Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

1 Veszprémi Egyetem Radiokémia Tanszék, 8201 Veszprém, Pf:158. 2 Veszprémi Egyetem Szilikát- és Anyagmérnöki Tanszék, Veszprém. 3 ELTE TTK Magkémiai Tanszék,

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "1 Veszprémi Egyetem Radiokémia Tanszék, 8201 Veszprém, Pf:158. 2 Veszprémi Egyetem Szilikát- és Anyagmérnöki Tanszék, Veszprém. 3 ELTE TTK Magkémiai Tanszék,"— Előadás másolata:

1 1 Veszprémi Egyetem Radiokémia Tanszék, 8201 Veszprém, Pf: Veszprémi Egyetem Szilikát- és Anyagmérnöki Tanszék, Veszprém. 3 ELTE TTK Magkémiai Tanszék, 1117 Budapest. 4 Paksi Atomerőmű Rt., 7031 Paks, Pf. 71. Szabó A. 1, Varga K 1., Németh Z. 1, Radó K. 1, Oravetz D. 2, Kristófné Makó É. 2, Homonnay Z. 3, Kuzmann E. 3, Tilky P. 4, Schunk J. 4, Oszvald F. 4, Patek G. 4 A munka a Paksi Atomerőmű Rt. és az Országos Tudományos Kutatási Alap (T031971) támogatásával készült. GŐZFEJLESZTŐ HŐÁTADÓ CSÖVEK KORRÓZIÓS ÁLLAPOTÁNAK TEMATIKUS VIZSGÁLATA

2 BEVEZETÉS ATOMERŐMŰVI GŐZFEJLESZTŐK SZEREPE: AZ ÉLETTARTAM-HOSSZABBÍTÁS (teljesítménynövelés, biztonságos üzemvitel) FELTÉTELE, KRITIKUS BERENDEZÉSEK  Primer és szekunder oldali korróziós – eróziós jelenségek komplex vizsgálata, értelmezése gőzfejlesztőkben  A hőátadó csövek ex-situ korróziós és anyagvizsgálata  Korróziós-térkép készítése KITŰZÖTT FELADAT:

3 A RADIOAKTÍV KONTAMINÁCIÓ ÉS A KORRÓZIÓ KAPCSOLATRENDSZERE, AVAGY AZ ÜZEMZAVAR „ELŐZMÉNYEI”

4 VIZSGÁLT MINTÁK, MINTAELŐKÉSZÍTÉS A időszakban vizsgált hőátadó acélcsőminták (típusa:08X18H10T(GOSZT )) jellemző adatai Minta jele Dekontaminálás éveKivágás éveVizsgálat éveCsőminta hossza (cm) , , , , , , , , , , , , , , ,7 15* , , , , , , , ,5 25** ,65

5 VIZSGÁLATI MÓDSZEREK (I) (I) A csőminták korróziós állapotelemzése voltammetriás módszerrel A hőátadó acélcső-próbatestek általános korróziós állapotát (passzivitását) potenciosztatikus polarizációs módszerrel tanulmányoztuk A mérőcella és a VoltaLab 40 típusú elektrokémiai mérőrendszer fényképe. A belső ábra a munkaelektród (csőminta) rögzítését mutatja. - Polarizáció sebessége: 10 mV·perc -1 - Elektrolit: bórsav (c=12 g·dm -3 ) inertgáz atmoszférában (99,999 v/v % Ar). - Referencia-elektród: telített kalomelelektród (SCE). - Segédelektród: Pt-huzal. A korróziósebesség számítása:

6 VIZSGÁLATI MÓDSZEREK (II) (II) Felületek kombinált SEM-EDX vizsgálata Oxidréteg morfológiájának és kémiai összetételének vizsgálata Berendezés típusa: PHILIPS XL 30 ESEM (JEOL JSM-50A scanning elektronmikroszkóp/Röntec energiadiszperzív röntgenanalizátor EDR 288 programmal) (III) Felületi oxidrétegek CEMS analízise Rétegalkotó fázisok összetételének meghatározása A Mössbauer-spektrométer típusa: WISSEL A konverziós elektronok detektálása RANGER típusú CEMS detektorral Mössbauer-sugárforrás: 57 Co(Rh) (IV) Csőminták XRD fáziselemzése Alkalmazás elsődleges célja:  -fázis jelenléte Minták külső és belső felületének vizsgálata PHILIPS PW3710 típusú diffraktométer (CuK  sugárzás, csőfeszültség: 40 kV, csőáram: 40 mA)

7 KÍSÉRLETI EREDMÉNYEK ÉS ÉRTÉKELÉSÜK (I) A csőminták korróziós állapotelemzése voltammetriás módszerrel A nem dekontaminált és a frissen dekontaminált (15. jelű) minták belső felületén 12 g·dm -3 koncentrációjú H 3 BO 3 -oldatban mért voltammetriás görbéi Polarizáció sebessége: 10mV·min -1. A mintavételt 1-2 évvel megelőzően dekontaminált minták belső felületén 12 g·dm -3 koncentrációjú H 3 BO 3 -oldatban mért voltammetriás görbéi Polarizáció sebessége: 10mV·min -1. A korábbi években dekontaminált minták belső felületén 12 g·dm -3 koncentrációjú H 3 BO 3 -oldatban mért voltammetriás görbéi Polarizáció sebessége: 10mV·min -1. v k  0,8  m/év 1,8  v k  3,9  m/év

8 KÍSÉRLETI EREDMÉNYEK ÉS ÉRTÉKELÉSÜK (II) Felületek kombinált SEM-EDX vizsgálata Nem dekontaminált (18.) minta Vizsgálat előtt 1 évvel dekontaminált (7.) minta Korábbi években dekontaminált (6.) minta Elem % O 8.03 Ti 0.62 Cr Fe Ni Elem % O Si 0.49 S 0.35 Ti 1.05 Cr Mn 1.14 Fe Ni Elem % Cr Fe Ni Ti 1.36

9 KÍSÉRLETI EREDMÉNYEK ÉS ÉRTÉKELÉSÜK (III) Felületi oxidrétegek Mössbauer-spektroszkópiás analízise Nem dekontaminált (24.) minta Vizsgálat előtt 2 évvel dekontaminált (11.) minta Korábbi években dekontaminált (5.) minta Fázisösszetétel (%) Fe(OH) 3 19 Fe 3 O 4 22 Fe 2 O 3 37 Ausztenit 22 Dekontaminálást követően közvetlenül kivágott (15.) minta Fázisösszetétel (%) Fe(OH) 3 44 Fe 3 O 4 16 Ausztenit 40 Fázisösszetétel (%) Fe(OH) 3 71 Ausztenit 29 Fázisösszetétel (%) Fe(OH) 3 23 Fe 2 O 3 20 Ausztenit 57

10 (IV) Csőminták röntgendiffrakciós fáziselemzése Nem dekontaminált (20.) minta  -fázis kimutatható jelenléte: 4% (külső felület) Vizsgálat előtt 2 évvel dekontaminált (2.) minta  -fázis jelenléte nem mutatható ki   -fázis jelenléte a 25 vizsgált minta közül 13 esetén mutatható ki  Egyértelmű összefüggés a    fázisátalakulás és a minták általános korróziós állapota között nem fedezhető fel KÍSÉRLETI EREDMÉNYEK ÉS ÉRTÉKELÉSÜK Jelölés: SS – 304 acél M – Magnetit Fe – Ferrit K - Kalcit

11 KÖVETKEZTETÉSEK (I)  A csőminták belső felületük általános korróziós jellemzői (korróziósebesség, védő-oxidréteg vastagsága, kémiai összetétele) alapján három csoportba sorolhatók.  Valamennyi kedvezőtlenebb korróziós állapotban levő hőátadó acélcső- minta korábban az AP-CITROX eljárással dekontaminálva lett. A nem dekontaminált minták belső felületének feltételezett szerkezete A dekontaminált minták belső felületének feltételezett szerkezete

12 KÖVETKEZTETÉSEK (II)  A kémiai dekontaminálás hatására az eredetileg stabil oxidok (magnetit, spinell, hematit) formájában kötött Fe egy része átalakul amorf Fe(III) hidroxidokká és a felületen marad. A dekontamináció során fellazított, de a felületről el nem távolított, részben kristályos rétegalkotók beágyazódtak az amorf fázisba.  Az így képződött „hibrid” szerkezetű réteg:  gyenge védőképességű, lazán kötött (mobilis)  a bórsavas hőhordozóba jutva jelentősen befolyásolhatja radioaktív kontamináció, illetve a korróziótermék lerakódás mértékét a teljes primer hűtőkörben.

13 oxidréteg ~ 8-11 µm oxidréteg ~ 3-5 µm kristály oxidréteg ~ µm passzív réteg < 1-2 µm kristályok tömbfázis A „hibrid” szerkezetű oxidréteg képződési mechanizmusa tömbfázis AP-CITROX ELJÁRÁS 1-2 évvel később (normál üzemmenet) 4-6 évvel később (normál üzemmenet ) „hibrid” szerkezet „hibrid” szerkezet

14 A laboratóriumi AP-CITROX dekontaminálás során vizsgált eredeti és az alkalmazott eljárás után kapott hőátadó acélcsőminták keresztmetszeti csiszolatainak SEM-felvételei N = 1000 X tömbfázis Bórsavval kezelt eredeti felület tömbfázis N = 5000 X Bórsavval kezelt felület az AP-CITROX eljárás után AP-CITROX ELJÁRÁS N = 1000 X N = 5000 X „hibrid” szerkezet kristályok


Letölteni ppt "1 Veszprémi Egyetem Radiokémia Tanszék, 8201 Veszprém, Pf:158. 2 Veszprémi Egyetem Szilikát- és Anyagmérnöki Tanszék, Veszprém. 3 ELTE TTK Magkémiai Tanszék,"

Hasonló előadás


Google Hirdetések