पावरिंग न्यूक्लियर सेफ्टी: अलॉय 690 रॉड्स इन स्टीम जनरेटर ट्यूबशीट

दिनांक: 2025-07-31 16:17:43 View:404 टैग: निकल मिश्र धातु आपूर्तिकर्ता

परिचय: सुरक्षित ऊर्जा की रीढ़

एक दबाव वाले जल रिएक्टर (PWR) में, स्टीम जनरेटर परमाणु कोर और माध्यमिक टरबाइन प्रणाली के बीच एक महत्वपूर्ण बाधा के रूप में कार्य करते हैं। ये बड़े पैमाने पर हीट एक्सचेंजर्स बिजली उत्पादन को चलाने के लिए प्राथमिक सर्किट हीट को भाप में बदल देते हैं - जबकि एक साथ एक दबाव पोत और विकिरण शील्ड के रूप में कार्य करते हैं।

उनके महत्वपूर्ण घटकों में से हैं ट्यूबशीट और टाई रॉड्स —मशीनी विधानसभाएं जो हजारों हीट ट्रांसफर ट्यूब रखते हैं। इस संदर्भ में, सामग्री की विफलता केवल महंगी नहीं है - यह एक परमाणु सुरक्षा मुद्दा है।

इसीलिए मिश्र धातु 690 छड़ें आधुनिक परमाणु इंजीनियरिंग में आधारशिला बन गए हैं। बेहतर संक्षारण प्रतिरोध, यांत्रिक शक्ति और दीर्घकालिक विश्वसनीयता की पेशकश करते हुए, वे परमाणु बुनियादी ढांचे के दिल में पुराने मिश्र धातुओं की जगह ले रहे हैं।

परमाणु भाप जनरेटर में जंग चुनौती

PWR स्टीम जनरेटर के तहत काम करते हैं:

उच्च दबाव, उच्च तापमान की स्थिति (15 एमपीए और 320 डिग्री सेल्सियस तक)
अति-शुद्ध जल रसायन विज्ञान अशुद्धियों को कम करने के लिए
आक्रामक प्रवाह-त्वरित जंग , विशेष रूप से दरारें के पास
प्राथमिक जल तनाव जंग खुर (PWSCC) का जोखिम , विशेष रूप से विरासत सामग्री में

तनाव जंग खुर होने पर ट्रिगर किया जाता है:

तन्य तनाव सामग्री में मौजूद है
संक्षारक एजेंट , यहां तक कि छोटी मात्रा में, सुरक्षात्मक फिल्मों में घुसपैठ करें
अतिसंवेदनशील माइक्रोस्ट्रक्चर (संवेदीकरण या चरण अलगाव) मौजूद है

पहले भाप जनरेटर का इस्तेमाल किया मिश्र धातु 600 छड़ें और समर्थन , जो पीड़ित था:

वेल्ड और गर्मी प्रभावित क्षेत्रों पर क्रैकिंग
तंग ज्यामिति में दरार का जंग
दीर्घकालिक थर्मल गिरावट

परिचय मिश्र धातु 690: परमाणु सदी के लिए डिज़ाइन किया गया

मिश्र धातु 690 (UNS N06690) एक है निकेल-क्रोमियम-आयरन मिश्र धातु परमाणु वातावरण में मिश्र धातु 600 की कमजोरियों को दूर करने के लिए विशेष रूप से विकसित किया गया है।

संघटन:

निकेल (नी): ~ 58%
क्रोमियम (सीआर): 27-31%
आयरन (FE): 7–11%
ट्रेस: टीआई, एसआई, एमएन

प्रमुख ताकत:

उच्च क्रोमियम सामग्री PWSCC के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदान करता है
स्थिर गामा-चरण मैट्रिक्स , उच्च अस्थायी पर चरण परिवर्तन को सीमित करना
कम कार्बन सामग्री रोकती है अनाज की सीमाओं पर संवेदीकरण
बेहतर थर्मल स्थिरता और यांत्रिक शक्ति

आज, मिश्र धातु 690 छड़ मानक हैं प्रतिस्थापन स्टीम जनरेटर (आरएसजी) विश्व स्तर पर, और भी उपयोग किया जाता है:

ट्यूबशीट टाई रॉड्स
पार्श्व ट्यूब समर्थन प्लेट
कम समर्थन ग्रिड छड़
डॉवेल पिन और लोड-असर कनेक्टर

केस स्टडी: दक्षिण कोरियाई परमाणु ऊर्जा संयंत्र

दक्षिण कोरिया में एक प्रमुख परमाणु ऑपरेटर ने एक PWR यूनिट की स्टीम जनरेटर संरचना को फिर से शुरू किया, मिश्र धातु 600 छड़ों की जगह मिश्र धातु 690 छड़ें और टाई घटक। लक्ष्य था:

समय से पहले दरार को खत्म करें
निरीक्षण आवृत्ति कम करें
घटक प्रतिस्थापन के बिना ऑपरेटिंग लाइसेंस का विस्तार करें

10 साल से अधिक परिणाम:

PWSCC या सतह के हमले का कोई सबूत नहीं
यांत्रिक निरीक्षण दिखाया <2% आयामी विचलन
के लिए विनियामक अनुमोदन ईंधन भरने के अंतराल का विस्तार
सक्षम संयंत्र को स्थानांतरित करने के लिए 90-दिवसीय निरीक्षण अंतराल 60 के बजाय

प्लांट मैनेजर ने नोट किया:

"मिश्र धातु 690 ने हमें सुरक्षा से समझौता किए बिना निरीक्षण सीमाओं को आगे बढ़ाने का आत्मविश्वास दिया।"

PWSCC और CREVICE प्रतिरोध: कैसे मिश्र धातु 690 एक्सेल

मिश्र धातु 600 में तनाव संक्षारण की उत्पत्ति होती है:

अनाज सीमा कार्बाइड
सीआर और नी के स्थानीय रिक्तीकरण क्षेत्र
गरीब वेल्ड के बाद गर्मी प्रभावित क्षेत्र

मिश्र धातु 690 इस द्वारा विरोध करता है:

इंटरग्रेन्युलर सेंसिटाइजेशन को रोकने के लिए कम कार्बन (<0.02%) का उपयोग करना
बनाए रखना एकल-चरण गामा माइक्रोस्ट्रक्चर वेल्डिंग के दौरान
गठन घने, स्थिर क्रोमियम ऑक्साइड फिल्म यहां तक कि प्राथमिक शीतलक रसायन विज्ञान के तहत

थर्मल साइक्लिंग और दरार जोखिम में:

350 डिग्री सेल्सियस तक संक्षारण प्रतिरोध को बनाए रखता है
दरार दीक्षा के बिना 10⁵+ तनाव चक्रों का सामना करना पड़ता है
समर्थन संपर्क बिंदुओं पर स्थानीयकृत पतले होने से बचा जाता है

परमाणु अनुप्रयोगों में निर्माण और क्यूए

मिश्र धातु 690 रॉड्स को मिलना चाहिए परमाणु-ग्रेड गुणवत्ता आश्वासन प्रोटोकॉल:

समाधान annealed और तनाव-जारी अनाज स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए
प्रेसिजन-मशीन तंग सहिष्णुता धागे और सतह खत्म के साथ (आरए <0.4 माइक्रोन)
GTAW (TIG) का उपयोग करके वेल्डेड या मिश्र धातु 52 भराव धातुओं के साथ इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग
के साथ सत्यापित करना अल्ट्रासोनिक, डाई पैठ, और एडी करंट एनडीटी TECHNIQUES
प्रति प्रमाणित ASME III, RCC-M और KEPIC परमाणु कोड

अन्य ट्यूब समर्थन मिश्र धातुओं के साथ तुलना

संपत्ति	मिश्र धातु 600	मिश्र धातु 800	द्वैध एस.एस.	मिश्र धातु 690
PWSCC प्रतिरोध	गरीब	मध्यम	मध्यम	उत्कृष्ट
थर्मल एजिंग स्थिरता	गरीब	मध्यम	अच्छा	उत्कृष्ट
क्रेविस संक्षारण प्रतिरोध	मध्यम	मध्यम	अच्छा	उत्कृष्ट
नियामक स्वीकृति	अस्वीकृत करना	सीमित	सीमित	पसंदीदा
नाभिकता (परमाणु क्यूए)	मध्यम	अच्छा	गोरा	उत्कृष्ट
डिजाइन जीवन (वर्ष)	10–20	20–25	~25	40+

उन्नत परमाणु प्रणालियों में उपयोग का विस्तार

जैसे -जैसे परमाणु ऊर्जा की ओर विकसित होता है मॉड्यूलर और उन्नत रिएक्टर , मिश्र धातु 690 की भूमिका का विस्तार होता है:

छोटे मॉड्यूलर रिएक्टर (एसएमआर): कॉम्पैक्ट स्टीम जनरेटर, अभिन्न समर्थन
उच्च तापमान गैस रिएक्टर (HTGRS): ऑक्सीकरण शीतलक संगतता
पिघला हुआ नमक रिएक्टर: मिश्र धातु 690 की सीआर सामग्री हलाइड-प्रेरित जंग के लिए आधार प्रतिरोध प्रदान करती है
संलयन रिएक्टर कंबल: मिश्र धातु 690 हीलियम-कूल्ड सपोर्ट सिस्टम में टाई रॉड्स के लिए समीक्षा कर रहा है

इसकी बहुमुखी प्रतिभा और सिद्ध रिकॉर्ड इसे एक बनाता है उच्च-अखंड परमाणु विधानसभाओं के लिए पहली पसंद सामग्री.

निष्कर्ष: परमाणु ट्रस्ट, भौतिक

परमाणु ऊर्जा में, सबसे छोटी दरार सबसे बड़े परिणामों को जन्म दे सकती है। भाप जनरेटर के अंदर छड़ और संरचनात्मक तत्व केवल समर्थन नहीं हैं - वे हैं विफलता की बाधाएं.

मिश्र धातु 690 छड़ें मूक अभिभावकों के रूप में खड़ी हैं : समझौता किए बिना थर्मल तनाव, विकिरण जोखिम और रासायनिक हमले के दशकों का सामना करने के लिए इंजीनियर।

रिएक्टरों की अगली पीढ़ी के लिए - और इंजीनियरों की अगली पीढ़ी— मिश्र धातु 690 का अर्थ है सुरक्षा, शक्ति और स्थिरता।