王磊 陶泽宇 刘锋 匡文军 马鑫 姚尧 张国威. 水化学工况对四代核电直流蒸汽发生器用T22钢应力腐蚀开裂行为的影响研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 10.11902/1005.4537.2025.298.

摘要 相关文章 Metrics 全文: PDF(3092 KB)   摘要: 高温气冷堆及钠冷快堆等四代核电机组直流蒸发器的给水处理方式均为还原性全挥发处理[AVT（R）]，该处理方式容易引发构件的流动加速腐蚀，导致传热管节流阀堵塞等问题。水化学加氧处理是解决节流阀堵塞问题的有效方式，然而水介质溶解氧含量的提高是否影响构件的应力腐蚀开裂（SCC）敏感性，需要进一步验证。本文以四代核电直流蒸发器蒸发段使用的T22钢为研究对象，通过慢应变速率拉伸试验（SSRT），评估了其在还原性全挥发处理工况、氧化性全挥发处理[AVT（O）]工况和加氧处理（OT）工况下的SCC行为。实验结果表明，水环境中溶解氧浓度的增加不会显著改变T22钢的氧化行为。氧化性全挥发处理或加氧处理，不会提升T22钢的应力腐蚀敏感性。本研究能为解决节流阀沉积问题提供技术依据，为四代核电蒸汽发生器给水水化学参数的调整提供参考。 关键词 ： 钠冷快堆,  给水加氧,  应力腐蚀开裂,  慢应变速率拉伸,  T22     Abstract：In Generation IV nuclear power plants like high-temperature gas-cooled reactors (HTGRs) and sodium-cooled fast reactors (SFRs), once-through steam generators commonly employ reducing all-volatile treatment [AVT(R)] as the feedwater chemistry control strategy. However, such water chemistry induces flow-accelerated corrosion (FAC) in system components, which can result in heat-transfer tube fouling and throttling valve blockage. Oxygenated treatment (OT) is an effective approach to mitigate throttling valve deposition. Nevertheless, the potential impact of increased dissolved oxygen on the stress corrosion cracking (SCC) susceptibility of structural materials remains to be clarified. In this study, T22 steel which has been widely used in the evaporator section of once-through steam generators in Generation IV reactors, was selected as the test material. SCC behavior was systematically evaluated under AVT(R), AVT(O), and OT conditions using slow strain rate tensile (SSRT) tests. Experimental results demonstrate that elevated dissolved oxygen concentration didn’t change the oxidation behavior of T22 steel significantly. Importantly, the adoption of oxidizing AVT or OT conditions does not increase the SCC susceptibility of T22 steel. This work provides a technical basis for addressing throttling valve deposition in once-through steam generators and offers guidance for optimizing feedwater chemistry in Generation IV nuclear power systems. Key words： Sodium-cooled fast reactor    Feed water oxygenation    Stress corrosion cracking    Slow strain rate tension    T22 收稿日期: 2025-09-16      ZTFLH:  TG174   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 王磊 陶泽宇 刘锋 匡文军 马鑫 姚尧 张国威 44.8K 链接本文: https://www.jcscp.org/CN/Y0/V/I/0 [1] 项琦峰, 赵阳, 张涛, 王福会. 模拟浅海及深海环境中阴极极化对10CrNi5MoV钢氢脆敏感性的影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2025, 45(6): 1599-1609. [2] 张德平, 闫立震, 于洋, 杨广明, 代春宇, 孟乐, 徐博, 刘智勇. CO2 驱采油井复杂环境中N80油管断裂失效机理[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2025, 45(6): 1698-1708. [3] 李新城, 李兆南, 王海锋, 徐云泽, 王明昱, 甄兴伟. DH36海洋工程钢焊接结构的氢脆敏感性研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2025, 45(2): 416-422. [4] 苏志诚, 张弦, 程焱, 刘静, 吴开明. 同成分的超细贝氏体钢和Q&P钢在海水中应力腐蚀开裂行为对比研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2024, 44(6): 1495-1506. [5] 张颛利, 戴海龙, 张喆, 石守稳, 陈旭. HF溶液中316L应力腐蚀开裂行为研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2024, 44(6): 1633-1640. [6] 刘久云, 董立谨, 张言, 王勤英, 刘丽. 油气田异种金属焊接接头硫化物应力腐蚀开裂研究进展[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2024, 44(4): 863-873. [7] 原玉, 向勇, 李晨, 赵雪会, 闫伟, 姚二冬. CCUS系统中CO2 注入井管材腐蚀研究进展[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2024, 44(1): 15-26. [8] 李双, 董立谨, 郑淮北, 吴铖川, 王洪利, 凌东, 王勤英. 飞机起落架用超高强钢应力腐蚀开裂研究进展[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2023, 43(6): 1178-1188. [9] 郭昭, 李晗, 崔中雨, 王昕, 崔洪芝. A100钢在动态薄液膜和人工海水环境中的应力腐蚀行为对比研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2023, 43(6): 1303-1311. [10] 李文桔, 张慧霞, 张宏泉, 郝福耀, 仝宏韬. 温度对钛合金应力腐蚀行为的影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2023, 43(1): 111-118. [11] 刘保平, 张志明, 王俭秋, 韩恩厚, 柯伟. 核用结构材料在高温高压水中应力腐蚀裂纹萌生研究进展[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2022, 42(4): 513-522. [12] 刘宇桐, 陈震宇, 朱忠亮, 冯瑞, 包汉生, 张乃强. 2.25Cr1Mo钢及其焊接接头在高温水蒸气中的应力腐蚀开裂敏感性研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2022, 42(4): 647-654. [13] 柳皓晨, 范林, 张海兵, 王莹莹, 唐鋆磊, 白雪寒, 孙明先. 钛合金深海应力腐蚀研究进展[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2022, 42(2): 175-185. [14] 余德远, 刘智勇, 杜翠薇, 黄辉, 林楠. 管线钢土壤应力腐蚀开裂研究进展及展望[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2021, 41(6): 737-747. [15] 孙宝壮, 周霄骋, 李晓荣, 孙玮潞, 刘子瑞, 王玉花, 胡洋, 刘智勇. 不同组织的316L不锈钢在NH4Cl环境下应力腐蚀行为与机理[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2021, 41(6): 811-818. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed