Khóa luận tốt nghiệp Kỹ sư kỹ thuật hạt nhân: Tính toán thời gian làm việc còn lại của các thanh trao đổi nhiệt khi trên bề mặt của chúng xuất hiện các vết rỗ do trầm tích đồng gây ra

Chia sẻ: Công Nữ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:61

Thêm vào BST

Báo xấu

72
lượt xem 11
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khóa luận gồm bốn chương được trình bày như sau: Tổng quan về nhà máy điện hạt nhân loại lò VVER – 1000. Một vài khái niệm cơ bản về cơ học vật liệu. Nứt do môi trường ăn mòn và có ứng suất áp vào. Sự hình thành vết nứt của thành ống trao đổi nhiệt khi xuất hiện trầm tích đồng và tính toán thời gian làm việc còn lại của các ống trao đổi nhiệt.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khóa luận tốt nghiệp Kỹ sư kỹ thuật hạt nhân: Tính toán thời gian làm việc còn lại của các thanh trao đổi nhiệt khi trên bề mặt của chúng xuất hiện các vết rỗ do trầm tích đồng gây ra

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT KHOA KĨ THUẬT HẠT NHÂN VÕ THỊ VIỆT KIỀU – 1410704 TÍNH TOÁN THỜI GIAN LÀM VIỆC CÒN LẠI CỦA CÁC THANH TRAO ĐỔI NHIỆT KHI TRÊN BỀ MẶT CỦA CHÚNG XUẤT HIỆN CÁC VẾT RỖ DO TRẦM TÍCH ĐỒNG GÂY RA KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KĨ SƯ HẠT NHÂN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TS. NGUYỄN THỊ NGUYỆT HÀ KHÓA 2014 – 2018
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... i
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ii
LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Kĩ thuật hạt nhân đã dạy dỗ, chỉ bảo em trong suốt 4.5 năm học tập tại Trường Đại học Đà Lạt. Em cũng cảm ơn gia đình đã tạo điều kiện cho em được đến trường và tập thể lớp HNK38 luôn bên cạnh giúp đỡ em trong việc học tập. Cuối cùng em xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến GV.TS Nguyễn Thị Nguyệt Hà, cám ơn cô đã giúp em hoàn thành khóa luận và tận tình dạy dỗ chỉ dạy em trong suốt thời gian làm khóa luận. Lâm Đồng, tháng 12 năm 2018 Võ Thị Việt Kiều iii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt ads Adsorb Hấp thụ Hệ thống an toàn thụ động cải AP Advanced Passive tiến EPR European Pressurised Reactor Lò phản ứng áp lực châu Âu International Atomic Energy Cơ quan năng lượng nguyên tử IAEA Agency quốc tế International Commission on Ủy ban quốc tế về bảo vệ phóng ICRP Radiological Protection xạ International Electrotechnical IEC Ủy ban kĩ thuật điện quốc tế Commission International Nuclear Safety Tổ chức an toàn hạt nhân quốc INSAG Group tế International Organization for Cơ quan thiết lập tiêu chuẩn ISO Stadardization quốc tế PWR Pressurized Water Reactors Lò nước áp lực Nứt do môi trường ăn mòn và SCC Stress Crossion Crack có ứng suất áp vào Vodo – Vodyanoi Kiểu lò phản ứng nước áp lực VVER Energetichesky Reaktor được thiết kế bởi Nga iv
DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Các thông số thiết kế cơ bản của lò VVER – 1000 .....................................3 Bảng 1.2. Các thông số của bình sinh hơi trong nhà máy điện hạt nhân loại lò VVER – 1000 trong điều kiện hoạt động bình thường .............................................7 Bảng 1.3. Thành phần của các loại thép không gỉ .....................................................9 Bảng 2.1. Mô đun đàn hồi cho một số vật liệu ........................................................16 Bảng 4.1. Kết quả tính toán vận tốc trung bình của việc chuyển đồng sang trạng thái trầm tích .............................................................................................................42 Bảng 4.2. Kết quả tính toán vận tốc phát triển vết nứt ở giai đoạn 1........................44 Bảng 4.3. Kết quả tính toán vận tốc phát triển vết nứt ở giai đoạn 2........................45 Bảng 4.4. Kết quả tính toán thời gian làm việc còn lại của ống trao đổi nhiệt. ........47 v
DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1. Sơ đồ nhà máy điện hạt nhân loại lò VVER – 1000 ...................................2 Hình 1.2. Sơ đồ cấu tạo của lò VVER – 1000 ...........................................................2 Hình 1.3. Bình sinh hơi ............................................................................................... 5 Hình 1.4. Mặt cắt dọc của bình sinh hơi .....................................................................6 Hình 1.5. Ảnh hưởng của hàm lượng Cr tới tốc độ ăn mòn ....................................10 Hình 2.1. Khuyết tật Schottky (a) và khuyết tật Frenkel (b) .....................................12 Hình 2.2. Biến vị trong mạng tinh thể (a); Sự di chuyển của biến vị (b)..................13 Hình 2.3. Ứng suất kĩ thuật .......................................................................................13 Hình 2.4. Ứng suất kéo (a) và ứng suất nén (b) được xác định theo các lực tác dụng lên thanh đồng nhất ..........................................................................................14 Hình 2.5. Các vùng và điểm khác nhau trên đường cong ứng suất-biến dạng ........16 Hình 2.6. Hành vi dẻo và giòn của vật liệu ............................................................... 17 Hình 2.7. Các dạng nứt cơ bản ..................................................................................18 Hình 3.1. Vết nứt do gãy liên kết giữa các hạt (a) và vết nứt xuất phát từ bên trong hạt (b) ...............................................................................................................20 Hình 3.2. Các quá trình diễn ra tại đầu vết nứt .........................................................21 Hình 3.3. Các giai đoạn của quá trình SCC theo thời gian .......................................23 Hình 3.4. Mối quan hệ giữa tốc độ lan truyền vết nứt và dòng giải phóng từ anode .........................................................................................................................26 Hình 3.5. Môi trường ảnh hưởng đến sự phân bố của Crom ....................................27 Hình 3.6. Mô hình vỡ lớp màng ................................................................................28 Hình 3.7. Sơ đồ thể hiện tỉ lệ mật độ điện tích oxy hóa/thời gian đốivới sự biến dạng một đỉnh nứt và các mặt bên không biến dạng của vết nứt .............................. 29 Hình 3.8. Mối liên hệ giữa các thông số kiểm soát cơ bản và sự hình thành vết nứt SCC .....................................................................................................................29 vi
Hình 3.9. Sơ đồ của mô hình vỡ lớp màng cho thấy sự hình thành của lớp màng giòn dọc theo biên giới hạt và sự vỡ của lớp màng giòn do ứng suất dẫn đến sự khởi tạo và lan truyền vết nứt ...................................................................................30 Hình 3.10. Sơ đồ biểu diễn mô hình hấp phụ............................................................ 32 Hình 3.11. Sơ đồ vỡ hóa học gây ra rạn nứt liên kết ................................................33 Hình 4.1. Sự hình thành trầm tích đồng của ống trao đổi nhiệt ................................ 36 Hình 4.2. Mô hình hình thành vết nứt xuyên qua thành của ống trao đổi nhiệt .......37 Hình 4.3. Thành của ống trao đổi nhiệt T .................................................................37 Hình 4.4. Vết nứt do trầm tích đồng dọc theo biên giới hạt của thép không gỉ austenitic....................................................................................................................38 Hình 4.5. Vết nứt trong thép không gỉ do trầm tích đồng .........................................38 Hình 4.6. Biểu đồ cho thấy sự gia tăng khối lượng đồng trong trầm tích theo thời gian vận hành ............................................................................................................40 Hình 4.7. Biểu đồ cho thấy sự thay đổi độ sâu của vết rỗ trong thành ống trao đổi nhiệt khi có đồng trong trầm tích theo thời gian .......................................................40 Hình 4.8. Đồ thị biểu diễn vận tốc trung bình của việc chuyển đồng sang trạng thái trầm tích .............................................................................................................43 Hình 4.9. (a) Đồ thị biểu diễn vận tốc phát triển vết nứt theo độ sâu của vết nứt ở khoảng thời gian τ1 ; (b) Đồ thị biểu diễn vận tốc phát triển vết nứt theo độ sâu của vết nứt ở khoảng thời gian τH..............................................................................46 Hình 4.10. Đồ thị biểu diễn thời gian làm việc còn lại của ống trao đổi nhiệt theo độ sâu của vết nứt theo thời gian τH ..........................................................................48 vii
MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................1 CHƯƠNG 1- TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN LOẠI LÒ VVER – 1000 .............................................................................................................2 1.1. Giới thiệu chung ............................................................................................... 2 1.2. Bình sinh hơi trong nhà máy điện hạt nhân loại lò VVER – 1000 ...................5 1.2.1 Cấu tạo bình sinh hơi ...................................................................................5 1.2.2. Vật liệu bình sinh hơi .................................................................................9 1.2.3. Môi trường làm việc của bình sinh hơi ....................................................10 1.3. Kết luận chương 1 ...........................................................................................11 CHƯƠNG 2- MỘT VÀI KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CƠ HỌC VẬT LIỆU .....12 2.1. Khuyết tật ........................................................................................................12 2.2. Biến vị .............................................................................................................12 2.3. Ứng suất và biến dạng ....................................................................................13 2.3.1. Khái niệm ứng suất, biến dạng .................................................................13 2.3.2. Đường cong ứng suất – biến dạng ............................................................ 15 2.3.3. Nứt ............................................................................................................18 2.4. Kết luận chương 2 ...........................................................................................19 CHƯƠNG 3- NỨT DO MÔI TRƯỜNG ĂN MÒN VÀ CÓ ỨNG SUẤT ÁP VÀO ..........................................................................................................................20 3.1. Khái niệm nứt do môi trường ăn mòn và có ứng suất áp vào (SCC) .............20 3.2. Các thông số kiểm soát sự lan truyền SCC.....................................................21 3.3. Khởi tạo SCC ..................................................................................................22 3.4. Các cơ chế lan truyền SCC .............................................................................24 3.4.1. Cơ chế hòa tan ..........................................................................................25 3.4.2. Nứt do gãy liên kết giữa các hạt (intergranular) ......................................26 3.4.3. Mô hình giải hòa tan trượt hoặc mô hình vỡ lớp màng ............................ 27 viii
3.4.4. Mô hình gãy cơ học ..................................................................................30 3.5. Kết luận chương 3 ...........................................................................................34 CHƯƠNG 4- SỰ HÌNH THÀNH VẾT NỨT CỦA THÀNH ỐNG TRAO ĐỔI NHIỆT KHI XUẤT HIỆN TRẦM TÍCH ĐỒNG VÀ TÍNH TOÁN THỜI GIAN LÀM VIỆC CÒN LẠI CỦA CÁC ỐNG TRAO ĐỔI NHIỆT .....35 4.1. Đồng trong trầm tích của bình sinh hơi ..........................................................35 4.2. Phương pháp tính toán thời gian làm việc còn lại của ống trao đổi nhiệt ......37 4.3. Tính toán và nhận xét .....................................................................................42 4.3.1. Tính toán vận tốc trung bình của việc chuyển đồng sang trạng thái trầm tích (VCu).....................................................................................................42 4.3.2. Tính toán vận tốc phát triển vết nứt ở giai đoạn 1(V1) và giai đoạn (VH) (hình 4.2 và hình 4.7) .........................................................................................44 4.3.3. Tính toán thời gian làm việc còn lại của ống trao đổi nhiệt τocm ..............46 4.4. Kết luận chương 4 ...........................................................................................48 KẾT LUẬN ..............................................................................................................49 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................50 ix
x
LỜI MỞ ĐẦU Bình sinh hơi là một bộ phận quan trọng trong nhà máy điện hạt nhân, nó là một thiết bị trao đổi nhiệt biến nước thành hơi nước từ nhiệt sinh ra từ phản ứng phân hạch. Chúng được sử dụng trong các loại lò PWR và VVER giữa các vòng làm mát sơ cấp và thứ cấp. Môi trường làm việc của bình sinh hơi cực kì khắt nghiệt: nhiệt độ cao, áp suất cao, môi trường phóng xạ lớn, chịu tác động của các ion và chất oxy hóa nguy hiểm,... Vì vậy, thép không gỉ austenitic được chọn để chế tạo bình sinh hơi, đặc biệt là chế tạo các ống trao đổi nhiệt, đây là loại thép có khả năng chịu nhiệt tốt và chống ăn mòn cao. Trong khóa luận này sẽ đề cập đến vấn đề trầm tích đồng ảnh hưởng như thế nào đến tuổi thọ của ống trao đổi nhiệt trong bình sinh hơi loại lò VVER – 1000. Trong quá trình hoạt động của bình sinh hơi, nước cấp từ bên ngoài mang theo đồng, đồng sau đó tích tụ lên các ống trao đổi nhiệt trong bình sinh hơi tạo thành trầm tích, đẩy nhanh quá trình hình thành các khuyết tật và vết nứt trên ống, làm giảm tuổi thọ của chúng. Do đó, để đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả của nhà máy điện hạt nhân thì việc hiểu được vết nứt hình thành như thế nào và tính toán thời gian làm việc còn lại của các ống trao đổi nhiệt khi phát hiện trầm tích đồng là cần thiết. Khóa luận gồm bốn chương: - Chương 1: Tổng quan về nhà máy điện hạt nhân loại lò VVER – 1000. - Chương 2: Một vài khái niệm cơ bản về cơ học vật liệu. - Chương 3: Nứt do môi trường ăn mòn và có ứng suất áp vào. - Chương 4: Sự hình thành vết nứt của thành ống trao đổi nhiệt khi xuất hiện trầm tích đồng và tính toán thời gian làm việc còn lại của các ống trao đổi nhiệt. 1
CHƯƠNG 1- TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN LOẠI LÒ VVER – 1000 1.1. Giới thiệu chung VVER – 1000 là phiên bản phát triển từ VVER – 640 thuộc lò phản ứng thế hệ thứ II được thiết kế tại Nga. VVER – 1000 của Rosatom thuộc thế hệ III+ tương đương với các lò phương Tây như EPR 1600 của Avera và các lò Mỹ như AP1000 của Westinghouse [2]. Sơ đồ nhà máy điện hạt nhân VVER – 1000 được mô tả ở hình 1.1 và sơ đồ cấu tạo của lò VVER – 1000 được mô tả ở hình 1.2 [2]. Hình 1.1. Sơ đồ nhà máy điện hạt nhân loại lò VVER – 1000 Hình 1.2. Sơ đồ cấu tạo của lò VVER – 1000 [2] 2
Nhà máy điện hạt nhân loại lò VVER – 1000 có các điểm mạnh sau [2]: • Thiết kế đổi mới, an toàn và tiến hóa • Năng lượng điện của tổ máy lên đến 1100MW. • Tuổi thọ của thiết bị có thể kéo dài ít nhất 60 năm. • Hiệu suất sử dụng nhiên liệu cao. • Hệ số vận hành được tính trung bình cho toàn bộ thời gian vận hành của nhà máy điện hạt nhân là 92%. • Chu kỳ thay đảo thanh nhiên liệu là 12 đến 24 tháng. • Chất lượng cao của các giải pháp công nghệ và tài liệu dẫn chứng thiết kế được dựa trên kinh nghiệm dày dạn trong thiết kế, áp dụng sự tự quản, quy phạm và các tiêu chuẩn trong lĩnh vực năng lượng hạt nhân. Chất lượng của nhà máy điện hạt nhân với VVER – 1000 cũng dựa trên các khuyến cáo của các tổ chức quốc tế như IAEA, INSAG, ICRP, IEC trong lĩnh vực đảm bảo chất lượng các tiêu chuẩn quốc tế ISO – 9001 – 2000. Bảng 1.1 cho biết một số thông số thiết kế cơ bản của lò VVER – 1000. Bảng 1.1 Các thông số thiết kế cơ bản của lò VVER – 1000 [11] Đặc tính chung của lò Công suất nhiệt 3000 – 3300 MWth Công suất điện 1000 – 1200 MWe Áp suất vòng một 15.7 MPa Độ giàu nhiên liệu cao nhất 3.3 – 4.4% Chu kỳ đảo nhiên liệu (nhiên liệu ở 3 năm 6700 – 8000 giờ hiệu quả trong lò) Áp suất hơi ở đầu ra bình sinh hơi 7.35 MPa Lượng hơi sinh ra 5880 – 6400 tấn/giờ Nhiệt độ nước cấp đầu vào bình sinh hơi 220 0C Thời gian hoạt động 50 – 60 năm Xác suất nóng chảy vùng hoạt lò khi sự cố 10-6 – 10-7 1/năm.lò 3
Đặc tính chung của vùng hoạt Số bó thanh nhiên liệu 163 – 253 Số bó thanh nhiên liệu có chứa thanh điều 121 khiền Số thanh nhiên liệu trong 1 bó thanh nhiên 311 liệu Số thanh hấp thụ trong 1 bó 18 – 24 Bước đặt các thanh nhiên liệu 12.75 mm Đường kính ngoài của thanh nhiên liệu 9.1 mm Số kênh đo nơtron 54 54 (kết hợp với thanh đo Số kênh đo nhiệt độ nơtron) Tỷ số nhiệt tuyến tính cực đại 400 – 448 Tổng độ hấp thụ của các thanh điều khiển 11.5 % Hệ số độ phản ứng nhiệt độ của nhiên liệu -1.9x10-5 1/0C Hệ số độ phản ứng nhiệt độ của chất tải 0 đến -70x10-5 1/0C nhiệt Đặc trưng cơ bản của lò Hiệu nhiệt độ của chất tải nhiệt giữa đầu ra 340C và đầu vào vùng hoạt Áp suất vòng 1 17.6 MPa Nhiệt độ chất tải nhiệt khi ra khỏi lò 3300C Chiều dài vỏ lò 11700 mm Đường kính bên trong vỏ lò nơi đặt vùng 4135 – 5400 mm hoạt Vật liệu vỏ lò Thép 15X2MFA – A Thời gian sử dụng vỏ lò 60 năm 4
1.2. Bình sinh hơi trong nhà máy điện hạt nhân loại lò VVER – 1000 1.2.1 Cấu tạo bình sinh hơi Bình sinh hơi nhà máy điện hạt nhân loại lò VVER – 1000 (hình 1.3) là một thiết bị trao đổi nhiệt một chiều với bề mặt trao đổi nhiệt chìm. Thùng bình sinh hơi được thiết kế để đặt trong tòa nhà lò (containment building), nó gồm vỏ bình đã qua tôi luyện, đáy đúc hình elip và các vòi được hàn vào. Thùng bình sinh hơi được thiết kế để thuận tiện cho việc kiểm tra bên trong từ vòng sơ cấp [13]. Hình 1.3. Bình sinh hơi 1. Thùng bình (Vessel) 2. Vòi phun khi xảy ra nguy hiểm (Damage nozzle) 3. Vòi phun xuống dưới (Blow down nozzle) 4. Ống trao đổi nhiệt (Heat – exchange tubes) 5. Thành phần phân tách (Separation Units) 6. Thành phần bơm nước cấp chính (Main feedwater spray unit) 7. Vòi phun khử khí (Gas removal nozzle) 8. Thành phần bơm nước cấp trong trường hợp khẩn cấp (Emergency feedwater spray unit) 9. Vòi phun hơi nước (Steam nozzle) 10. Ống phun hơi nước (Steam header) 5
11. Vòi phun nước cấp trong trường hợp khẩn cấp (Emergency feedwater nozzle) 12. Lối vào bình sinh hơi (Access airlock) Hình 1.4 cho thấy mặt cắt dọc của bình sinh hơi [13]. Hình 1.4 Mặt cắt dọc của bình sinh hơi 1. Ống dẫn hơi chính 7. Ống dẫn chất tải nhiệt chính 2. Lớp bọc nắp đậy vòng thứ cấp 8. Các ống trao đổi nhiệt 3. Hạt đậu 9. Bộ cân bằng áp suất hơi 4. Nắp đậy vòng sơ cấp 10. Ống cấp nước 5. Nắp đậy thứ cấp 11. Bộ tách hơi 6. Nắp đậy sơ cấp 12. Ống dẫn hơi 6
Bề mặt trao đổi nhiệt trong bình sinh hơi bao gồm 10978 ống hình chữ U với đường kính mỗi ống là 16x1.5mm, được bố trí theo chiều ngang. Các bó ống được nối với bộ thu (collectors) vòng sơ cấp, mép ống được hàn hồ quang điện argon ở bề bên trong của bộ thu. Vật liệu của ống trao đổi nhiệt là thép không gỉ austenitic [13]. Bộ thu vòng sơ cấp được thiết kế để nước làm mát phân phối đến các ống trao đổi nhiệt, sau đó nước được gom lại và loại bỏ khỏi vòng sơ cấp. Bề mặt bên trong của bộ thu phủ lớp chống ăn mòn hai lớp. Tấm phân phối hơi nước được lắp ở phần trên cùng của thùng bình sinh hơi. Tấm đục lỗ được đặt dưới mực nước của bình sinh hơi để phục vụ cho việc cân bằng lượng hơi nước [13]. Bình sinh hơi dự trữ một lượng nước lớn nhằm cung cấp các đặc tính động năng tốt cho toàn bộ nhà lò trong tai nạn mất nước cấp [13]. Sự bố trí “hành lang” (corridor) giữa các ống trao đổi nhiệt thì có các lợi thế sau [14]: - Tăng sự tuần hoàn giữa các bó ống, kết quả là giảm tốc độ hình thành lắng đọng trầm tích trên các ống trao đổi nhiệt. - Giảm khả năng ống bị tắc do cặn bẩn bị tróc ra. - Tăng không gian dưới bó ống để dễ dàng loại bỏ các chất cặn bẩn. - Dễ dàng cho việc kiểm tra và bảo dưỡng các ống trao đổi nhiệt. - Cải thiện khả năng chế tạo và chất lượng lắp ráp bó ống. - Tăng thể tích bình do đó làm tăng lượng nước trong bình sinh hơi. - Cải thiện một số vấn để về điều kiện của bộ thu hồi chất làm mát. Một số thông số của bình sinh hơi trong nhà máy điện hạt nhân loại lò VVER – 1000 trong điều kiện hoạt động bình thường được thể hiện ở bảng 1.2. 7
Bảng 1.2. Các thông số của bình sinh hơi trong nhà máy điện hạt nhân loại lò VVER – 1000 trong điều kiện hoạt động bình thường [13] Thông số Giá trị Công suất hơi, t/h 1470 Áp suất tại lối ra của bình sinh hơi, MPa 6.27 Nhiệt độ chất làm mát vòng sơ cấp tại lối vào của 321 bình sinh hơi, 0C Nhiệt độ chất làm mát vòng sơ cấp tại lối ra của 219 bình sinh hơi, 0C Nhiệt độ nước cấp đầu vào của bình sinh hơi, 0C 220 Nhiệt độ nước cấp khi bộ gia nhiệt áp suất cao tắt, 0 164 C Độ ẩm hơi nước tại lối ra của bình sinh hơi, % 0.2 8
1.2.2. Vật liệu bình sinh hơi Một trong những loại vật liệu dùng để chế tạo thành phần của bình sinh hơi là thép không gỉ. Thép không gỉ là hợp kim của sắt chứa hơn 11% kim loại Cr và vì thế có khả năng hình thành một lớp màng bảo vệ như một lớp chống oxi hóa thụ động. Lớp vỏ bảo vệ thụ động này được hình thành chủ yếu bởi kim loại Cr. Thép không gỉ thường được chia thành nhiều loại dựa trên cấu trúc vi mô của chúng. Theo đó, sẽ có bốn loại thép không gỉ là ferritic, austenitic, martensitic và duplex [12]. Thành phần của các loại thép này được thể hiện trong bảng 1.3. Bảng 1.3. Thành phần của các loại thép không gỉ [12] Lớp màng thụ động Thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn tốt là do chúng tạo ra một lớp màng rất mỏng không nhìn thấy được trong môi trường oxy hóa. Lớp màng này là một lớp oxit bảo vệ thép khỏi sự tấn công của môi trường. Khi Cr được thêm vào thép, tốc độ ăn mòn giảm xuống khoảng 10% bởi vì sự hình thành lớp bảo vệ hay lớp màng thụ động. Để đạt được một lớp màng thụ động chắc chắn và liên tục thì hàm lượng Cr cần thiết phải ít nhất là 11% (hình 1.5). Sự bảo vệ thụ động này tăng rất nhanh với hàm lượng Cr tăng lên khoảng 17%. Đây là lý do tại sao nhiều loại thép không gỉ chứa từ 17 – 18% Cr [12]. 9