林淑娴,黄毓晖,轩福贞,涂善东

(华东理工大学 承压系统与安全教育部重点实验室，上海 200237)

汽轮机作为核电站常规岛的关键设备，承担着将热能转化为机械能的重要功能，汽轮机的安全可靠性将直接影响整个核电系统的稳定运行。为保证核能发电的安全，反应堆供给汽轮机的蒸汽初始参数较低，蒸汽经汽缸逐级做功后，压力和温度又不断降低，容易在汽轮机低压转子中后段发生相变，进入湿蒸汽状态[1-2]。湿蒸汽的存在，使得汽轮机转子和叶片表面较易凝结水膜，腐蚀介质(Cl-、SO42-、CO32-等)融入其中形成腐蚀溶液，再加上汽轮机转子承受着巨大的离心力、扭转力矩以及机组频繁启动停机带来的交替变化的热应力等，在环境与载荷共同作用下，汽轮机转子存在应力腐蚀开裂(SCC)风险[3]。

应力腐蚀开裂是材料、腐蚀环境和载荷三种因素共同作用的结果。材料方面，SCC主要受到材料化学成分、热处理工艺、力学性能及微观结构等关键因素的影响[4]。

1969年,英国Hinkley Point A核电站汽轮机发生第一例SCC事故，自此之后许多国外学者开始对核电站汽轮机结构的应力腐蚀问题进行研究[5]，关于材料性能方面的研究主要集中于杂质元素(P、S、Mn等)[6-7]、屈服强度[8-10]及晶界碳化物[11]等影响因素，结果表明，材料的纯净度越高，屈服强度越低，其抗SCC能力就越强；晶界碳化物的析出会增大材料的SCC敏感性。

国内学者及制造厂商针对核电站汽轮机的结构材料也开展了新材料研发[3]、制造工艺改进[12-13]、防蚀技术[13]等方面的研究，并取得了一定进展。……