Низкая цена
Всего 249a за скачивание одной диссертации
Скидки
75 диссертаций за 4900a по акции. Подробнее
О проекте

Электронная библиотека диссертаций — нашли диссертацию, посмотрели оглавление или любые страницы за 3 рубля за страницу, пополнили баланс и скачали диссертацию.

Я впервые на сайте

Отзывы о нас

Коллоидно-электрохимические аспекты защиты от коррозии конструкционных сталей оборудования ядерных энергетических установок : диссертация ... кандидата технических наук : 02.00.11

Год: 2013

Номер работы: 2502

Автор:

Стоимость работы: 249 e

Без учета скидки. Вы получаете файл формата pdf

Оглавление и несколько страниц
Бесплатно

Вы получаете первые страницы диссертации в формате txt

Читать онлайн
постранично
Платно

Просмотр 1 страницы = 3 руб



Оглавление диссертации:

В настоящее время атомная энергетика является одним из основных мировых источников электроэнергии, ее доля составляет 17 % от общего электроэнергии в России. Такие качества атомной производства как энергетики конкурентоспособность с энергоблоками на органическом топливе, выраженная в высоком запасе ядерного топлива, замещении не возобновляемых энергоресурсов, высвобождении транспорта, отсутствии выброса в атмосферу загрязняющих веществ, в том числе оксидов углерода, что тесно связано с парн

Современная АЭС - это сложный комплекс взаимосвязанных систем, узлов и установок. Основной, определяющей принципиальное отличие АЭС от электростанций других типов, является ядерный реактор, который обуславливает принципиальное строение станции. В России эксплуатируются 11 блоков АЭС с РБМК-1000 (Ленинградская, Курская, Смоленская АЭС), 10 блоков АЭС с ВВЭР-1000 (Балаковская, Калининская, Волгодонская Нововоронежская АЭС). эксплуатации. возможность Однако продления АЭС), 6 блоков АЭС с ВВЭР-4

. Теплоноситель (вода и др.) и присутствующие в нем примеси становятся радиоактивными, так как на ядрах вещества теплоносителя и примесей могут происходить реакции (п,

у)-, (п,

р)-, (п, а). Поэтому теплоноситель является источником у-излучения ф-частицы, образующиеся при распаде активных ядер, не выходят за пределы оборудования, по которому циркулирует теплоноситель). При нарушении герметичности оболочек ТВЭЛов в теплоноситель могут поступать продукты деления, что является дополн

Основным конструкционным материалом основного оборудования АЭС являются аустенитные хромоникелевые нержавеющие стали (типа Х18Н10Т), а также углеродистые стали СТ-20, 16 ГС, 10 ГН2МФА[5]. Нержавеющая сталь удобна с точки зрения эксплуатации АЭС. Она обеспечивает минимальный выход продуктов коррозии в теплоноситель без проведения специальных мероприятий по корректированию водного режима и не требует консервации систем при продолжительных остановах на ремонте. Между тем нержавеющая сталь имеет

Процесс коррозии - разрушение металла вследствие его взаимодействия со средой - относится к самопроизвольным процессам. Общая характеристика коррозионных процессов. Коррозия металла в водном теплоносителе протекает в подавляющем большинстве по электрохимическому механизму[8-10]. В этом случае суммарный коррозионный процесс представляет собой совокупность двух сопряжено протекающих на границе металл - вода реакций: анодной (окисление) Me^Me2++ze (

1.1) и катодной (восстановление) ze+D-

1.5 Защита стали от коррозии азотной и азотистой кислотами и нитрита натрия В работах[7,38]показано, что защитная концентрация растворимых гидроксидов и нитритов, необходимая для практически полного подавления коррозии оксидированных перлитных сталей в обессоленной воде, может быть снижена по сравнению с защитной концентрацией для неоксидированных металла на несколько порядков (до тысяч раз). Это свойство химической пассивности перлитных сталей взято за основу при разработке мероприятий п

Коллоидные системы, обладающие большим избытком поверхностной энергии, стремятся уменьшить ее за счет снижения поверхностного натяжения благодаря поверхностной адсорбции других веществ, что формирует структуру поверхностного слоя и наделяет этот слой свойствами, отличными от свойств основной фазы. Избирательная адсорбция приводит к приобретению соприкасающихся фазами зарядов противоположного знака, но различной по величине, т.е. возникает двойной электрический слой, обуславливающий различн

1.7 Зольгель метод получения коллоидных частиц В золь-гель технологии наиболее распространенным способом получения высокодисперсного А12Оз является гидролиз органических соединений алюминия или его неорганических солей. При этом структура продукта гидролиза и устойчивость получаемой дисперсной системы зависят от многих параметров процесса [66,70-77]. При продуктом использовании гидролиза в качестве компонентов псевдобемит алкоксидов алюминия, является высокодисперсная слабоупорядоченная фо

Наиболее важное значение для технологии получения дисперсных систем имеют процессы конденсации в жидкой среде, основанные на образовании дисперсной фазы при химическом взаимодействии лиозолей растворимых является веществ. малая Необходимым условием получения растворимостьдисперсной фазы [66-70,78]. В принципе может быть использована любая химическая реакция восстановления, окисления, двойного обмена, гидролиза, которые могут привести к образованию коллоидных систем. Остановимся на примере

1.9 Коллоидная структура полимеров железа (III) в водных растворах Гидролиз Fe(III), в отличие от Fe(II), начинается немедленно после попадания в ионов трехвалентного железа в раствор. Условно продукты гидролиза можно разделить на первичные продукты гидролиза, полимерные продукты коррозии в коллоидной форме и гидролитические осадки. В сильно кислых растворах + ионы Fe 3+ существуют в виде гексааквакомплексов [Fe(H 2

0) 6 ] . Добавление ионов ОН" вызывает образование первой г

Глава 2 Объекты и методы исследования

2.1. Объекты исследования

2.1.1 Углеродистая перлитная сталь Ст20.

2.1.2 Нержавеющая аустенитная хромоникелевая сталь 08Х18Н10Т.

2.1.3 Образцы радиоактивно-загрязненной стали 08Х18Н10Т, вырезанных из трубчатки парогенератора Ново-Воронежской АЭС с реактором ВВЭР-1000.

:

- нитрат алюминия, А1(Ж)з)2 9Н 2 0ч.

- кислота азотная, НМЭз ч.д.а.

-кислота хлороводородная, НС1 -водный раствор аммиака, NH4OH -калия хлорид, КОч.д.а.

-калия сульфат, Na 2 S0 4 x.4.

-диэтиламин, (C 2 H 5 ) 2 NH - вода бидистиллированная (ГОСТ 9875-88) х.ч. ч. ч.

2.3 Получение гидрозолей А1 2 0 3 гидролизом водного раствора нитрата алюминия Для приготовления золей, в качестве исходного вещества, использован кристаллогидрат нитрата алюминия А1(Ж)з)2 9Н 2

2.4.1 Плотность полученных золей оксида алюминия определена пикнометрическим методом по общепринятой методике при температуре 22±0,5°С. Погрешность определения составляла 0,05 г/см .

2.4.2 методом.

2.4.30пределение среднего радиуса частиц золейА1 2 0 3 проводили Массовую долю дисперсной фазы в золях определяли весовым турбидиметрическим методом на фотометре КФК-Зс использованием уравнения Релея по результатам измерения мутности золей на разных длинах волн светового и

2.5 Методики изучения процессов коррозии стали свойств железооксидных пленок. Оценку

2.5.1. Оценка защитных защитных свойств оксидных плёнок на перлитных сталях производили по следующим критериям: 1. по скорости коррозии образцов в воде и водных растворах ингибиторов; 2 по количеству железа, перешедшему в раствор после выдержки образцов в дистиллированной воде в течение 10 сут.; 3. по минимальной защитной концентрации нитрита натрия в обессоленной воде, находящейся в контакте с воздух

Использован золь-гель синтеза гидрозоля AI2O3. Представляет практический интерес определение способов регулирования размеров частиц на стадии получения золя и его влияние на агрегативную устойчивость золя. Использован методологический подход к анализу гидрозоляAI2O3, описанный в работе [78]. Оценивалось изменение радиуса частиц гидрозолей, так как эта характеристика представляет наибольший интерес с точки зрения дальнейшего использования полученных золей для защитных покрытий на поверхности

3.2 Электрокинетические свойства гидрозолей алюминия Вклад агрегативную электростатической устойчивость составляющей быть в коллоидных с системах на изучения + + может оценен помощью электроповерхностных свойств золей [78]. Параметр, который может быть измерен экспериментально и который позволяет оценить степень развития диффузной части ДЭС, является^-потенциал или электрокинетический потенциал (ЭКП). Исследовано влияние величины рН дисперсионной среды золей с дисперсной фазой А12Оз (А)

Глава 4 Особенности пассивации перлитных стали в водных растворах золей оксида алюминия

Как ранее было отмечено, предварительное оксидирование еще не обеспечивает надежной защиты перлитной стали от коррозии, особенно если пассивации предшествовала обработка стали кислотами, комплексонами или их композициями. Было установлено /11/, что эффективность защиты оксидированной стали значительно возрастает при введении в систему ингибиторов коррозии, причем наилучшими свойствами по отношению к оксидированному металлу обладают растворимые нитриты и гидроксиды. Защитная концентрация эт

4.2 Выбор оптимальных параметров алюминийсодержащих коллоидных растворов для обработки перлитных сталей Установлено, что оптимальными величинами рН оксидирующих нитратных является диапазон величин от 3,0 до 4,5 , соотвствует и максимальной устойчивости золей оксида алюминия Такие (по результатам рН исследований устанавливаются электрокинетического потенциала). величины самопроизвольно (за счет гидролиза) при концентрациях нитрата алюминия в воде 0,6 г/кг и более. Относительно высокие

4.3 Скорость коррозии стали Ст20 при повышенных температурах Были проведены сравнительные эксперименты по изучению коррозионного поведения стали 20 в обессоленной воде при температурах 160°С и 270°С. Оксидирование образцов производили по способам 6 и 8 (табл.

4.6). Для сравнения испытывались неоксидированные образцы - способ подготовки 1. При температуре 270°С образцы выдерживали в автоклавах стаканчиками. При 160°С на стенде с фторопластовыми режима зд. 500 вводно-химическ

Глава 5 Пассивации нержавеющих сталей золями оксида алюминия после проведения дезактивации

5.1 Пассивация нержавеющей стали В процессе эксплуатации энергоустановки происходит загрязнение поверхностей оборудования первого контура радионуклидами. При проведении ремонта парогенераторов необходимо чтобы радиационная доза, получаемая в это время персоналом, была минимальной. Для этого проводят дезактивацию парогенераторов. Обычно используется двух или трёхстадийная обработка, где на первой стадии проводят обработку щелочноили кислотноперманганатным раствором, на второй - органической

5.2 Изучение антикоррозионных свойств стали 08Х18Н10Т методом снятия стационарного равновесного электрохимического потенциала В табл.

5.1 приведены результаты экспериментов по изучению влияния способа обработки образцов стали 08Х18Н10Т на величину стационарного равновесного электрохимического потенциала. Образцы имели форму полуцилиндров высотой около 50 мм с площадью поверхности около 50 см и вырезались из трубок, не бывших в эксплуатации. Из приведенных данных видно, что обработка ст

Глава 6 Механизм образования оксидных покрытий на стали из водных нитратных растворов в присутствии золей оксида алюминия

6.1. Методика исследований. С помощью метода дифракции электронов на отражение, были получены данные о межплоскостных состояниях фазы на поверхности образца и по ним определяли структуру и состав оксидной пленки. Рентгеновская дифракция на отражение использовали в тех случаях, когда требовался интегральный анализ структуры оксидных фаз. Проникающая способность рентгеновского излучения гораздо выше, чем электронного, поэтому рентгеновские дифрактограммы дают информацию о структуре поверхност

6.2. Формы существования железа и алюминия в оксидных пленках. На рис.

6.1 представлены микрофотографии поверхности образцов, обработанных по трем вышеперечисленным способам. Номер образца Режим обработки Время испытаний Вода Ингибитор Рис.

6.1. Расшифровка образцов на нижнем поле негатива Визуальный осмотр образцов серии «1 режим» и наблюдение в оптический микроскоп позволили определить, что поверхность образцов покрыта однородной пленкой черного цвета. При больших увели

6.3 О механизмах пассивации оксидированной золями АЬОзСтали в нитратном водном растворе Для того чтобы иметь достаточно полное представление о коррозионном поведении сталей в тех или иных условиях эксплуатации нужно знать механизмы, происходящие на поверхности сталей в контакте с водной средой. Механизмы защитного действия анодных ингибиторов по отношению к оксидированным сталям и защитного действия нейтрально-кислородного водного режима подробно рассмотрены в работах [124,125]. Согласно мнен

6.4 Влияние коллоидов железа на защитные свойства оксидных покрытий на перлитных сталях в нитратных растворах Механизмы образования оксидных пленок на перлитных сталях в нитратных растворах в той или иной мере рассмотрены в работах [126] . Однако в этих работах не всегда можно найти удовлетворительное объяснение причин изменения защитных свойств оксидных пленок при изменении параметров обработки сталей в оксидирующих растворах. Кроме того был получен ряд новых экспериментальных данных, треб