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49-2游泳池式反应堆池底铝材点蚀速率实验评估

郑家成 马若群 陈晓亮 张飞 蔡光博 杨笑 麻雪逸 肖调兵

郑家成, 马若群, 陈晓亮, 张飞, 蔡光博, 杨笑, 麻雪逸, 肖调兵. 49-2游泳池式反应堆池底铝材点蚀速率实验评估[J]. 核动力工程, 2025, 46(4): 137-143. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.070056
引用本文: 郑家成, 马若群, 陈晓亮, 张飞, 蔡光博, 杨笑, 麻雪逸, 肖调兵. 49-2游泳池式反应堆池底铝材点蚀速率实验评估[J]. 核动力工程, 2025, 46(4): 137-143. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.070056
Zheng Jiacheng, Ma Ruoqun, Chen Xiaoliang, Zhang Fei, Cai Guangbo, Yang Xiao, Ma Xueyi, Xiao Diaobing. Experimental Evaluation on Aluminum Pitting Corrosion Rate at Pool Bottom of the 49-2 Swiming Pool Reactor[J]. Nuclear Power Engineering, 2025, 46(4): 137-143. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.070056
Citation: Zheng Jiacheng, Ma Ruoqun, Chen Xiaoliang, Zhang Fei, Cai Guangbo, Yang Xiao, Ma Xueyi, Xiao Diaobing. Experimental Evaluation on Aluminum Pitting Corrosion Rate at Pool Bottom of the 49-2 Swiming Pool Reactor[J]. Nuclear Power Engineering, 2025, 46(4): 137-143. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.070056

49-2游泳池式反应堆池底铝材点蚀速率实验评估

doi: 10.13832/j.jnpe.2024.070056
详细信息
    作者简介:

    郑家成(1992—),男,硕士研究生,现主要从事研究堆物理计算和运行方面的研究,E-mail: 604679730@qq.com

    通讯作者:

    陈晓亮,E-mail: cxl1101@sina.com

  • 中图分类号: TL341

Experimental Evaluation on Aluminum Pitting Corrosion Rate at Pool Bottom of the 49-2 Swiming Pool Reactor

  • 摘要: 49-2游泳池式反应堆池底和池壁材料为纯铝,为掌握池底点缺陷的实际状态和变化情况,确保反应堆的安全稳定运行,本工作根据池底结构、池内介质、池壁材料等信息,模拟池底点缺陷腐蚀环境,开展了极端工况下池底铝材腐蚀速率测量实验研究。本实验给出了点缺陷处铝材最大腐蚀速率为0.0326 mm/a,为反应堆池底的完整性评估提供了技术数据。

     

  • 图  1  轴对称几何模型

    Figure  1.  Axisymmetric Geometric Model

    图  2  轴对称模型网格划分情况

    Figure  2.  Axisymmetric Model Meshing

    图  3  2.0 mm孔的底部氯离子浓度分布

    S—孔底某一位置与孔中心的距离,下同。

    Figure  3.  Chloride Ion Concentration Distribution at the Bottom of a 2.0 mm Hole

    图  4  5.0 mm 孔的底部氯离子浓度分布

    Figure  4.  Chloride Ion Concentration Distribution at the Bottom of a 5.0 mm Hole

    图  5  机械钻孔法预制点缺陷试样实物图

    Figure  5.  Physical Diagramg of the Defective Specimen of the Prefabricated Point by the Mechanical Drilling Method

    图  6  2.0 mm孔径试样激光共聚焦显微镜测试结果

    Figure  6.  Laser Confocal Microscopy Test Results of 2.0mm Aperture Specimens

    图  7  腐蚀实验现场图

    Figure  7.  Corrosion Test Site

    图  8  在C0工况下浸泡62 d后的试样照片

    Figure  8.  Photograph of the Specimen after 62 Days of Immersion at C0 Condition

    图  9  2.0 mm孔径试样在C0工况条件下浸泡62 d后的SEM图

    Figure  9.  Scanning Electron Microscope Image of a 2.0mm Aperture Specimen after 62 Days of Immersion at C0 Condition

    图  10  试样点缺陷内和点缺陷外EDS 分析部位

    Figure  10.  EDS Analysis Site of the Specimen inside and outside the Point Defect

    图  11  2.0 mm孔径试样在C0工况下浸泡62 d后的激光共聚焦显微镜测试结果

    Figure  11.  Laser Confocal Microscopy Test Results of 2.0mm Aperture Specimens after 62 Days of Immersion in C0 Condition

    图  12  纯铝材料在C0 条件下腐蚀速率与浸泡时间的关系拟合曲线

    Figure  12.  Fitting Curve of Corrosion Rate and Immersion Time of Pure Aluminum Material in C0 Condition

    表  1  实验用铝材元素成分

    Table  1.   Elemental Composition of Aluminum for Experiments

    元素 Al Si S
    质量分数/% 99.85 0.14 0.01
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    表  2  试样点缺陷内、外腐蚀产物EDS分析结果

    Table  2.   EDS Analysis Results of Corrosion Products of Specimen inside and outside the Point Defect

    元素 点缺陷内 点缺陷外
    谱图2 谱图3 谱图4 谱图9 谱图10 谱图11
    C
    3.82 3.50 3.03 5.54 6.01 5.24
    O 61.23 61.21 62.51 60.49 60.34 60.47
    Al 34.95 35.29 34.46 33.97 33.65 34.28
      表中数据为质量分数,%。
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    表  3  纯铝材料在C0工况下浸泡不同时间后的腐蚀速率

    Table  3.   Corrosion Rate of Pure Aluminium after Immersion at C0 for Different Periods of Time

    试样编号浸泡时间/d平均腐蚀深度/µm腐蚀速率/(mm·a−1
    C0-2-7D711.40.591
    C0-2-14D1414.70.382
    C0-2-21D2111.40.197
    C0-2-28D2812.00.156
    C0-2-35D359.00.094
    C0-2-50D509.40.068
    C0-2-62D625.40.031
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-07-24
  • 修回日期:  2024-09-12
  • 刊出日期:  2025-08-15

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