Молибден — важен для ядерных реакторов

Молибден играет более важную роль в глобальном ядерном ренессансе, чем вы можете догадаться. Без серебристо-белого металла энергетическая инфраструктура по всему миру пострадает. Но атомные электростанции будут сняты как минимум на два десятилетия. Новые высокопрочные нержавеющие стали (HPSS) содержат до 7,5% молибдена и могут утроить срок службы стареющей трубки ядерного реактора в мире.

Во время раннего строительства атомных электростанций паровые конденсаторы были основаны на медных сплавах — латуни и никеле — для передачи тепла. Эти сплавы имеют высокие коэффициенты теплопроводности, необходимые для производства пара для питания турбин ядерного реактора. Но трубы из медного сплава были заменены слишком быстро — со средним сроком службы восемь лет — из-за сульфидных ям. Реакторы, которые используют загрязненную морскую воду для охлаждения своих реакторов, пострадали больше всего.

За последние 30 лет ядерные установки начали постепенно превращаться в сверхаустенитную нержавеющую сталь в качестве одного из способов расширения ядерных реакторов. Добавление молибдена, первоначально начиная с процента ниже четырех процентов, помогло увеличить теплопроводность без никеля, железа и стали. На атомных станциях, которые заменили медные сплавы трубами конденсатора ГЭС, 57 процентов оценили хороший тепловой КПД, и все, кроме одного, оценили его как нормальный. Молибден помог преодолеть тепловой барьер.

Большое количество из 190 ядерных реакторов, в которых в настоящее время используются конденсаторные трубки ГЭС, имеет средний срок службы более 18 лет. Согласно исследованиям, проведенным несколько лет назад, самая длинная установка конденсатора из нержавеющей стали используется более 26 лет. Согласно отчету, опубликованному в 2000 году, более 100 миллионов футов труб из супер легированной стали заменили старые трубы из медного сплава.

Конденсаторы — это большие теплообменники, используемые на атомных электростанциях. Конденсаторы имеют тысячи труб, установленных горизонтально для конденсации и регенерации пара, проходящего через турбины. Каждая турбина низкого давления обычно имеет конденсатор, который также содержит вакуум для оптимизации производительности турбины.

Во многих реакторах отложения с загрязнителями упоминались как серьезные проблемы, особенно в трубах конденсатора, в которых хладагентом была морская вода или вода с высоким содержанием хлорида натрия. Точная коррозия, коррозия разрыва трубы и гальваническая коррозия подвергают трубы риску утечки. Засорение, грязь или мусор, накапливающиеся в трубах конденсатора, снижают эффективность работы электростанции.

На заводах используются системы очистки с небольшими губчатыми абразивными шариками для поддержания чистоты труб и проверки на неисправности с помощью измерительного оборудования. Истончение труб и коррозия создают возможность протечки труб. Этого нельзя допустить, потому что химические вещества, такие как натрий и хлориды, попадают в корпус реактора или парогенератор.

Модернизация паровой конденсаторной трубки из нержавеющей стали также играет важную роль в увеличении мощности. «Программы инструментов использовались для увеличения мощности существующих реакторов, как мы недавно говорили. Более продвинутая программа производительности может обеспечить до 20% мощности для существующих ядерных реакторов США. ,

Различные молибденовые сплавы

Существует несколько производителей HPSS для конденсаторов ядерных реакторов. Наиболее известными в ядерной сфере являются ATi Allegheny Ludlum, базирующаяся в Пенсильвании, и Outokumpu в Финляндии. Каждый предлагает аустенитные стали с содержанием хрома и никеля от 20 до 25 процентов для каждого сплава и от 6,2 до 7,5 процента молибдена.

В статье, представленной Яном Олссоном из Avesta Sheffield (до того, как компания перешла во владение Outokumpu), он подчеркнул результаты испытаний, проведенных с новой супер аустенитной нержавеющей сталью 654 SMO®. Металлы, покрывающие эту марку, включают 25% хрома, 22% никеля и 7,5% молибдена. Чтобы повысить устойчивость к точечной коррозии, производители добавили 0,5% азота и 3% марганца (для увеличения растворимости азота).

Как и во всех новаторских решениях — и помните, что прорыв в исследованиях и разработках произошел в течение более двух десятилетий, производители изменили металлургический состав, чтобы найти наиболее обнадеживающий процент содержания никеля, хрома, молибдена и азота. Предыдущие нержавеющие стали были основаны на более высоком содержании никеля и более низком процентном содержании хрома и молибдена.

Первоначально использовались обычные аустенитные сорта, такие как 316L или ферритные с высоким содержанием хрома. Питтинг застрял в широком распространении серии 316L и был заменен более легированными сталями. Например, другие, такие как нержавеющая сталь SMO® 254, начали активно заменять трубы из медных сплавов, а в некоторых случаях и серии 316L. В 254 г. наблюдается 20% хрома, 18% никеля, 6,2% молибдена и 0,20% азота. Он также обеспечивает высокий уровень коррозионной стойкости на опреснительных установках, не становясь слишком дорогим.

Наиболее значительный прорыв произошел после испытаний различных нержавеющих сталей в скандинавских прибрежных реакторах. В газете «Авеста» неудачи всех меньших аустенитных классов были опущены. К существенным недостаткам относились недостаточная устойчивость к стрессовой коррозии и устойчивость к природной морской воде. Даже титановая труба использовалась в качестве временной меры, потому что она увеличила общий теплообмен на 17 процентов, но металл не выдержал высокоскоростного пара и подвергся эрозии капли воды.

Согласно исследованию, «единственным сплавом, который полностью устойчив ко всем условиям испытаний, был 654 SMO®». Результаты на атомных электростанциях в Финляндии и Швеции вдоль Балтийского моря были потрясающими! Четыре важных заключения об этом суперсплаве были сделаны после испытаний.

o Его коррозионная стойкость может противостоять агрессивным средам, существующим в опреснительной установке и конденсаторных трубах электростанции.

o Его коррозионная стойкость была достаточно хорошей, чтобы справляться со многими агрессивными средами солевого раствора и морской воды.

o Его устойчивость к эрозии была полезной, когда он подвергался воздействию высокоскоростных потоков.

o Не было беспокойства о его характеристиках теплопередачи.

Потребление ядерного молибдена

Предполагается, что к 2013 году будет построено около 48 ядерных реакторов. Возможно, будет достигнуто 100 к 2020 году, в зависимости от политического и финансового климата. Наибольшее число, которое проходит через предложенные, запланированные или строительные этапы, будет располагаться вдоль прибрежных районов для поддержки наиболее населенных районов. Ожидается, что большинство новых проектов появятся в Китае, Индии, Японии, России, Южной Корее и Японии (и, возможно, в Соединенных Штатах).

Существующие реакторы вдоль прибрежных районов в азиатских странах в настоящее время распадаются следующим образом: Япония (57), Южная Корея (26), Китай и Тайвань (19) и Индия (11). Поскольку они наиболее подвержены коррозии в морской воде или кронштейне, они также являются вероятными кандидатами для модернизации существующих трубопроводов конденсатора для высоколегированных нержавеющих сталей. И их новые реакторы, вероятно, будут построены вдоль их побережий, требуя супер аустенитных шагов. На границе упомянутых 190 атомных электростанций, которые заменили конденсаторы HPSS, 45 процентов использовали пресную воду в качестве охлаждающей жидкости. Эти заводы выбрали высоколегированную сталь в качестве «аварийной» и «безопасной» стали. измерение, чтобы предотвратить прерывистую работу или потенциальную аварию реактора.

По оценкам ООН, к 2025 году две трети населения планеты будут жить в условиях нехватки воды. Глобальный дефицит пресной воды может потребовать использования соли или морской воды в качестве теплоносителя ядерного реактора. Чтобы предотвратить сопровождающую коррозию, более высокий процент молибденового сплава, в частности 654 SMO®, может появиться в качестве материала, который будет выбран из конденсатора. 254 SMO® или 654 будут использоваться на опреснительных установках, необходимых для преодоления нехватки воды в наиболее пострадавших районах: в Северной Африке, на Ближнем Востоке и в Западной Азии.

Как правило, трубы конденсатора атомной электростанции требуют около 520 000 футов из нержавеющей стали. По данным Международной ассоциации молибдена (IMOA), более крупные реакторы могут использовать до миллиона футов нержавеющей стали. При более высоком содержании молибдена в суперсплавах для новых ядерных реакторов могут потребоваться десятки тысяч метрических тонн молибдена.

Для сравнения, контейнеры с ядерными отходами, предложенные для хранилища ядерных отходов на горе Юкка, должны были потреблять около 15 000 моль тонн. Хотя проект может или не может идти как запланировано, на этапе строительства, Институт ядерной энергии (NEI) предложил внутреннее хранение космического топлива.

Если вы можете временно использовать контейнеры-контейнеры аналогичной конструкции. «Содержать ядерные отходы, молибден, вероятно, будет играть ключевую роль». Согласно базе данных энергетических источников США, опубликованной Бюро научной информации и технического департамента энергетики, «Ноги с комбинированным содержанием хрома и молибдена выше, чем 30% были наиболее устойчивы к общему и локальному нападению. «К такому выводу пришли после коррозионных испытаний нержавеющих сталей и сплавов на основе никеля для иммобилизации высокоактивных радиоактивных отходов.

Другим аспектом, в котором высокий процент молибдена в нержавеющей стали удвоится, было бы расширение установок ядерного опреснения. В прошлом и в нашей публикации «Инвестирование в крупный урановый бычий рынок» мы обсуждали рост ядерного опреснения в этих прибрежных районах, для которого требуется гораздо больше пресной воды, чем можно было бы транспортировать другими способами. Всемирная ядерная ассоциация (WNA) сообщает о многочисленных осуществляемых проектах по опреснению воды.

У Energy Bull достаточно моли?

Практически в каждом энергетическом проекте — нефти, газе, угле и атомной энергии, а также потребности в воде — спрос на молибден будет продолжать расти. Супер аустенитные марки требуют более высокого молярного содержания для борьбы с коррозией и обеспечения надежности обслуживания. Конечно, произойдет замена перед лицом дефицита в будущем. В некоторых случаях поступают сообщения о том, что россияне заменили молибден-ванадий в некоторых нефте- и газопроводах, чтобы сэкономить на потреблении молибдена. ATI Allegheny Ludlum выступает за замену 2% марганца на каждый процент никеля, но в более низких классах аустенита, которые не требуют коррозионной стойкости энергетических проектов.
Просматривая новые проекты в секторе добычи молибдена, мы ожидаем высокую вероятность неадекватных поставок. В дополнение к молибденовому руднику China Moly Sandaozhuang, который, по данным компании, может произвести 28 000 тонн молибденового концентрата в этом году, а в следующем году иногда увеличится еще на 17%, скоро новые проекты по молибдену будут полностью доступны в Интернете до 2009 года.

Основываясь на ненасытном аппетите Китая к молибдену — одна исследовательская компания оценила совокупный годовой темп роста за последние пять лет в 17 процентов, независимо от того, какое избыточное производство молибдена связано с усилиями Китая по добыче в Китае, Moly вполне может быть использован в стране. ,

Будущим производителям молибдена в Северной Америке, возможно, придется ускорить свои проекты для удовлетворения растущего спроса. В 2006 году спрос превысил историческую норму в четыре процента; большая часть потребления пришла из Китая. Не допускается стагнация или падение, и это может повлиять на потребление молибдена в Северной Америке и Европе.

В 2007 году запланирована только одна компания по добыче молибдена — Roca Mines. Поскольку компания ограничена небольшой лицензией на добычу полезных ископаемых, ожидаемая добыча не может превышать три миллиона фунтов. В конце 2008 года или в начале 2009 года Adanac Molybdenum надеется прекратить свои начальные усилия по достижению восьмизначного производства молохов. Позже Blue Pearl Mining надеется дать согласие на добычу высококачественного молибдена на месторождении Дэвидсон в Британской Колумбии. Примерно в это же время, молибденовый рудник Climax может вновь открыться и начать производство в Колорадо. Moly Mines надеется начать производство в рамках проекта Spinifex. Возможно, до конца десятилетия генерал Айдахо может командовать операциями в Неваде. Возможно, до того, как эти 48 ядерных реакторов войдут в строй, US Energy Mt. Месторождение Эммонс можно добывать в Колорадо.

Многие из этих проектов подлежат экологическим разрешениям и / или финансированию, что ставит под угрозу все значительные ожидаемые поставки. Это в то время, когда некоторые эксперты считают, что побочный продукт производства молибдена в медных рудниках может быть ограничен. Есть много условных условий, которые не обязательно гарантируют надежную поставку от нового поколения первичных производителей молосов. Мы стали свидетелями сопоставимых препятствий в урановом секторе, который с тех пор учитывается гиперболическим ростом цен на этот металл.

В секторе молибдена может быть определенная точка, в которой серебристо-белый металл может имитировать такой сценарий взрыва. Почти три года назад StockInterview.com представил прогноз на 100 долларов за фунт урана. Никто не верил в это предсказание. В пятницу TradeTech объявил спотовую цену в 113 долларов за фунт.

АВТОРСКИЕ ПРАВА © 2007, StockInterview, Inc. ВСЕ ПРАВА ЗАЩИЩЕНЫ.

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *