Prospects of application of tubes made of duplex steels of a new generation in the heat exchanging equipment of nuclear power plants

Abstract

Prospects of using tubes produced by Centravis Production Ukraine JSC of ferritic-austenitic (duplex) steels of a new generation according to the developed innovative technology in the heat exchanging equipment of nuclear power plants (NPP) were scientifically substantiated based on analysis of scientific and technical literature and the results obtained in comprehensive studies. Comparative corrosion studies of the tubes made of austenitic Cr-Ni and Cr-Ni-Mo steels and 02Cr22Ni5NМo3 (UNS S 31803) duplex steel have shown a substantially improved resistance of the latter to intercrystalline, pit and crevice corrosion, corrosion cracking and erosion. Presence of special lowenergy γ-γ, α-α grain boundaries and α-γ interphase boundaries characterized by an increased corrosion resistance and a contribution to the growth of steel durability as a whole was found for the first time in the structure of ferriticaustenitic steels.

На основі аналізу науково-технічної літератури і результатів комплексних досліджень науково обґрунтована перспективність застосування труб з феритно-аустенітних (дуплексних) сталей нового покоління, які виготовляє за розробленою інноваційною технологією ПрАТ «Сентравіс Продакшн Юкрейн», у теплообмінному обладнання АЕС. Порівняльні дослідження корозійної тривкості труб з аустенітних CrNi- і Cr-Ni-Mo-сталей і дуплексної сталі 02Х22Н5АМ3 (UNS S 31803) показали значно вищу тривкість останніх проти міжкристалітної, пітінгової, виразкової, щілинної корозій, корозійного розтріскування і ерозії. Вперше встановлено наявність у структурі феритно-аустенітних сталей спеціальних низькоенергетичних границь зерен γ-γ і α-α і міжфазних границь α-γ, які характеризуються підвищеною корозійною тривкістю та сприяють підвищенню корозійної тривкості сталі в цілому.

На основании анализа научно-технической литературы и результатов комплексных исследований научно обоснована перспективность использования труб из ферритно-аустенитных (дуплексных) сталей нового поколения, которые изготавливает по разработанной инновационной технологии ЧАО «Сентравис Продакшн Юкрейн», в теплообменном оборудовании АЭС. Сравнительные исследования коррозионной стойкости труб из аустенитных Cr-Ni- и Cr-Ni-Mo-сталей и дуплексной стали 02Х22Н5АМ3 (UNS S 31803) показали значительно более высокую стойкость последних против межкристаллитной, питтинговой, язвенной, щелевой коррозий, коррозионного растрескивания и эрозии. Впервые установлено наличие в структуре ферритно-аустенитных сталей специальных низкоэнергетических границ зерен γ-γ, α-α и межфазных границ α-γ, характеризующихся повышенной коррозионной стойкостью и способствующих повышению стойкости стали в целом.