Campo de energia nuclear
No reator de água pressurizado (PWR), as usinas nucleares, a maioria dos componentes da ilha nuclear e da ilha convencional é feita de materiais de aço. As exceções incluem peças como revestimento de combustível nuclear, mecanismos de acionamento de haste de controle e tubos de transferência de calor do gerador de vapor, feitos de ligas de zircônio e ligas à base de níquel. O restante do equipamento é construído usando aço.
1. Tiping de loop de refrigeração primário
A tubulação de loop de refrigeração primária desempenha um papel vital na prevenção do vazamento de produtos de fissão nuclear na contenção sob condições normais, anormais, acidentes e de teste. Como resultado, deve suportar altas temperaturas, altas pressões e corrosão. Em usinas nucleares de pwr de terceira geração AP1000, a tubulação de laço de líquido de arrefecimento primária é feita de aço inoxidável austenítico forjado 316ln, conhecido por sua excelente resistência à resistência e corrosão.
2. Remoto de pressão (RPV)
O RPV opera sob condições extremas, incluindo altas temperaturas, altas pressões, erosão fluida, corrosão e irradiação intensa de nêutrons. Com uma vida útil de design de pelo menos 40 anos, o RPV não pode ser substituído. Portanto, seu material deve atender aos requisitos rigorosos: alta pureza, densidade e uniformidade; forte força e boa resistência; resistência excepcional a fragilização e envelhecimento da irradiação; excelente soldabilidade; e resistência superior à corrosão. Atualmente, o A508-3 é o material preferido para grandes vasos de pressão PWR.
3.Steam gerador
O gerador de vapor transfere calor do líquido de arrefecimento primário para o loop secundário, convertendo -o em vapor para acionar a turbina para a geração de energia. A concha do gerador - conforme a cabeça superior, a concha superior, a concha inferior e o cone de transição - é feita de placas de aço ferríticas. Os tubos de transferência de calor em forma de U agora são comumente fabricados a partir de ligas à base de níquel, como 690 e 800. A folha de tubo é forjada a partir de aço de baixa liga de alta resistência, com uma camada de revestimento de aço inoxidável no lado do líquido de arrefecimento primário para aumentar a resistência à corrosão.
4. Válvulas de grau nuclear
As válvulas de grau nuclear são componentes essenciais nas usinas nucleares, conectando mais de 300 subsistemas. Essas válvulas incluem válvulas de portão, válvulas globais, válvulas de verificação, válvulas de borboleta, válvulas de segurança, válvulas principais de isolamento de vapor, válvulas de esferas, válvulas de diafragma, válvulas de redução de pressão e válvulas de controle.
Os materiais para válvulas de grau nuclear devem oferecer excelente resistência à corrosão, resistência à irradiação, resistência ao impacto e resistência à corrosão intergranular. Como resultado, aços inoxidáveis austeníticos de baixo carbono ou ultra-baixo carbono são normalmente usados para corpos de válvula, enquanto as ligas de alta resistência e de alta qualidade são resistentes a altas temperaturas, altas pressões, erosão e desgaste são escolhidos para hastes de válvula e superfícies de vedação. As válvulas de aço inoxidável representam aproximadamente 55% de todas as válvulas de grau nuclear.
5. REACTOR INTERNAIS
Os internos do reator se referem a todos os componentes estruturais dentro do vaso de pressão do reator, excluindo os conjuntos de combustível e as peças relacionadas. Esses componentes são numerosos, estruturalmente complexos e devem suportar altas temperaturas, altas pressões, irradiação de nêutrons e corrosão do líquido de arrefecimento. Os critérios de seleção de material para os internos do reator incluem força moderada com boa resistência, impacto e resistência à fadiga, baixa absorção de nêutrons e radioatividade induzida mínima. Eles também devem oferecer excelente resistência à irradiação e corrosão, boa compatibilidade com refrigerantes, baixa expansão térmica e soldabilidade e máquinabilidade superiores.
Nos PWRs de segunda geração , os principais materiais para os internos do reator são aços inoxidáveis austeníticos, como 304L, 304LN, 321, 347 e 310 , com parafusos feitos de aço de 316ln e 321h . Componentes especiais, como Hold-Down Springs, usam aço inoxidável martensítico (por exemplo, 1Cr13 ).
Em PWRs AP1000 de terceira geração , que possuem maiores saídas de energia e vida útil mais longa, os requisitos mais rígidos são colocados na composição e no desempenho dos internos do reator. O principal material estrutural utilizado é F304 e F304H aço inoxidável austenítico , enquanto as molas de retenção usam um aço inoxidável de 403 martensítico aprimorado 403.
