Campo de energía nuclear
En las centrales nucleares de reactor de agua presurizado (PWR), la mayoría de los componentes tanto en la isla nuclear como en la isla convencional están hechas de materiales de acero. Las excepciones incluyen piezas como revestimiento de combustible nuclear, mecanismos de accionamiento de varillas de control y tubos de transferencia de calor del generador de vapor, que están hechos de aleaciones de circonio y aleaciones a base de níquel. El resto del equipo se construye con acero.
1. Tubería de bucle de refrigerante primario
La tubería primaria de bucle de refrigerante juega un papel vital en la prevención de la fuga de productos de fisión nuclear en la contención en condiciones normales, anormales, de accidentes y de prueba. Como resultado, debe soportar altas temperaturas, altas presiones y corrosión. En las plantas de energía nuclear AP1000 PWR de tercera generación, la tubería primaria de bucle de refrigerante está hecha de acero inoxidable austenítico 316ln forjado, conocido por su excelente resistencia y resistencia a la corrosión.
2. Vaso de presión del reactor (RPV)
El RPV opera en condiciones extremas, incluidas altas temperaturas, altas presiones, erosión de líquidos, corrosión e irradiación intensa de neutrones. Con una vida útil del diseño de al menos 40 años, el RPV no puede ser reemplazado. Por lo tanto, su material debe cumplir con los requisitos rigurosos: alta pureza, densidad y uniformidad; fuerte fuerza y buena dureza; resistencia excepcional al fragilidad de irradiación y envejecimiento; Excelente soldabilidad; y resistencia a la corrosión superior. Actualmente, A508-3 es el material preferido para grandes vasos a presión PWR.
3. Generador de rayo
El generador de vapor transfiere el calor del refrigerante primario al bucle secundario, convirtiéndolo en vapor para conducir la turbina para la generación de energía. La carcasa del generador, que comprende la cabeza superior, la carcasa superior, la carcasa inferior y el cono de transición) está hecha de placas de acero ferrítico. Los tubos de transferencia de calor en forma de U ahora se fabrican comúnmente a partir de aleaciones a base de níquel como 690 y 800. La lámina de tubo está forjada de acero de baja aleación de alta resistencia, con una capa de revestimiento de acero inoxidable en el lado del refrigerante primario para mejorar la resistencia a la corrosión.
4. Válvulas de grado nuclear
Las válvulas de grado nuclear son componentes esenciales en las centrales nucleares, que conectan más de 300 subsistemas. Estas válvulas incluyen válvulas de compuerta, válvulas de globo, válvulas de retención, válvulas de mariposa, válvulas de seguridad, válvulas principales de aislamiento de vapor, válvulas de bola, válvulas de diafragma, válvulas reductoras de presión y válvulas de control.
Los materiales para las válvulas de grado nuclear deben ofrecer una excelente resistencia a la corrosión, resistencia a la irradiación, resistencia al impacto y resistencia a la corrosión intergranular. Como resultado, los aceros inoxidables austeníticos bajos en carbono o ultra bajos se usan típicamente los aceros inoxidables austeníticos para los cuerpos de las válvulas, mientras que las aleaciones de alta resistencia y alta tinción son altas temperaturas, altas presiones, erosión y desgaste para los vástagos de válvulas y los superficies de sellado. Las válvulas de acero inoxidable representan aproximadamente el 55% de todas las válvulas de grado nuclear.
5. REACTOR INTRALES
El reactor interno se refiere a todos los componentes estructurales dentro del recipiente de presión del reactor, excluyendo los conjuntos de combustible y las partes relacionadas. Estos componentes son numerosos, estructuralmente complejos y deben soportar altas temperaturas, altas presiones, irradiación de neutrones y corrosión de refrigerante. Los criterios de selección de materiales para el reactor internal incluyen resistencia moderada con buena resistencia, resistencia al impacto y fatiga, baja absorción de neutrones y radiactividad mínima inducida. También deben ofrecer una excelente irradiación y resistencia a la corrosión, buena compatibilidad con refrigerantes, baja expansión térmica y soldabilidad superior y maquinabilidad.
En las PWR de segunda generación , los materiales principales para el reactor-internal son aceros inoxidables austeníticos, como 304L, 304LN, 321, 347 y 310 , con pernos hechos de 316LN y 321H de acero inoxidable . Los componentes especiales, como resortes de retención, usan acero inoxidable martensítico (por ejemplo, 1CR13 ).
En AP1000 PWR de tercera generación , que tienen mayores salidas de potencia y una vida útil más larga, se colocan requisitos más estrictos en la composición y el rendimiento de Reactor-Internals. El material estructural principal utilizado es el acero inoxidable austenítico F304 y F304H , mientras que los resortes de retención usan un acero inoxidable martensítico 403 mejorado mejorado.
