人们利用核能发电，造福人类，满足人类对能源的需求；然而，核是一把双刃剑，核电站的安全稳定运行是保证其实现对人类有利作用的前提。核电站一旦发生泄漏，将是人类的灾难。核电站的蒸发器传热管对核电站的安全运行起着非常重要的作用。为了不断提高核电厂的安全性和经济性，蒸发器传热管用材料的优化、抗腐蚀性能极为重要。

　　经过五十多年的发展，核电蒸发器传热管用材料经过了Inconel 600、Incoloy 800和Inconel 690的演变过程。Inconel 690材料以其显著的抗氧化和优异的抗应力腐蚀能力被认为是最有前途的第三代核电站蒸汽发生器传热管材。由于核电站蒸发器传热管技术含量高，生产难度大，目前我国的核电站蒸发器用传热管Inconel 690仍然全部依赖进口，是亟待国产化的关键材料。国际上Inconel 690合金管的供给主要由法国Valinox、日本住友和瑞典Sandvik三大公司垄断，其生产技术处于严格保密状态。目前我国已有少数钢铁企业开始进行Inconel 690合金管的研究，随着核电产业的发展，若能实现核电蒸发器传热管的国产化，对核电事业发展和钢铁工业产品结构调整都具有重要的促进作用。
 

　　一、核电站蒸发器传热管用材料的选择

　　核电站通常由一回路和二回路两大系统组成，其中蒸发器是核电站的关键设备，是连接一、二回路的枢纽。蒸发器传热管内流动介质是高纯水，通过高纯水的循环流动，把反应堆中核裂变所产生的热量载至蒸发器，再通过数以千计的传热管把热量传给二回路介质水，使之沸腾产生高压蒸汽，再由高压蒸汽驱动汽轮发电机组发电。由于蒸发器U型传热管内外表面分别在两种不同介质下工作，其使用条件也各不相同，所以对其要求十分苛刻。一座100万千瓦级的普通核电站需用各种钢管1255t，其中，反应堆蒸发器用U型传热管为200t。传热管的可靠性直接影响到核动力装置的技术性能和安全性。

　　蒸发器传热管的材料基本上经历了以下三个阶段：

　　第一阶段是在20世纪50-60年代，核电发展的初期，主要选用18-8不锈钢管。早期的压水堆核电站所用的蒸发器传热管均采用18-8型铬镍不锈钢。但这种钢的抗氯离子腐蚀性能差，出现大量钢管破裂事故。

　　第二阶段是在20世纪70年代，根据石化工程经验，选用耐应力腐蚀的Inconel 600镍基合金管；Inconel 600镍基合金在l970-1972年间又发生了苛性碱应力腐蚀破损事故。西欧一些国家从1972年开始采用第三代耐应力腐蚀材料Incoloy 800合金代替Inconel 600镍基合金。Incoloy 800合金的Ni含量大大低于Inconel 600镍基合金，所以节约了大量的镍。在高温高压水中，由于这种合金的镍含量处于一个既不产生穿晶又不产生晶间应力腐蚀破裂的范围，而且Incoloy 800合金的价格大大低于Inconel 600镍基合金，所以Incoloy 800合金成为继18-8型不锈钢和Inconel 600镍基合金之后，可用于压水堆蒸发器的第三代合金。

　　第三阶段是20世纪80年代以后，为了解决Inconel 600合金管在蒸发器介质中的应力腐蚀问题，法、美、日等国联合开发了耐应力腐蚀性能优良的第四代Inconel 690。Inconel 690是一种具有优异抗多种水性介质和高温气氛侵蚀能力的镍基合金。该合金在纯水和低浓度苛性碱溶液中具有比Inconel 600、Incoloy 800和18-8不锈钢优异的抗应力腐蚀开裂性能，还具有高的强度、良好的冶金稳定性和优良的加工特性，因而成为核蒸发器压水反应堆的重要材料。20世纪90年代初开始，高抗腐蚀的Inconel 690管材正式应用于工程中。

　　我国发展核电以来，核蒸发器传热管材基本上是引进国外管材。引进管材的品种随合作对象和当时的技术状态而变化，最初采用18-8型不锈钢管，之后自行设计的秦山一期核电站与欧洲联系较多，选用的是当时德国人看好的Incoloy 800合金管，法国设计的大亚湾核电站选用了当时开发成功不久的Inconel 690管材，秦山二期和岭澳核电站都选用了当前最流行的Inconel 690管材。

　　目前几乎所有新设计和在建核电站的蒸发器都选用了Inconel 690管材作为传热管，并且许多原来使用18-8不锈钢管或Inconel 600合金管的蒸发器机组也纷纷更换为Inconel 690传热管。

　　二、Inonel 690材料的化学成分

　　Inonel 690合金（名义成分Ni-30Cr-9Fe）是一种含C量不大于0.03%、Cr含量大约30%的奥氏体型镍基耐蚀合金。Inconel 690与Inconel 600合金化学成分的主要区别在于Inconel 690提高了Cr含量（28%-30%），相应降低了Ni含量（>58%），Inconel 600合金含15.5%Cr。相对于Inconel 600合金而言，Inconel 690具有成分不复杂且性能优异的特点。