核电站水化学

核电站化学水处理过程中的腐蚀与防护摘要：核电站的化学水处理是核电站运行中最为重要的一环，由于核电站的化学水有很强的腐蚀性，若处理不当，将会对设备等造成严重的侵蚀，造成很大的负面影响。

根据目前在核电站化学水处理工艺中出现的各种腐蚀现象及防治措施，就一些具体的腐蚀及防治措施进行了论述。

关键词：核电站；化学水处理；腐蚀控制；防护措施引言通常情况下，核电站根据电厂用户的需求，对原水进行化学处理，然后再将处理好的水源送到指定的地方。

在核电站操作过程中，要利用多种化学物质对生产用水进行进一步的处理，以作为核电站一、二回路的热传导基本媒介。

在对化学水进行处理时，要加强电厂化学水处理时的设备防腐环节，使其更好地进行防腐管理，能够有效地提高系统运行的稳定性，以下将介绍有关问题。

一、材料耐蚀性阐述（一）金属材料的耐蚀性阐述碱与水泥中的硅酸钙反应，会直接形成某些粘度较低的氢氧化钙，氢氧化钙易于与含碱的硅酸钠结合，与铝酸钙反应，也可形成氢氧化钙和氯酸钠。

在被碱腐蚀后，多产生出的化学产物会有一部分溶出，并随外界的体液丢失，对混凝土的强度造成影响，使其强度不合格。

当化学反应产物的粘附强度较低，但体积较大时，则会造成混凝土鼓胀开裂等问题，并与其内部钢筋相互剥离。

不能用在盐酸和次氯酸的环境中，含硅的铜不能用于室温的盐酸环境中，在盐酸和次氯酸中，钛材具有良好的抗腐蚀性能。

在室温条件下，碳钢的耐碱性能是比较理想的，在大气中，会有一层铁锈，这一层铁锈，可以减缓铁锈的侵蚀速度，不过这一层锈迹，对于一般的碳钢来说，并没有太大的影响，而且对金属的保护也很弱。

不锈钢在空气中具有较好的抗腐蚀性能，然而，若其材质为CrL3，长期暴露于空气中，仍会出现腐蚀等问题，加以腐蚀性能。

（二）非金属材料耐蚀性阐述当装置与氟化碳介质有一定的联系时，可以使用橡胶和氟化碳产品作为物理绝缘。

玻璃钢设备的主要构成元素是树脂和玻璃纤维，将这两种材料相互混合并缠绕粘接，就构成了玻璃钢设备。

核电机组启动阶段的一回路水化学控制摘要：压水堆核电站具有功率密度高、结构紧凑、安全控制容易、技术成熟、成本和发电成本相对较低的特点。

它是世界上使用最广泛的商用核电站，占轻水堆核动力机组总数的3/4。

高温高压轻水作为一回路冷却剂、慢化剂和二回路工作介质。

主系统冷却剂在强辐射条件下工作。

因此，核电站的水化学问题，如放射性污染、设备和材料的腐蚀、水质的保证和控制等变得非常复杂和严重。

多年来，国内外许多研究机构或专家对核电站水化学进行了大量的研究工作。

通过对水化学的控制，减少了腐蚀和放射性污染，从而维护了反应堆的运行安全，提高了核电站的可用性，效果显著。

关键词：核电机组；启动阶段；一回路；水化学控制1、前言作为包含核心的系统回路，系统设备长期处于高温、高压、高辐射环境中。

为了保证系统设备在使用寿命期内安全可靠地运行，水化学控制是必不可少的。

一次水化学主要从两个方面影响机组的运行安全：一是影响一次回路边界的完整性；二是影响堆芯外的辐射剂量水平。

实践表明，为了提高一回路水化学控制水平，减少腐蚀，减少放射性污染，除加强正常运行期间水质的监督控制外，机组启动阶段的水质控制也显得尤为直接和必要，对后续机组正常运行时的水化学有着直接而深远的影响。

2、启动期间的水化学指标机组启动时，通常只进行热态试验或大修，所有重要设备和管道容器长期处于停（备）开状态，不可避免地会产生大量杂质和腐蚀。

应严格控制含氧量及其它各项指标，尤其是含氧量高的水质指标。

2.1溶解氧氧本身是一种活性腐蚀元素，也是其他元素腐蚀不锈钢的催化剂。

当温度超过120℃时，会引起不锈钢和燃料包壳的应力腐蚀。

因此，在反应堆冷却剂温度升至120℃之前，溶解氧含量必须控制在100μg/kg以内，因此在化学平台期间加联氨进行除氧，确保主系统和稳压器溶氧小于100μg/kg，否则应停止升温和机组上升，直到溶解氧合格为止。

2.2氢水在高辐射环境中的分解反应是可逆的。

加氢可以有效地抑制水的辐射分解，从而减少氧化产物的生成，使一回路系统处于还原环境中。

核电厂二回路系统水化学控制优化摘要：核电厂二回路水化学控制，在核电厂运行中起着十分关键的作用，科学合理的控制方法，能够避免二回路系统设备受到侵蚀，保证其运行的稳定性与安全性。

基于此，文章对核电厂二回路系统水化学控制进行的优化展开了分析，从而实现改善水质的目的。

关键词：核电厂；二回路；水化学控制核电厂二回路的水化学工况，会受到多方面因素的影响，包括系统设计合理与否、结构科学与否以及设备材料质量等。

核电厂设计完成并正式投入使用之后，水化学管理就成为了控制水质的核心内容。

近些年，我国核电厂建设规模进一步扩大，很多技术人员针对二回路系统的水化学控制展开了深入研究。

系统设备受腐蚀的情况大大减少，水质也得到了改善，能够为核电厂稳定运行创造良好条件。

1核电厂二回路水化学控制优化1.1水化学管理理念对核电厂二回路系统进行化学控制的主要目的在于，以免系统设备受到腐蚀，延长使用寿命，避免腐蚀产生物进图到蒸汽发生器中。

做好二回路系统的优化工作，还能够为传热管创造良好的运行环境，避免在应力和腐蚀作用下开裂，影响整体运行效果。

过去受到技术、资金等方面因素的影响，核电厂在水化学管理方面的要求相对来说比较低，仅仅以控制水质不超标为主。

新形势下，除了要保证水质之外，还需要尽可能降低系统中杂质离子的含量。

杂质离子含量和系统受腐蚀程度是正比例关系，换言之，杂质离子含量越高，系统受腐蚀就会越严重，这也是管控的重点内容。

对于核电厂的化学人员而言，在二回路系统水化学控制优化方面，针对关键参数需要建立完善的跟踪机制，实时掌握化学状态和具体数据。

将收集得到的信息和标准值进行分析，或是和实验室检测的化学参数、数据结果予以对比。

如果发现化学数据和期望值相差过大，或是近几次试验得到的数据有明显的波动，则应该关注样品选择是否具有代表性。

收集在线仪表与化学离线数据，以此为基础来判断超值数据是否正确。

根据系统设备的实际运行状况，判断是否出现化学偏离，如果确定为化学偏离或异常，则严格按照化学异常的流程进行管理与纠正。

一、十个概念：1. 核电站一回路系统：反应堆冷却剂系统又称为一回路系统，它是核电站的最重要的系统，也是核电站区别于其他类型电站的本质特征。

反应堆冷却系统使反应堆冷却剂在规定压力、温度的条件下正常进行循环、并载出堆芯热量的系统。

2. 核电站二回路系统：核电站的二回路系统即以汽轮机发电机组设备为主的系统，在该系统中主要实现蒸汽获得、冲转汽轮机、带动发电以及对乏汽进行冷却等功能。

由汽轮机，发电机，凝汽器，凝结水泵，给水加热器，除氧器，给水泵，蒸汽发生器，汽水分离再热器等设备组成。

3. 快中子增殖堆：由快中子引起裂变链式反应的反应堆。

其在运行时，能在消耗易裂变核素的同时生产易裂变核素，且能使所产多于所耗，实现易裂变核素的增殖。

4. 反应堆：核反应堆，又称为原子反应堆或反应堆，是装配了核燃料以实现大规模可控制裂变链式反应的装置。

5. 蒸汽发生器：是核电站一回路和二回路的枢纽，它将反应堆内产生的热量传给蒸汽发生器的二回路水侧，产生蒸汽推动汽轮机做功。

【采用间接循环的反应堆动力装置中把反应堆冷却剂从堆芯获得的热能传给二回路工质使其变为蒸汽的热交换设备。

有产生过热蒸汽的直流式蒸汽发生器和带汽水分离器、干燥器的饱和蒸汽发生器两类。

】6. 反应性：反应堆的中子有效增殖因数keff 与1之差相对keff 之比。

用此无量纲数(符号“ρ”)来衡量增殖介质系统偏离临界状态的程度。

单位可用百分数、pcm(1015)；也可用缓发中子总份额；作单位，称“元($)”。

eff eff eff eff K K K K ∆=-=1ρ7. 剂量当量：就是用来度量不同类型的辐射所引起的不同生物效应，其单位为雷姆（rem ）或希沃特（Sv ）。

8. EPRI ：（Electric Power Research Institute, EPRI ）成立于1973年，是一个非赢利的能源和电力科研机构、协调组织，经费由美国主要的公用电力公司资助。

核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题研究一、引言核电站是现代工业中最重要的能源供应设施之一，然而核电站运行中的设备腐蚀和沉积问题一直是制约核电站长期安全运行的重要因素之一。

尤其是在核电站的二回路系统中，水化学沉积和腐蚀问题更加值得关注。

本文将针对核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题展开详细研究。

二、核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题概述核电厂二回路系统主要是通过蒸汽发电和供热的过程中使用的系统，其中包括蒸汽发生器、汽轮机、凝汽器和再循环系统等，这一系统的主要特点是高温高压环境下的水化学环境。

在运行的过程中，容易产生各种各样的水化学沉积和腐蚀问题，如硅沉积、铜沉积、氧化膜腐蚀等。

1. 水化学沉积核电厂二回路系统中常见的水化学沉积问题主要有硅沉积和铜沉积。

硅沉积是指在高温高压下，水中游离的硅含量过高，容易在管道壁面结晶成硅酸盐物质，导致管道堵塞和磨损。

铜沉积则是由于水中铜含量过高，容易形成铜的络合物，导致管道腐蚀，并且会影响系统的热传导性能。

2. 腐蚀问题在核电厂二回路系统中，常见的腐蚀问题主要有氧化膜腐蚀和应力腐蚀裂纹。

氧化膜腐蚀是指在高温高压下，管道表面形成的一层氧化膜受到破坏，导致金属暴露在水化学环境中，容易发生腐蚀。

应力腐蚀裂纹是指在受到机械应力和水化学环境共同作用下，管道表面容易产生裂纹现象，从而导致腐蚀和管道疲劳损伤。

三、核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题的影响因素核电厂二回路系统中的水化学沉积和腐蚀问题受到多种因素的影响，主要包括水质、温度、压力、材料及操作等方面。

1. 水质核电厂二回路系统中水质的变化直接影响水化学沉积和腐蚀问题的发生。

水中溶解固体和气体的含量、酸碱度等都会对系统的腐蚀和沉积产生影响。

2. 温度和压力在高温高压环境下，水化学沉积和腐蚀问题更容易发生。

高温会加速金属材料的腐蚀速度，而高压则会增加水化学沉积的难度。

3. 材料核电厂二回路系统中所使用的材料也是影响水化学沉积和腐蚀问题的重要因素。

1.1简述水化学控制的主要内容和水化学在压水堆核电厂平安运行中的重要作用。

水化学控制的主要内容：〔1〕恰当的化学处理〔如pH值和氧含量的控制〕〔2〕使用高纯补给水，严格控制水质质量标准。

〔3〕一回路和二回路水有效的净化。

〔4〕防止杂质的进入。

〔5〕在冷却剂系统中使用化学药品的纯度应具有质量保证。

〔6〕在核电站控制区使用化学物质，应具有核平安条例。

〔7〕核电站管理部门应制定水质监测，腐蚀监视和辐射场报警的管理法规及对策。

重要作用：保障含有放射性的屏障的完整性、降低辐射场剂量1.2水化学主要在哪几个方面影响压水堆核电厂的平安运行和核电厂可利用率？水化学从两个方面影响压水堆的运行平安：1、影响核电厂含有放射性的屏障的平安性；2、影响堆芯以外的辐射场的放射性积累，从而影响工作人员经受的辐射剂量。

水化学的良好控制可以使上述二个问题对核电厂的不利影响大为减少，从而改善核电厂的平安性。

良好的水化学控制是确保屏障的完整性的重要手段。

影响压水堆核电厂的平安运行和核电厂可利用率。

2.6水的质量组成如何？复杂水分子的组成通式如何表示？何为分子的缔合？何为氢键？何为饱和蒸汽？画出水的状态图，并说明三相点的温度和压力。

水的质量组成：H11.11% O 88.89%复杂水分子：〔H2O〕x分子的缔合：由简单分子结合成比拟复杂的分子，而不引起物质的化学性质改变的现象。

氢键：与负电性强的元素〔尤其是氟和氧〕做共价结合的氢原子，还可以再和此类元素的另一原子相结合。

此时所形成的第二个建成为氢键。

饱和蒸汽：当蒸汽和生成蒸汽的液体处于平衡时，此时的蒸汽成为饱和蒸汽。

水的状态图温度：+0.007℃压力：6.13e2 Pa2.11什么是水的离子积？水溶液的PH值是如何定义的？并写出各自的表达式。

在酸、碱和中性水溶液中的PH值范围是多少？水的离子积：将水中[H+][OH-]的乘积叫做水的离子积。

Kw=[H+][OH-]PH值：H+离子浓度的负对数为溶液的PH值。

压水堆核电站一回路主要活化腐蚀产物及水化学控制措施压水堆核电站一回路是核电站中最重要的部分之一，其主要活化腐蚀产物包括氢气、氧化铁、铜、铁、镍、锌等。

这些产物不仅会对核电站的设备造成损害，还会污染循环水和环境。

因此，必须采取水化学控制措施来防止这些产物的产生和积聚。

水化学控制措施包括添加缓蚀剂、调节pH值、控制水质、控制氢气浓度等。

其中，添加缓蚀剂可以减少金属材料的腐蚀速度，调节pH值可以控制水中溶解氧和还原气体的浓度，控制水质可以降低金属材料的腐蚀程度，控制氢气浓度可以减少金属材料的氢脆。

此外，还需要定期检测水化学参数，并进行调整。

如果发现水中的溶解氧、还原气体、铜、铁、锌等元素的浓度过高，就需要采取相应的措施进行调整。

同时，也需要对水中的放射性物质进行监测和控制。

总之，水化学控制是保证压水堆核电站一回路正常运行和安全的必要措施。

通过合理的水化学控制，可以减少设备的损害和污染，保证核电站的长期稳定运行。

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