Die Kernenergie ist eine sichere, saubere, wirtschaftliche und zuverlässige Energiequelle. Der teilweise Ersatz fossiler Brennstoffe durch Kernenergie schont nicht nur deren langfristige Verfügbarkeit und schont somit die Umwelt, sondern senkt auch die Transportkosten. Dies ist von großer Bedeutung für die Umsetzung nachhaltiger Entwicklungsstrategien.
Nickelbasierte Hochtemperaturlegierungen werden im Bereich der Kernenergie seit langem eingesetzt. Sie dienen hauptsächlich als Wärmetauscherrohre, Bauteilrahmen und Druckfedern in Dampferzeugern von Druckwasserreaktoren sowie als Wärmetauscherrohrkomponenten für Überhitzer und Zwischenüberhitzer in Hochtemperatur-Gasreaktoren und einigen schnellen Reaktoren.
Reaktorkreislaufmaterialien
Die Rohrleitungsschleife in einem Druckwasserreaktor (PWR) ist der Kanal, der das Kühlmittel aufrechterhält und steuert.Verkehr.
Seine Hauptfunktion besteht darin, das hochtemperierte, unter hohem Druck stehende und hochradioaktive Kühlmittel aufzunehmen und so sicherzustellen, dass
Reaktorsicherheit und Normalbetrieb.
Die für die Schleifenverrohrung verwendeten Materialien sollten folgende Eigenschaften aufweisen: hohe Belastbarkeit
Korrosion, interkristalline Korrosion und gleichmäßige Korrosion; eine stabile Matrixstruktur mit wenigen Einschlüssen; ausreichend
Festigkeit, Duktilität und Wärmebeständigkeit; gute Gieß- und Schweißeigenschaften; ausgereifte Produktionsprozesse; geringe
Kosten; und Vorerfahrung in ähnlichen Anwendungen.
Incoloy 800H (UNS N08810)
Incoloy 800H bietet hervorragende Hochtemperatureigenschaften, Kriechfestigkeit und umfassende Schweißbarkeit.
Es findet breite Anwendung in Wärmetauscherrippen, Halterungen und Befestigungselementen von Wärmetauschern sowie in Dampfturbinen.
und Schmiedeteile für die Kernkraftindustrie; sowie Anlagen zur Kalthydrierung von Polysilizium für Solarenergie
Pflanzen.
Materialien für Dampferzeuger in schnellen Reaktoren
Ein Dampferzeuger in einem schnellen Reaktor ist ein Natrium-Wasser-Wärmetauscher, der aus zwei Komponenten besteht: einem Dampferzeuger und einem Überhitzer. Da die Überhitzerrohre vollständig mit Dampf gefüllt sind, sind sie weniger anfällig für Spannungsrisskorrosion, wodurch eine größere Materialvielfalt als bei den Dampferzeugerrohren möglich ist. Bei Dampfüberhitzungen über 490 °C werden häufig austenitischer Edelstahl oder Nickelbasislegierungen wie beispielsweise 316, 304 oder Inconel 600 verwendet.
ICH
Conel 600 (UNS N06600)
Diese Nickel-Chrom-Legierung ist beständig gegen Hochtemperatur-Oxidationskorrosion und Chloridionen-Spannungsrisskorrosion.
Rissbildung und Korrosion in hochreinem Wasser sowie Korrosion in schwefelhaltigen Laugen. Es kann verwendet werden bei
Temperaturen bis zu 1093 °C. Es findet breite Anwendung in Heizgeräten, Wärmetauschern, Verdampfern, Destillierapparaten und anderen Anlagen.
Ausrüstung in der Kernkraft-, Petrochemie- und Wärmebehandlungsindustrie.
Materialien für Dampferzeuger in Hochtemperatur-Gasreaktoren
Die Dampferzeuger von Hochtemperatur-Gasreaktoren sind als spiralförmige Rohrbündelkonstruktion in einem Spannbeton-Druckbehälter installiert. Da Zwischenüberhitzer und Überhitzer bei höheren Temperaturen arbeiten, bestehen die Wärmetauscherrohre aus der Legierung Inconel 690. Dampferzeuger und Economizer arbeiten bei niedrigeren Temperaturen (450–340 °C), weshalb für die Wärmetauscherrohre typischerweise Stahl der Legierung 2,25Cr-1Mo verwendet wird. Austenitischer Edelstahl ist aufgrund seiner Neigung zu Spannungsrisskorrosion ungeeignet.
Inconel 690 (UNS N06690)
Die Legierung Inconel 690 bietet eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion und interkristalline Spannungsrisskorrosion.
Rissbildung. Es wird hauptsächlich für Wärmetauscherrohre in Dampferzeugern verwendet, die in Druckwasserreaktoren zum Einsatz kommen.
(Druckwasserreaktoren (PWR) sind Kernkraftwerke. Seit ihrer Einführung in den 1990er Jahren wurden keine Schäden gemeldet.
für die Inconel-690-Legierung, die in den Wärmeübertragungsrohren von Dampferzeugern in Druckwasserreaktoren verwendet wird.
Abstandsgittermaterialien
Abstandshalter wurden ursprünglich aus austenitischem Edelstahl gefertigt, bestehen heute aber hauptsächlich aus Nickelbasis- oder Zirkoniumlegierungen. Nickelbasierte Hochtemperaturlegierungen sind aufgrund ihrer ausgezeichneten Korrosionsbeständigkeit, hohen Streckgrenze, Zugfestigkeit und Dauerfestigkeit sowie ihrer guten Verarbeitbarkeit die am häufigsten verwendeten der drei genannten Werkstoffe. Zu den für Abstandshalter verwendeten Hochtemperaturlegierungen gehören Inconel 718, Inconel 625 und Inconel X-750.
Inconel 718 (UNS N07718 / GH4169)
Inconel 718 ist eine ausscheidungshärtende Nickel-Eisen-Chrom-Legierung mit hoher Hochtemperaturfestigkeit und
Ausgezeichnete Kriechfestigkeit. Es wird hauptsächlich in der Luft- und Raumfahrt, bei Gasturbinen und in Kernkraftwerken eingesetzt. Es kann verwendet werden für
Herstellung von Flugzeugtriebwerksturbinenschaufeln, Leitschaufeln, Turbinenscheiben, Brennkammerauskleidungen und Verdichtern.
