Массоперенос продуктов коррозии и коррозия стали в натрии при высоких концентрациях водорода

摘要

Выполнены оценки работоспособности сталей в контуре с повышенным содержанием водорода. Равновесное давление водорода в натриевом контуре при насыщении водородом при температуре примерно 630°C составляет около 10 МПа, а при 800°C - около 100 МПа. При давлении водорода 10 МПа сталь с содержанием 5% хрома работоспособна до температуры 840°C, а сталь с содержанием 25% хрома - во всем рассматриваемом диапазоне температур (выше 600°C). При давлении водорода 80 МПа сталь с содержанием 5% хрома неработоспособна во всем рассматриваемом диапазоне температур, а сталь с содержанием 25% хрома работоспособна до температуры 830°C. Представлены результаты экспериментальных исследований влияния водорода на коррозию и массоперенос продуктов коррозии в натриевом контуре при концентрации водорода в натрии 6 ppm, проведенных на высокотемпературном участке натриевого стенда (описание установки и методология исследований изложены в предыдущих публикациях авторов). Получено распределение плотности потока хрома и никеля на стенки по длине канала при повышенном содержании водорода (около 6 ppm) и низком содержании кислорода (менее 2 ррш) в натрии и температуре до 780°C. Для условий с относительно низким содержанием кислорода и водорода в натрии экспериментальные значения потока хрома на стенку канала согласуются с расчетными данными. Это подтверждает возможность использования полученных ранее физико-химических констант для расчета массопереноса хрома в высокотемпературных натриевых контурах при повышенном содержании водорода в натрии.