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手持式XRF在流体加速腐蚀(FAC)中的应用

 发布时间:2017-03-27 点击量:1646

200489日,日本美滨核电站3号机组的汽轮机给水回路中的碳钢管段发生破裂,管道内高压热水喷出形成的高温蒸汽,使正在日本美滨核电站3号机组维护检修工作的工人伤亡。据事后日本核能与工业安全机构报告称,管道破裂事故是由于腐蚀引起的碳钢管道局部壁厚严重减薄而造成的,专业术语称为流体加速腐蚀(Flow Accelerated Corrosion,简称FAC)。



 

碳钢或低合金钢表面的保护膜溶进流动的水或者水汽混合物中,与流体直接接触的钢表面氧化保护膜变薄,使得其保护性能减低而腐蚀速率变大,该现象称为流体加速腐蚀(FAC)。通常,电厂中的凝结水和给水系统、蒸汽发生器排污系统、加热器或汽水分离器疏水系统、高低压加热器管线、密封蒸汽系统等极易发生流体加速腐蚀现象。

 

一般认为,碳钢中铬元素含量对于氧化膜的稳定性和溶解度有显著的影响,少量的铬元素(0.1%)能够显著降低流体腐蚀速率,1 %的铬含量就能够使FAC速率降低到很低甚至忽略。因此,测量碳合金钢材料中的低含量对于推测材料使用寿命极其重要。


 

奥林巴斯手持式X射线荧光分析仪VantaDelta系列,是一种快速、有效、低成本的元素分析方法。具有高度和极低检出限。在检测极低的铬元素的时候,对氧化的钢进行表面前处理,以得到比较好的结果。

 

铬元素作为残余元素在碳合金钢材料中,含量在0-0.25%。铬元素预测FAC的关键值为400 ppm(0.04%)。使用奥林巴斯的Delta premium分析仪的合金模式,对四种碳钢标准牌号测试。结果如下表所示,其分析结果与标称值非常接近,度和准确度好。

 

注:Cr为铬元素

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