому именно он расходуется из твердого раствора в первую очередь. Когда
концентрация Сr в твердом растворе снижается до 8%, пассивация поверхности
металла прекращается, а следовательно, границы зерен становятся анодами, а
остальная поверхность играет роль катодных участков микрогальванопар
электрохимической коррозии. Необходимо отметить, что в образовании
карбидов участвует почти весь углерод, содержащийся в зерне, а Сr
преимущественно из пограничных зон. Это обусловлено тем, что скорость
диффузии углерода много выше, чем скорость диффузии хрома. Изложенная
теория хорошо объясняет большинство опытных данных, в том числе
уменьшение склонности стали к МКК при уменьшении содержания углерода и
при добавках в сталь активных карбидообразователей – титана, ванадия,
тантала. Перечисленные элементы образуют карбиды при более высокой
температуре (1200-13000С), выводя тем самым углерод из твердого раствора во
время остывания.
Коррозионное поведение оболочек ТВЭЛ из циркония определяется
толщиной и стойкостью поверхностных окисных пленок, поскольку его
стандартный электродный потенциал (-1.536 В) гораздо ниже, чем у железа. В
ЯЭУ использование Zr и его сплавов ограничивается температурами порядка
300-3200 С ввиду резкого увеличения скорости коррозии при превышении этого
предела. Этот факт и данные о критических тепловых нагрузках (см. рис. 18.2.)