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不锈钢管材质特点及选材要求 核电站核岛一回路系统由于要将放射性物质包容在其内,管道材料选择要求考虑运行工况、冷却剂介质、材料老化等多种因素.如核蒸汽系统输出堆芯热能的主管道,是连接反应堆压力容器和蒸汽发生器的特厚壁承压管道,属核一级关键设备,目前二代核电机组采用奥氏体--铁素体双相不锈钢离心铸管,而三代核电AP1000机组则采用超低碳控氮不锈钢整体锻造工艺制造,其技术难度非常高;与冷却剂相关的一回路管道系统采用不含Mo的18--10型、含Mo的17--12型及时效硬化型奥氏体不锈钢管;蒸汽发生器的传热管要求强韧性和耐应力腐蚀能力,通常采用Incone1600和Inconel690的镍基合金管;对于核蒸汽系统和核辅助系统管道(NSSS和BNI)则一般采用碳钢/碳锰钢管,如TUE250B、TU42C、P280GH(TU48C)、A106BP11Gr6等.常规岛管道二回路管道系统主要是输送蒸汽和给水,整个系统输送的介质温度、压力参数均比同功率火电机组低,没有高温蠕变问题,因此常规岛二回路管道系统用钢管采用碳/碳锰钢.但是,因为该管道系统输送带一定湿度的饱和蒸汽,存在“流动加速的腐蚀(FAC)”问题,这会间接影响整个电站的.对于存在流体加速腐蚀(FAC)的管道材料,要求选择能够抑制FAC现象的控Cr碳/锰钢,如控铬20钢、控铬A106/API5LB等;对于蒸汽湿度较大的高压缸排汽管线和高压加热器的抽汽管,直接选用Cr含量较高的合金钢管,如A355P11、P22等;对同时抗“FAC”和抗疲劳的蒸汽输水管线,则选用304L不锈钢管.表1及表2分别为我国和美国及法国核电管常用钢种牌号对照表.
304不锈钢管有磁性的原因: 1:304属于亚稳定态的不锈钢,在退火状态后属于单一奥氏体组织状态,不带有磁性。但是在经过冷加工变形(如冲压、拉伸、轧制等)后部分奥氏体组织会发生相变(一般诱变为马氏体)而带 有磁性。根据变形量的大小而造成磁性的强弱不一。 2:目前水槽加工工艺很多种,有焊接成型,一体拉伸成型,下面拉伸面板焊接成型几种方式,如 果使用的是304材料焊接成型,这种情况采用的是退火状态后的板材进行加工,一般不会带磁性 或者会有一点点弱磁性(因为水槽表面会有表面处理);如果是一体拉伸成型的水槽需要经过 多次拉伸,一般中间过程会退火(由于加工硬化的影响,退火是为了能够加工)后再拉伸,之 后一般少有退火(如果退火需要增加费用,而且对304来说也没有必要再次进行退火。),所 以,如果是一体拉伸成型的产品,使用304不锈钢管材料加工后带有磁性属于很正常的现象。 3:由于我国使用不锈钢材料的时间较短,普通消费者对不锈钢的认识存在一定的误区,特别是以 磁性辩好坏的方式,本身就是一种误区,由于这种认识的存在,很多商家使用耐腐蚀性较差的 类似200系列(201.202等)型号材料(无磁性或弱磁性)来加工产品。从磁性的角度上考量同 304的一样的效果。 然而,不锈钢种类繁多,不是真假不锈钢而是用料是否属实达标的问 题, 要验其型号非专用仪器不可(如光谱、能谱、化学分析等),普通消费者不可能做到我认为也 没有必要(随便做个材料鉴定都要近1K左右)。所以在选用不锈钢产品时,尽量选用一些有一 定知名度且包装上明确注明不锈钢牌号产品( 明确规定对于食品接触类的不锈钢产品,厂 家必须在包装上注明型号)。 4:另外马氏体不锈钢极少用在水槽,主要用在刀具行业;还有另外一类铁素体不锈 钢,属于有磁性不锈钢,用途也十分广泛,在水槽行业也有使用,在此不累述。但是就成本而 已,目前水槽用主流用304不锈钢管的成本是 的。 通常来说,不锈钢有带磁性的,也有不带磁性的。奥氏体型是无磁或弱磁性的,如201、202、304、316等;马氏体或铁素体是具有磁性的,如430、420、410等。但由于冶炼时成分偏析或热处理不当,会造成奥氏体304不锈钢管中有少量马氏体或铁素体组织。这样,304不锈钢管中就会带有微弱的磁性。另外,304不锈钢管经过冷加工,组织结构也会向马氏体转化,冷加工变形度越大,马氏体转化越多,磁性也就越大。
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