沿海核電站重要結(jié)構(gòu)材料在常溫環(huán)境中的電化學(xué)腐蝕行為.pdf

1、核電站的安全運(yùn)行意義重大，核電站建造和運(yùn)行過(guò)程中結(jié)構(gòu)材料出現(xiàn)的腐蝕問(wèn)題都可能嚴(yán)重影響核電站的安全運(yùn)行。本工作主要研究沿海的壓水堆（pressurized water reactor, PWR）核電站六種典型結(jié)構(gòu)材料在相關(guān)的常溫環(huán)境中的腐蝕電化學(xué)行為，包括極化曲線的測(cè)定，以及對(duì)點(diǎn)蝕和電偶腐蝕的電化學(xué)研究。這六種材料分別為主要用于廣東核電集團(tuán)PWR的低合金鋼16MND5、不銹鋼焊縫金屬308L和不銹鋼母材Z2CND18-12N、主要用于我國(guó)

2、其它PWR的低合金鋼A508Ⅲ、鎳基焊縫金屬52M、不銹鋼316L。模擬溶液采用?針對(duì)停堆大修等工況的常溫模擬PWR一回路水；；?模擬有氯離子污染的PWR一回路水：針對(duì)停堆時(shí)回路敞開，廠房有少許海洋氣氛影響導(dǎo)致水中有微量氯離子污染的環(huán)境?模擬建造等階段可能遇到的海水、海濱潮濕氣氛的3.5％NaCl溶液。主要工作和結(jié)果如下：
　?、叛芯苛说秃辖痄?6MND5、不銹鋼焊縫金屬308L和不銹鋼母材Z2CND18-12N分別在三種模擬溶液

3、中的極化曲線行為，結(jié)果表明：在PWR水溶液中三種材料都具有鈍化傾向，自腐蝕電流密度最小，腐蝕敏感性最小。在PWR水溶液中加入10 mg/L（ppm）的少許氯離子后，兩種不銹鋼Z2CND18-12N與308L的腐蝕行為變化不大，但低合金鋼16MND5的腐蝕速率顯著增大；且有較高溶解氧時(shí)，氧的去極化作用使得16MND5在三種模擬溶液中的自腐蝕電流密度增大，自腐蝕速率增大；在3.5%NaCl溶液中，三種材料腐蝕敏感性最大，僅不銹鋼還顯示出鈍化

4、特性，其中Z2CND18-12N鈍化區(qū)比308L寬，鈍化膜具有較好的保護(hù)性和穩(wěn)定性。
　?、蒲芯苛说秃辖餉508Ⅲ、鎳基焊縫金屬52M、不銹鋼316L在三種模擬溶液中的極化曲線行為，結(jié)果表明：三種材料A508Ⅲ、52M和316L在PWR水溶液中腐蝕敏感性最小。不銹鋼316L在3.5%NaCl溶液中，鈍化區(qū)不穩(wěn)定?？梢娐入x子濃度越大，對(duì)不銹鋼316L鈍化膜的侵蝕性越大。對(duì)于52M，其鈍化膜在3.5%NaCl中穩(wěn)定性較好，在PWR以及

5、PWR+10ppmCl-溶液中的極化曲線相似，腐蝕敏感性差異較小。
　?、前磭?guó)家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定了16MND5、308L、Z2CND18-12N陽(yáng)極極化曲線得到點(diǎn)蝕電位，研究了試樣表面狀態(tài)和焊縫組織位向的影響。結(jié)果表明：Z2CND18-12N的自腐蝕電位和點(diǎn)蝕電位較高，點(diǎn)蝕電位達(dá)到了400mV（SCE）以上；測(cè)試面與焊縫組織生長(zhǎng)方向分別垂直和平行的308L抗點(diǎn)蝕的性能無(wú)顯著差別；表面狀態(tài)對(duì)點(diǎn)蝕電位的影響不顯著。16MND5的陽(yáng)極極化曲線呈

6、現(xiàn)持續(xù)的活性溶解狀態(tài)，電流密度持續(xù)增大，直到極化控制方式發(fā)生轉(zhuǎn)變，陽(yáng)極極化曲線斜率增大。
　?、妊芯苛伺紝?duì)16MND5/308L、16MND5/Z2CND18-12N、308L/Z2CND18-12N、A508Ⅲ/52M和A508Ⅲ/316L和52M/316L在三種模擬溶液中的電偶腐蝕。結(jié)果表明：?在PWR溶液中，六種偶對(duì)電位差均很小，電偶電流微弱，無(wú)電偶腐蝕的傾向。?存在微量氯離子的PWR+10ppmCl-溶液中，電位差較大的偶

7、對(duì)16MND5/308L、16MND5/Z2CND18-12N、A508Ⅲ/52M和A508Ⅲ/316L的電偶電流密度較大，電偶腐蝕傾向顯著。而且，在實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)，每種偶對(duì)的電偶電流密度隨偶接浸泡時(shí)間的變化規(guī)律差異較大。?在3.5%NaCl溶液中電位差較大的四種偶對(duì)16MND5/308L、16MND5/Z2CND18-12N、A508Ⅲ/52M和A508Ⅲ/316L的電偶電流密度最大，電偶腐蝕最嚴(yán)重。?對(duì)于同溶液中自腐蝕電位差小的兩個(gè)偶對(duì)