Экспериментальное обоснование работоспособности теплообменных элементов системы пассивного отвода тепла в условиях тропического климата

• Автор: Тупиков, Роман Александрович
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 139 с. : ил.

Оглавление
Введение

1 Функциональное назначение, основные конструкционные особенности,

условия эксплуатации СПОТ РУ ВВЭР1 ООО во влажном тропическом климате

1.1 Назначение, техническая характеристика СПОТ, описание конструкции

1.2 Специфические условия эксплуатации СПОТ во влажном тропическом климате

2 Современные представления о механизме атмосферной коррозии,

основные типы коррозии

2.1 Особенности процессов сухой и влажной коррозии,

понятие критическая влажность

2.2 Влияние природы и концентрации загрязнений атмосферы

на коррозионные процессы
2.3 Скорость коррозии как функция температурновлажностных и
аэрохимических комплексов атмосферы
2.4 Атмосферная коррозия конструкционных материалов
во влажной тропической атмосфере
3 Цель, исходные данные для проведения работы, программа исследований
3.1 Особенности коррозионных процессов металла теплообменных
труб в условиях эксплуатации СПОТ 3
3.2 Аргументация необходимости применения и обоснование выбора
способа защиты оребренных теплообменных труб от коррозии, цель исследований
3.3 Основные виды защитных покрытий принятых к испытаниям
4 Лабораторные испытания теплообменных труб с экспериментальными покрытиями в климатических камерах
4.1 Методика проведения испытаний, критерии оценки коррозионной стойкости
4.2 Результаты испытаний
4.3 Выводы по разделу
5 Стендовые испытания оребренных труб СПОТ
5.1 Описание конструкции экспериментального стенда, условия проведения испытании
5.2 Результаты испытаний
5.3 Выводы по разделу
6 Результаты длительных испытаний металла непокрытых труб и
труб с защитными покрытиями на площадке АЭС Куданкулам
7 Методика и результаты термоциклических испытаний теплообменльгх труб СПОТ с защитными покрытиями
8 Испытания труб в условиях воздействия теплоносителя,
циркулирующего по внутритрубному пространству
8.1 Методика и результаты автоклавных испытаний в статических условиях
8.2 Описание экспериментального стенда для испытаний в динамических условиях
8.3 Результаты стендовых испытаний
8.4 Выводы по разделу
9 Особенности и механизм электрохимического поведения, коррозионной стойкости алюминиевого металлизационного покрытия
I как функция структуры, применительно к защите углеродистой стали
во влажной тропической атмосфере б
Элементы заводской технологии нанесения алюминиевого покрытия
методом газоплазменной металлизации
Общие выводы
Список литературы


Обильные дожди, большое испарение влаги с подстилающей поверхности и значительная облачность создают условия для длительного существования высокой влажности воздуха. Влажные тропики характеризуются средней относительной влажностью не ниже %, наблюдаемой по и более ч/сутки в течение от 2 до мес/год. Высокая влажность создает благоприятные условия для выпадения росы, которая считается важным параметром для коррозии. Разница между температурами воздуха и поверхности, необходимая для выпадения росы, относительно независима от абсолютной температуры, но зависит от относительной влажности и составляет около 2°С при %, 4°С при % и 6°С при % относительной влажности. Однако в большой степени образование росы зависит от длительности периодов изменений температуры и относительной влажности, что делает трудным определение среднегодовых величин. Известно, что во влажных тропиках число дней с росой более 0 и иногда более 0 дней в году. Высокая коррозионная активность росы связана с атмосферными примесями, так как сухие выпадения между периодами дождей могут приводить к накоплению коррозионноактивных примесей на поверхности. Климатические параметры атмосферы являются экстенсивными факторами коррозии металлов, определяющими только вероятное время взаимодействия металла со средой. Концентрация же химических загрязнений в атмосфере является фактором интенсивного порядка, поскольку загрязнения преимущественно определяют скорость коррозионного процесса. Поэтому в инженерной практике коррозионная активность атмосферы не только описывается климатическими элементами, но и дополняется сведениями о химической специфике атмосферы. Каждый тип атмосферы отличается определенным уровнем загрязнений и присущей ему интенсивностью взаимодействия с металлами. Климатические параметры на метеостанции Каньянкумари (Индия), наиболее близко соответствующие условиям площадки АЭС «Куданкулам»: абсолютный максимум температуры - плюс ,6 °С, абсолютный минимум температуры - плюс ,6 °С, среднегодовая температура воздуха - плюс ,2 °С, среднегодовое значение суточного перепада температуры - ,2 °С, относительная влажность, при абсолютном максимуме температуры - %, относительная влажность, при абсолютном минимуме температуры - %. Рабочие значения параметров, характеризующих содержание в атмосфере на открытом воздухе коррозионно-активных агентов, для морского типа атмосферы (морское побережье) и действие пыли приведены в таблице 1-3. Климатические характеристики районов Индии, а также сухие выпадения БОг и хлоридов, приведены в таблице 1-4 /3/. Для сравнения «условно» чистая атмосфера характеризуется следующими значениями содержания в атмосфере коррозионно-активных агентов: хлориды - не более 1,0 мг/м2* сутки, сернистый газ - не более . Таким образом, видно, что атмосферный воздух в месте расположения АЭС «Куданкулам» в сочетании с высокими значениями температуры и относительной влажности обладает высокой коррозионной активностью, что может вызвать интенсивную коррозию металла и привести к снижению проектных характеристик оборудования. Предельное утонение стенки трубы и ребра по требованиям технической документации составляет 0,3 мм за весь срок службы. Предварительный анализ литературных данных показал, что в условиях влажного тропического климата скорость коррозии углеродистой стали, может находиться в интервале от до 0 мкм/год, что приводит к выводу о необходимости уточнения этого параметра в привязке к климатическим условиям, характеру эксплуатации СПОТ и выбору способа антикоррозионной защиты трубных пучков. Определение фактического значения скорости атмосферной коррозии материалов теплообменных труб СПОТ, определяющих ресурс системы в целом, и являющихся наиболее сложным по конструктивным и технологическим параметрам с точки зрения защиты от коррозии элементом, в условиях эксплуатации во влажном тропическом климате является одной из задач данного исследования. При определении коррозионных потерь необходимо учитывать условия (категорию) размещения оборудования и его температурное состояние в процессе эксплуатации.