Металлопрокат для атомной промышленности: сортамент, характеристики и применение

Атомная промышленность – это совокупность предприятий, которые осуществляют разработку и производство продукции и услуг в области ядерных технологий. Учитывая интенсивное развитие современной атомной отрасли, поставки металлопроката для строительства новых заводов и установок постоянно растут. Вместе с этим постоянно растут и ужесточаются требования ко всем аспектам отрасли – от топлива для реакторов до дополнительной обработки металлоизделий, использующихся для возведения АЭС.

Фото - Термоядерный экспериментальный реактор ITER

Стали для атомной промышленности

Многообразие и специфичность типов атомных сооружений, сложные рабочие условия, повышенные требования к безопасности – все это требует особого подхода к разработке конструкционных материалов. Среди главных требований к используемому для изготовления атомного металлопроката сырью – повышенная устойчивость к экстремально высоким температурам, стойкость к химически агрессивным средам, износостойкость, высокий уровень сварки, повышенная радиационная стойкость.

В атомной промышленности особенно востребованы:

  • нержавеющие стали – преимущественно это высоколегированные хромоникелевые и хромомолибденовые стали аустенитной структуры. Именно содержание никеля, хрома, молибдена и марганца обеспечивает данный материал свойствами, которые необходимы для эксплуатации в атомной промышленности. Среди основных: высокая прочность и пластичность при экстремально низких и высоких температурах, коррозионная и окислительная стойкость на воздухе, в жидких средах. После прохождения закалки при температуре 1050-1150оС и последующего охлаждения в воде, нержавеющие стали для атомной промышленности получают высокую устойчивость к межкристаллитной коррозии. Для сварных металлоконструкций атомной отрасли рекомендуют использовать хромоникелевые стали, легированные титаном или ниобием – так называемыми элементами-стабилизаторами. Именно эти химические элементы связывают избыточный углерод, тем самым препятствуя образованию карбидов хрома при сварке в интервале опасных температур, что снижает вероятность межкристаллитной коррозии;
  • теплоустойчивые перлитные стали – это материалы, которые относятся к группе улучшаемых сталей, которые упрочняются посредством термообработки. Учитывая, что перлитным сталям длительное время приходится работать в сложных рабочих условиях под напряжением при высоких температурах, они характеризуются высоким сопротивлением ползучести, прочностью, стабильностью физических и механических свойств и жаростойкостью. Легирование перлитных сталей хромом повышает сопротивление окислению и предотвращает графитизацию на протяжении всего эксплуатационного срока. Молибден в химическом составе перлитных сталей обеспечивает оптимальное сочетание прочности и пластичности. В целом, основные механические свойства перлитных сталей – это высокое сопротивление разрыву, хорошая свариваемость, статическая прочность, стойкость к повышенным температурам.

Также для производства некоторых видов металлопроката, который предполагается использовать в атомных установках и комплексах, могут использоваться хладостойкие свариваемые стали, конструкционный высокопрочные стали, цветные сплавы (цирконий, никель, бронза).

Наиболее используемые марки сталей для АЭС:

  • AISI 316LN – нержавеющая жаропрочная сталь аустенитной структуры. Характеризуется стабильностью структуры при пониженных и повышенных температурах, низкой чувствительностью к крекинговой коррозии, высокое сопротивление коррозии в хлоридах и кислотах. Химический состав 316LN содержит никель и молибден, которые обеспечивают прочность, коррозионностойкость, сопротивляемость ползучести. В атомной промышленности сталь AISI 316 LN используют при производстве контейнеров и емкостей для хранения химически активных веществ, топлива, кислотосодержащих веществ;
  • Alloy 660 / 1.4980 – нержавеющая аустенитная сталь с осадочным упрочнением. Сталь 660 - 1.4980 характеризуется высокой прочностью при температурах до +700оС. Также сталь 660 – это материал, который обладает высоким сопротивлением ползучести и коррозии. В атомной отрасли Alloy 660 используется для производства высокопрочного крепежа (болт 1.4980, гайка, шпилька), газовых турбин и пр.
  • Сплав Alloy 718 / 2.4668 – высокопрочный сплав, который разрабатывался специально для эксплуатации при экстремально высоких температурах до +980оС. Химический состав Alloy 718 содержит никель и хром, а также добавки алюминия, титана, молибдена и ниобия. Благодаря этому сталь 2.4668 характеризуется высокой прочностью на разрыв при температурах до +700оС, стойкостью к коррозии при температурах, отличной свариваемостью с стойкостью сварного шва к растрескиванию, точечной коррозии и эрозии. Сплав 718 / 2.4668 можно использовать в контакте с кислотами, щелочами, сероводородными средами и различными комбинациями хлоридов. В атомной промышленности Alloy 718 - 2.4668 используют в том числе и для изготовления ядерных реакторов;
  • Сплав CuCrZr – это бронзовый сплав, изготовленный без металлических или металлоидных окислителей. Используется CuCrZr-IG для изготовления листов и пластин, которые проходят термообработку.

При выборе материала для изготовления того или иного металлоизделия необходимо учитывать несколько важных факторов:

  • возможное напряжение при механических нагрузках;
  • диапазон рабочих температур;
  • количество и величину циклических изменений механических нагрузок и теплосмен;
  • уровень нейтронного облучения;
  • возможное влияние рабочего теплоносителя на коррозионную прочность используемых материалов;
  • рабочие среды, например, для водо-водяных ЯЭУ важна статическая прочность и устойчивость к эрозии.

Металлопрокат для атомной промышленности: сортамент и применение

На объектах атомной промышленности наиболее востребованные виды металлоизделий – это:

  • толстостенные бесшовные трубы – это один из ключевых компонентов на АЭС. Именно эти металлоизделия обеспечивают подачу охлажденной воды в корпуса реакторов и отработанный топливный бассейн. Трубы для атомной промышленности подводят водяной пар к турбине, водородный газ для охлаждения генераторов, подают топливо и масло к аварийным дизель-генераторам. Кроме того, трубы поддерживают системы пожарной безопасности (спринклеры);
  • нержавеющие листы – используют для изготовления оборудования для турбоустановок, емкостей и резервуаров, контейнеров для перевозки и хранения отработанного топлива, сосудов давления, корпусов цилиндров, сосудов гидрокрекинга, сосудов гидротермального синтеза и т.д.;
  • гофрированные ленты – используют для изготовления металлорукавов высокого давления, которые используют для защиты проводки, электрокабелей. Также металлорукава используют в подаче воды, отводе конденсата, транспортировке веществ, используемых в ядерном синтезе;
  • трубопроводная арматура – шаровые и конусные краны, запорные клапаны, задвижки, дисковые затворы используют не только в наземных ядерных и атомноэнергетических станциях, но и на судовых плавучих энергоблоках, атомных судах.

Широкое применение в атомной отрасли нашли:

  • трубопроводные фитинги и фланцы;
  • цельнокованые и сварные роторы;
  • поковки, сортовой металлопрокат;
  • высокопрочный крепеж: болты, шпильки, гайки шайбы для фланцевых и анкерных соединений;
  • обечайки, проволока, днища, крышки и пр.

Весь металлопрокат для атомной промышленности, который будет эксплуатироваться в сложнейших рабочих условиях, проходит обязательные испытания и тестирования, в том числе и методами неразрушающего контроля.

Где купить металлопрокат для АЭС

Купить металлоизделия для АЭС с доставкой по России, Казахстану, Беларуси можно в нашей компании. Мы осуществляем поставки металлоизделий из нержавеющих, черных сталей и цветных сплавов, изготовленных на европейских заводах по стандартам ASTM, EN, DIN и пр., которые полностью соответствуют жестким требованиям современной атомной промышленности.

Заказать металл для атомной отрасли с доставкой по СНГ можно по указанным телефонам, оставив заявку на нашем сайте или отправив запрос на электронную почту.

Другие материалы
Сталь X2CrNiMoCuS17-10-2 - 1.4598
Сталь AU 106
Сталь H340LAD+ZF - 1.0933
Сталь GPM 7
Сталь Type 420
DIN 2630
ASTM B348 / ASME SB348
DIN 128