Tubo de aço inoxidável duplex para energia nuclear Sistema de água de resfriamento

Como uma energia limpa, a energia nuclear é um grande contribuinte para a redução global das emissões de carbono e pode desempenhar um papel mais importante no futuro. Tubo duplex de aço inoxidável para sistema de água de resfriamento é o futuro.

O fator chave para a operação segura de usinas nucleares é o sistema de tubulação de água de resfriamento. Este complexo sistema contém milhares de metros de tubos com diâmetros variando de grande a pequeno, e sua função é fornecer abastecimento de água confiável para o resfriamento de equipamentos de usinas nucleares.

Geralmente, há um sistema operacional com nível de segurança e um sistema de emergência com nível de segurança. Os sistemas de tubulação não seguros devem fornecer água de resfriamento suficiente para o resfriamento normal do equipamento de energia nuclear. O sistema de nível de segurança deve fornecer água de resfriamento suficiente para manter o reator sob controle e desligar com segurança em caso de emergência. Os materiais da tubulação usados nesses sistemas devem ser resistentes à corrosão por água de resfriamento durante toda a vida útil do equipamento.

Dependendo da localização da usina nuclear, os tipos de água de resfriamento variam de água doce relativamente limpa a água do mar poluída. Portanto, o grau de corrosão dos materiais da tubulação varia muito. A experiência mostra que, à medida que o sistema envelhece, podem ocorrer vários problemas de corrosão. Se não for resolvido, isso causará danos ao sistema e impedirá que ele forneça a água de resfriamento necessária.

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Materiais e problemas do sistema de água de resfriamento

O vazamento causado por incrustação (bloqueio) e corrosão do sistema de tubulação de água de resfriamento é o problema mais comum. As seguintes condições geralmente levam à incrustação: acúmulo de sedimentos, organismos marinhos (bioincrustação), acúmulo de produtos de corrosão e entupimento de corpos estranhos.

Os problemas de vazamento são geralmente causados por corrosão microbiológica (MIC). MIC é uma forma muito agressiva de corrosão causada por certos microorganismos na água. O aço carbono e o aço inoxidável de baixa liga freqüentemente sofrem essa forma de corrosão.

A maioria das usinas nucleares em operação na América do Norte usava sistemas de tubulação de aço carbono, às vezes revestidos ou revestidos com cimento ou borracha. Devido a problemas de confiabilidade, o monitoramento contínuo é necessário e os custos de manutenção são altos.

Como resultado, muitas unidades substituíram os tubos de aço carbono por materiais mais resistentes à corrosão. A fim de cumprir a vida útil do projeto da nova usina nuclear de mais de 60 anos, o uso de materiais de melhor desempenho será considerado.

O aço inoxidável sempre foi considerado uma opção viável para construir novos sistemas de tubulação de abastecimento de água e reparar ou substituir os sistemas existentes de aço carbono.

O aço inoxidável comumente usado no programa de atualização do duto é o aço inoxidável 304L, 316L ou 6% Mo. A diferença de desempenho e preço entre o aço inoxidável 316L e 6% Mo é grande.

Se o meio de resfriamento for água não tratada, que é altamente corrosiva e apresenta risco de corrosão microbiana, 304L e 316L não são escolhas adequadas.

Portanto, as usinas nucleares precisam ser atualizadas para o aço inoxidável 6% Mo ou aceitar os altos custos de manutenção dos sistemas de aço carbono. Algumas usinas nucleares ainda usam tubos revestidos de aço carbono por causa dos custos iniciais mais baixos.

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2205 duplex de aço inoxidável provou ser uma boa escolha

A Usina Nuclear Catawba da Duke Energy na Carolina do Sul, EUA, é a primeira usina nuclear a usar duplex 2205 (UNS S32205) aço inoxidável duplex em seu sistema.

Esta nota de fornecedor de acessórios para tubos de aço inoxidável contém cerca de 3,2% molibdênio, o que melhora a resistência à corrosão e é significativamente melhor do que o aço inoxidável 304L e 316L.

O sistema de tubulação que transporta a água de reposição para a torre de resfriamento do condensador principal. Os tubos revestidos de aço carbono acima do solo são substituídos por 2205 tubos de aço inoxidável duplex.

Depois que o duto foi usado por 500 dias, o sistema foi completamente inspecionado. Durante a inspeção, não foram encontrados sinais de incrustação ou corrosão. O desempenho do aço inoxidável 2205 duplex é muito bom.

Por mais de dez anos, desde a instalação, 2205 tubos de aço inoxidável têm apresentado um bom desempenho. Com base nessa experiência, a Duke Energy usou tubulação de aço inoxidável duplex 2205 em outras partes de seu sistema.

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Agora, há mais uma escolha em tubo duplex de aço inoxidável para sistema de água de resfriamento. A aplicação bem-sucedida do aço inoxidável duplex pode reduzir os custos de manutenção, reduzir o tempo de inatividade e garantir a operação segura das usinas nucleares.