원자력 발전소 냉각수 시스템에 듀플렉스 스테인레스 스틸을 사용하는 이유는 무엇입니까?
청정 에너지원으로서 원자력은 전 세계적으로 탄소 배출을 줄이는 데 크게 기여하고 있습니다. 냉각수 배관시스템은 원자력발전소의 안전한 운영을 위한 핵심이다. 그것은 다양한 직경과 크기의 수천 피트의 파이프로 구성됩니다. 이는 플랜트 장비의 냉각을 위한 안정적인 물 공급을 제공합니다. 비안전 배관 시스템은 발전소를 냉각시키기에 충분한 냉각수를 제공해야 하며, 안전 시스템은 원자로를 제어하고 비상 시 안전하게 정지할 수 있을 만큼 충분한 냉각수를 제공해야 합니다.
이러한 파이프 재료는 장비의 수명 전체에 걸쳐 냉각수 부식에 대한 내성을 가져야 합니다. 발전소의 위치에 따라 냉각수의 종류는 비교적 깨끗한 담수부터 오염된 해수까지 다양합니다. 경험에 따르면 시스템이 노후화됨에 따라 다양한 부식 문제와 다양한 부식 정도가 발생하여 시스템이 손상되고 필요한 냉각수 공급이 차단되는 것으로 나타났습니다.
냉각수 배관 문제는 종종 재료와 냉각수와의 상호 작용과 관련이 있습니다. 오염(막힘)으로 인한 누출과 시스템 부식은 퇴적물 축적, 해양 생물학적 부착(생물 오염), 부식 생성물 축적 및 이물질 막힘을 포함하여 가장 일반적인 문제입니다. 누출은 일반적으로 미생물 부식(MIC)에 의해 발생하는데, 이는 물 속의 특정 미생물에 의해 발생하는 부식성이 매우 높은 부식입니다. 이러한 형태의 부식은 탄소강과 저합금 스테인리스강에서 자주 발생합니다.
스테인레스강은 오랫동안 새로운 급수 배관 시스템을 구축하고 기존 탄소강 시스템을 수리 또는 교체하기 위한 실행 가능한 옵션으로 간주되어 왔습니다. 배관 업그레이드 솔루션에 일반적으로 사용되는 스테인리스강은 304L, 316L 또는 6%-Mo 스테인리스강입니다. 316L과 6% Mo 스테인레스 스틸은 성능과 가격면에서 큰 차이가 있습니다. 냉각 매체가 부식성이 높고 미생물 부식의 위험이 있는 처리되지 않은 물인 경우 304L 및 316L은 적합한 선택이 아닙니다. 결과적으로 원자력 발전소는 6%-Mo 스테인리스강으로 업그레이드하거나 탄소강 시스템의 높은 유지 관리 비용을 감수해야 했습니다. 일부 원자력 발전소에서는 초기 비용이 저렴하기 때문에 여전히 탄소강 라이닝 파이프를 사용합니다. ASTM A240에 따르면 산업용 급수 배관 시스템은 종종 다음과 같은 스테인레스 스틸로 만들어집니다.
| 등급 | UNS | 씨 | N | Cr | 니 | 모 | 구리 |
| 304L | S30403 | 0.03 | / | 18.0-20.0 | 8.0-12.0 | / | / |
| 316L | S31603 | 0.03 | / | 16.0-18.0 | 10.0-14.0 | 2.0-3.0 | / |
| 6%모 | N08367 | 0.03 | 0.18-0.25 | 20.0-22.0 | 23.0-25.0 | 6.0-7.0 | 0.75 |
| 2205 | S32205 | 0.03 | 0.14-0.2 | 22.0-23.0 | 4.5-6.5 | 3.0-3.5 | / |
2205 듀플렉스 스테인레스 스틸은 탁월한 선택임이 입증되었습니다. 사우스캐롤라이나에 있는 Duke Power의 Catawba 원자력 발전소는 시스템에 2205(UNS S32205) 이중상 스테인리스강을 사용하는 최초의 원자력 발전소입니다. 이 등급에는 약 3.2% 몰리브덴이 포함되어 있으며 304L 및 316L 스테인리스강보다 내식성이 향상되고 미생물 내식성이 훨씬 우수합니다.
주응축기 냉각탑으로 공급수를 전달하는 배관시스템 지상부의 탄소강 라이닝 배관을 2205 이중 스테인리스강 배관으로 교체하였습니다.
새로운 교체 2205 이중 스테인리스강관은 2002년에 설치됐다. 배관의 길이는 60m, 직경은 76.2cm, 91.4cm이며, 배관의 벽두께는 0.95cm이다. 발전소 배관 시스템의 안전한 사용을 위한 관리 코드 중 하나이며 전 세계적으로 널리 사용되는 ASME B31.1 동력 배관에 따라 규정된 시스템입니다. 500일의 서비스 이후 시스템을 철저히 검사했습니다. 점검 결과 스케일링이나 부식은 발견되지 않았습니다. 2205 듀플렉스 스테인리스강의 성능이 매우 뛰어났습니다. 2205 스테인레스 스틸 배관은 설치 후 10년 이상 동안 우수한 성능을 발휘해 왔습니다. 이 경험을 바탕으로 Duke Power는 2205 이중 스테인레스 스틸 파이프 시스템의 다른 부분에서.
500일 사용 후 2205 파이프 내부.
원자력 발전소 수처리 시스템 설계자들은 부식 방지 냉각수용 배관 재료를 선택할 때 이제 하나 이상의 옵션을 갖게 되었습니다. 2205 듀플렉스 스테인리스강을 성공적으로 적용하면 유지 관리 비용을 줄이고 가동 중지 시간을 줄이며 원자력 발전소의 운영 안전을 보장할 수 있습니다.
