中国实验快堆粘钠设备动态去污技术模拟试验研究

发布时间：2025-05-12 22:37

　　 采用硫酸和磷酸的混合酸作为去污剂,以530℃钠中浸泡3 700 h的304和316不锈钢为试样,进行了快堆设备去污模拟试验,并在去污试验后对试样进行去污深度、微观形貌以及力学性能等分析。结果表明:304和316不锈钢最大去污深度分别可达约10μm和4μm;材料去污深度随去污温度、时间、去污剂流速的增加而增大;相同条件下,304不锈钢的去污深度大于316不锈钢。去污后,材料均保持较好的延伸率,抗拉强度略有降低,不影响材料的整体力学性能。以12.5 g/L硫酸和30 g/L磷酸的混合酸一步法去污作为快堆粘钠设备的去污法具有操作简单、去污快、产生废液量少的特点,说明该混合酸是一种高效去污剂。

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【部分图文】：

图1 拉伸试样示意图

表1304和316不锈钢成分Table1Chemicalcompositionof304SSand316SS材料元素质量分数/%CSiMnPSCrNiMoTiFe304不锈钢0.0300.4901.2500.0260.0071....

图2 试验装置

本研究所采用的高温钠静态试验装置和动态去污试验装置示于图2,它们和惰性气体循环净化手套箱的用途如下:惰性气体循环净化手套箱用于制取适量核级高纯钠;高温钠静态试验装置用于304和316不锈钢材料在高温核级钠中的长时间浸泡;动态去污试验装置用于材料在去污剂中的去污实验。1.3动态....

图3 去污试验后样品的表面形貌

去污试验后样品的宏观形貌示于图3。未经钠浸泡的原始样品去污试验后,304不锈钢样品失去原有金属光泽,316不锈钢样品略有变化(图3a)。经钠浸泡去污试验后,样品表面或多或少出现了黑色物质,该黑色物质附着不是特别牢固,所有样品表面黑色物质经超声清洗数分钟均可基本清除。去污后经超声清....

图4 温度、流速、时间对去污深度的影响

对去污试验前后的样品表面进行XRD分析,结果示于图5。原始样品表面除奥氏体相外,还检测到α-Fe。经钠浸泡后样品表面有M23C6,这是由于奥氏体不锈钢在450～850℃的敏化温度区间长时间停留时,奥氏体晶粒中过饱和的C元素会向外界扩散,并与周围Cr、Fe等元素结合成M23C6。....

本文编号：4045330