T∕CNS 18-2020 核电厂金属材料高温高压水中电偶腐蚀试验方法.pdf
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1、ICS77.040.01H20标准团T/CNS182020核电厂金属材料局温局压水中电偶腐蚀试验方法Testmethodforgalvaniccorrosioninhightemperaturepressurizedwaterofmetallicmaterialsfornuclearpowerplants2020-04-28发 布2020-08-01实 施中 国 核 学 会发 布T/CNS182020次目刖 目1細2规 范 性 引 用 文 件3术 语 和 定 义4试 验 仪 器 和 设 备5试 样 制 备 和 要 求6试验条件和步骤7试 验 结 果 观 察 及 评 定8安 全 和 质 量 保
2、证9试 验 报 告附录A(资料性附录)高温高压水循环回路系统及高压釜结构附录B(资料性附录)电化学工作站推荐参数23344567T/CNS182020言刖本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草。本标准由中国核学会提出。本标准由核工业标准化研究所归口。本标准起草单位:中国科学院金属研究所。本标准主要起草人:韩恩厚、王俭秋、张志明、明洪亮。T/CNS182020核电厂金属材料高温高压水中电偶腐蚀试验方法1范 围本标准规定了核电厂用金属材料在高温高压水中电偶腐蚀试验方法。本标准适用于核电厂用金属材料在3501以下水介质中的电偶腐蚀测试试验。2规 范 性 引 用 文 件下列文件对于本文件的应用
3、是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T150.4压 力 容 器 第4部分:制造、检验和验收GB/T10123金属和合金的腐蚀基本术语和定义GB/T15748船用金属材料电偶腐蚀试验方法GB/T16545金属和合金的腐蚀腐蚀试样上腐蚀产物的清除GB/T24196金属和合金的腐蚀电化学试验方法恒电位和动电位极化测量导则HB5374不同金属电偶电流测定方法TSG212016固定式压力容器安全技术监察规程ASTMG3一2014腐蚀测试中电化学测量的通用导则(StandardPracticeforCon
4、ventionsAppli-cabletoElectrochemicalMeasurementsinCorrosionTesting)ASTMG5一14动电位阳极极化测量参考测试方法(StandardReferenceTestMethodforMakingPotentiodynamicAnodicPolarizationMeasurements)ASTMG59一97(2014)动电位极化电阻测量标准测试方法(StandardTestMethodforConduc-tingPotentiodynamicPolarizationResistanceMeasurements)ASTMG7181(19
5、98)溶液中电偶腐蚀测试与评价的标准规程(StandardGuideforConductingandEvaluatingGalvanicCorrosionTestsinElectrolytes)ASTMG82一98(2014)利用电偶序预测电偶腐蚀性能的标准规程(StandardGuideforDevelop-mentandUseofaGalvanicSeriesforPredictingGalvanicCorrosionPerformance)ASTMG102-89C2015)利用电化学测试计算腐蚀速率及其相关信息的标准规程(StandardPracticeforCalculationofC
6、orrosionRatesandRelatedInformationfromElectrochemicalMeasure-ments)ASTMSTP978-EB.23081988电偶腐蚀(GalvanicCorrosion)3术 语 和 定 义GB/T10123,GB/T15748,GB/T24196和HB5374界定的术语和定义适用于本文件。T/CNS1820204试 验 仪 器 和 设 备4.1高压釜及水循环系统4.1.1高压釜釜体、釜盖应采用奥氏体不锈钢或镍基合金等耐蚀合金制造。釜体一般为整体,特殊情况下也可为焊接结构,但应进行无损检测。4.1.2釜体与釜盖之间及釜上引出的各测试孔均应具
7、有良好的密封性能,在试验过程中不准许有泄漏现象。4.1.3高压釜应设有安全保护装置,并定期检查安全保护装置的可靠性。4.1.4高压釜中釜体、釜盖等高温承压构件应按GB/T150.4进行制造、检验和验收,非依据GB/T150.4制造的高压釜应满足TSG212016的要求。4.1.5釜内导管及试样支架推荐采用耐高温耐腐蚀材料加工,如采用不镑钢、镍基合金等材料制成。试样固定在试样架上,应保证试样与试样架、试样与釜体、试样与试样之间均处于绝缘状态。4.1.6高压釜应配备相应的冷却水循环系统,以保护外部参比电极及其他不耐高温的试验部件。4 . 1.7附 录A给出了推荐的高温高压水循环回路系统及高压釜结构
8、的示意图。4.2加热及控温装置4.2.1推荐采用电加热方式。4.2.2加热及控温装置应满足试验要求的升、降温速率,在试验温度下能长期保温,并且稳定、可靠、操作方便。保持高压釜内试样区温度均匀,并确保高压釜内热电偶位于试样附近,以便实时监测试样试验温度。4.2.3控温精度:1C。4.3测量装置4.3.1推荐采用零阻电流表、可结成零阻电路模式的电化学工作站或电偶腐蚀测量仪。4.3.2电化学工作站应满足高温高压水中开路电位和动电位极化曲线等测试要求。4 . 3.3附 录B中给岀了电化学工作站的推荐参数。4.4电极系统4.4.1电化学试验一般采用三电极体系,包括工作电极、辅助电极和参比电极。进行电偶电
9、流和电偶电位测量时,工作电极和辅助电极对应测量的偶对。4.4.2高温高压水中电化学试验所用参比电极推荐采用外置式压力平衡Ag/AgCl电极,也可采用Cu/Cu2()/陶瓷或Fe/Fe304/陶瓷等耐高温固体参比电极。对于外置式压力平衡Ag/AgCl参比电极,电解质KC1溶 液 推 荐 浓 度0 . 1mol/L(2 5C时 该 浓 度 的Ag/AgCl电 极 相 对 标 准 氢 电 极 的 电 位 为0.2866V)04.4.3应配备电极冷却循环水系统,确保参比电极芯部温度相对恒定,且不超过50C。试验前后检测并校正参比电极电位,必要时更换电解液,保证试验期间电极电位稳定。4.4.4辅助电极推
10、荐选用金属铀片,推荐尺寸20mm(长)X20聚四氟乙烯热缩管包覆后引出高压釜。各个电极之间的距离应保持恒定。4 . 4.5当 采 用0 . 1mol/LKC1溶液作电解液的Ag/AgCl参比电极时,推荐按照下述公式将测得的电极电位转换为标准氢电极电位见式(1):(宽),辅助电极采用铂丝点焊,并用mmT/CNS182020ESHE=Eobs+0.28660.001X(了一7;)+1.745X107X(T-Tr)2式中:3.03X109X(T-Tr)3试验温度的数值,单位为摄氏度(C);25C;实测工作电极相对于参比电极的电位的数值,单位为伏特(V);相对于标准氢电极的电位的数值,单位为伏特(V)
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