РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ПАССИВАЦИИ СТАЛЕЙ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ОБОРУДОВАНИЯ АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

Лебедев Л.Л.

Кандидат технических наук, Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ  ПАССИВАЦИИ  СТАЛЕЙ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ОБОРУДОВАНИЯ АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

Аннотация

В работе рассмотрен способ повышения эффективности антикоррозионной обработки ядерного энергетического оборудования путем пассивации в алюминийсодержащих растворах.

Ключевые слова: пассивация, перлитные стали, оксид алюминия.

Lebedev L.L.

PhD, Belgorod state technological university named after V.G. Shoukhov

DEVELOPMENT OF A SYSTEM PASSIVATION STEELS, USED FOR NUCLEAR POWER PLANT EQUIPMENT

Abstract

In this paper consider a method of increasing the efficiency of anti-corrosive treatment of nuclear power equipment by passivation of aluminum solutions.

Keywords: passivation, perlite steel, aluminum oxide.

Особое внимание в Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова уделяется разработке способов получения радиационно-защитных материалов для атомных электростанций и космических летательных аппаратов  [1-13]. Однако при высоком уровне радиационной защиты данные материалы не обладают высокими антикоррозионными свойствами.

Защита металлов от коррозии – одна из главных проблем конструкционных сталей контуров оборудования атомных электростанций. Под влиянием разрушительных воздействий и агрессивных сред металлические конструкции постепенно утрачивают первоначальный внешний вид и теряют свои качества. В таких случаях очень остро встаёт вопрос о защите металла от коррозии.

Автором разработан способ повышения эффективности антикоррозионной обработки ядерного энергетического оборудования путем пассивации в алюминийсодержащих растворах [14].

Проведены исследования по анализу пассивации конденсатно-питательного тракта АЭС с РБМК (Н₂О₂; HNО₃+Н₂О₂; НNО₂), а также предлагаемый автором способ, содержащий в растворе золи Al₂O₃  и предлагаемый ВНИИАЭС способ обработкой гидразином с активирующей добавкой (гидрохинонтолуол).

Наилучшие результаты получены при обработке образцов стали растворами золей Al₂O₃c дополнительным введением в систему нитрита натрия с азотной кислотой. Значительно худшие результаты получены при пассивации дезактивируемых образцов другими растворами. Ожидалось, что из них наилучшим пассивирующим эффектом должен обладать раствор азотистой кислоты, широко используемый в настоящее время при пассивации конденсатно-питательного тракта АЭС с РБМК. Однако, при пассивации нержавеющей стали его эффективность оказалась относительно низкой.

Образцы стали, обработанные коллоидным  раствором оксида алюминия, приобретают более положительный электрохимический потенциал. Это указывает на то, что в процессе эксплуатации оборудования, обработанного по указанной технологии, на стальных поверхностях будет образовываться очень плотная оксидная пленка, экранирующая активные участки поверхности.

Электрохимические характеристики образцов, запассивированных в растворе, не содержащем ионы алюминия, после выдержки в автоклаве остаются на том же неизменно более низком уровне.

Выводы: разработанная автором технология пассивации перлитных стали в водных растворах  золей оксида алюминия обладает улучшенными показателями защиты  от металла от коррозии по сравнению с используемыми в настоящий момент.

Литература

1. Павленко В.И., Заболотный В.Т., Черкашина Н.И., Едаменко О.Д. Влияние вакуумного ультрафиолета на поверхностные свойства высоконаполненных композитов // Физика и химия обработки материалов. 2013. № 2. С. 19-24.
2. Павленко В.И., Едаменко О.Д., Ястребинский Р.Н., Черкашина Н.И. Радиационно-защитный композиционный материал на основе полистирольной матрицы // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. - 2011. - №3. - С. 113-116.
3. Pavlenko V.I., Cherkashina N.I., Edamenko O.D., Novikov L.S., Chernik V.N., Bondarenko G.G., Gaidar A.I. Experimental and physicomathematical simulation of the effect of an incident flow of atomic oxygen on highly filled polymer composites // Inorganic Materials: Applied Research. 2013. Т. 4. № 2. С. 169-173.
4. Павленко В.И., Бондаренко Г.Г., Черкашина Н.И., Едаменко О.Д. Влияние вакуумного ультрафиолета на микро- и наноструктуру поверхности модифицированных полистирольных композитов // Перспективные материалы. 2013. № 3. С. 14-19.
5. Черкашина Н.И., Павленко В.И., Едаменко А.С., Матюхин П.В. Исследование влияния вакуумного ультрафиолета на морфологию поверхности нанонаполненных полимерных композиционных материалов в условиях, приближённых к условиям околоземного космического пространства // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 6. С. 130.
6. Павленко В.И., Новиков Л.С., Бондаренко Г.Г., Черник В.Н., Гайдар А.И., Черкашина Н.И., Едаменко О.Д. Экспериментальное и физико-математическое моделирование воздействия набегающего потока атомарного кислорода на высоконаполненные полимерные композиты // Перспективные материалы. 2012. № 4. С. 92-98.
7. Черкашина Н.И. Моделирование воздействия космического излучения на полимерные композиты с применением программного комплекса GEANT4 //Современные проблемы науки и образования. 2012. № 3. С. 122.
8. Черкашина Н.И., Карнаухов А.А., Бурков А.В., Сухорослова В.В. Синтез высокодисперсного гидрофобного наполнителя для полимерных матриц // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2013. № 6. С. 156-159.
9. Павленко В.И., Акишин А.И., Едаменко О.Д., Ястребинский Р.Н., Тарасов Д.Г., Черкашина Н.И. Явления электризации диэлектрического полимерного композита под действием потока высокоэнергетических протонов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2010. Т. 12. № 4-3. С. 677-681.
10. Черкашина Н.И., Павленко В.И. Перспективы создания радиационно-защитных полимерных композитов для космической техники в Белгородской области // В сборнике: Белгородская область: прошлое, настоящее, будущее Материалы областной научно-практической конференции в 3-х частях. 2011. С. 192-196.
11. Павленко В.И., Черкашина Н.И., Сухорослова В.В., Бондаренко Ю.М. Влияние содержания кремнийорганического наполнителя на физико-механические и поверхностные свойства полимерных композитов // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 6. С. 95.
12. Черкашина Н.И. Воздействие вакуумного ультрафиолета на полимерные нанокомпозиты // В сборнике: Инновационные материалы и технологии (ХХ научные чтения) Материалы Международной научно-практической конференции. 2010. С. 246-249.
13. Ястребинский Р.Н., Павленко В.И., Бондаренко Г.Г., Ястребинская А.В., Черкашина Н.И. Модифицированные железооксидные системы – эффективные сорбенты радионуклидов // Перспективные материалы. 2013. № 5. С. 39-43.
14. Павленко В.И., Прозоров В.В., Лебедев Л.Л., Слепоконь Ю.И., Черкашина Н.И. Повышение эффективности антикоррозионной обработки ядерного энергетического оборудования путем пассивации в алюминийсодержащих растворах // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2013. Т. 56. № 4. С. 67-70.