核电站二回路管道系统的FAC
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乙醇胺与核电厂二回路材料的相容性蔡金平;田民顺;何艳红;罗坤杰;邓佳杰;池利生【摘要】采用模拟试验研究了核电厂二回路的碳钢材料在不同碱化剂条件下的流动加速腐蚀(FAC)行为,采用慢应变速率试验(SSRT)研究了不同碱化剂条件下二回路用不锈钢材料及690TT合金的应力腐蚀行为,采用模拟净化床试验研究了不同碱化剂对树脂性能的影响.结果表明:乙醇胺(ETA)与二回路典型材料具有良好的相容性;与NH 3相比,使用ETA作为碱化剂可降低碳钢材料在汽液两相区的FAC速率,对不锈钢和690TT合金材料的应力腐蚀敏感性没有明显的影响,对树脂的综合性能也没有明显的影响,且可延长净化床的运行周期.【期刊名称】《腐蚀与防护》【年(卷),期】2019(040)007【总页数】5页(P485-489)【关键词】乙醇胺(ETA);流速加速腐蚀(FAC);应力腐蚀敏感性;树脂;相容性【作者】蔡金平;田民顺;何艳红;罗坤杰;邓佳杰;池利生【作者单位】福建福清核电有限公司,福清 350300;福建福清核电有限公司,福清350300;上海核工程研究设计院有限公司,上海 200030;苏州热工研究院有限公司,苏州 215000;苏州热工研究院有限公司,苏州 215000;中国科学院福建物质结构研究所,福建省清洁核能系统燃料与材料联合重点实验室,福州 350002【正文语种】中文【中图分类】TG174采用氨(NH3)和联氨的全挥发处理(AVT)是目前国内压水堆核电厂二回路系统常用的水化学处理方法[1]。
由于氨的挥发系数较大,采用该处理方法时,在汽水两相区域(尤其是GSS疏水管道),水相中的氨含量会明显偏少,pH偏低,碳钢和低合金钢等材料的流动加速腐蚀(FAC)速率较大[2-3]。
乙醇胺(ETA)是一种有机胺,分子式为NH2CH2CH2OH,在150 ℃和300 ℃下的汽水分配系数分别为0.26和0.66,因此使用ETA取代氨,可以弥补氨的不足,在美、法等国核电厂,ETA已代替氨大量应用[4]。
核电工程二回路管道施工的关键施工技术摘要:在M310反应堆二回路的主汽系统 VVP (VVP)和 Feedwater Flow Control (ARE)的建设中,归纳、归纳了各种建设问题,并提出了建设要点,从中提取了建设二回路管线建设的主要控制点和建设要点。
关键的施工技术,重点是要对如下的几个领域进行掌控: U型管卡及铁链的施工、防甩击预埋件的安装、 VVP管道焊接与主设备安装的逻辑关系的确认、管道及设备阀门的吊装和引入、螺栓的施工和设计管理优化及质量保证的重要步骤的监督监查。
对这些工作进行的总结,能够对核电项目的施工提供重要的指引,进而推动核电项目的施工进程。
引言核能二回路的主体是 VVP和 ARE系统管路,它是在核电厂安全壳的内部和外部设置的一系列的大型管路,这些管路的材料是P280GH、RCCM-2、QA1、 VVP 和 ARE。
所有的管线都要做好绝缘和腐蚀处理。
VVP装置从 SG (蒸汽)的生产中获得。
蒸汽产生装置蒸汽发生器从顶端抽出Φ812.8毫米使用316摄氏度,绝缘层为160毫米的碳钢管。
核能蒸汽由核岛向常规岛提供主要蒸汽涡轮和其它蒸汽设备和体系,以R54区域走廊为主,由一次蒸气进行绝缘区域W10,最终通向涡轮机组。
1.基本建造技术简介在该流程中,需要注意的关键是测量放线及测量结果的归零,在吊装运输的时候需要注意的是物项(管件、管道及相应的设备或零件)的转运通道,在部件的安装的时候需要注意其安全阀和隔离阀的调节压力整定值。
除了与W10部分的壁面连接之外,其壁面厚度为39毫米厚度是46毫米(对于一个超长的管道部分)。
ARE系统管路的直径是Φ406.4毫米x21.44毫米,R53带 SG与机器贯通零件的材料是P280GH,其他材料是TU42C。
温度为316摄氏度/240摄氏度,绝热层为110毫米。
2主要的建筑技术2.1.对系统的修改2.1.1用机械方法构造 U形管架(机械分析)在二回路管线的建设中, U型管卡的制作和制作是其中的关键环节,这个环节的建设,主要是要解决好埋置部件的安装和逐步浇筑的砼问题,而每一次的前期的测试工作都是非常关键的一环,而测试数据的精确与否将会对后面的工程产生很大的影响,所以,每个参与建设的企业都要对测试数据进行仔细的测试和审核。
DOI:10.16660/ki.1674-098X.2019.15.127核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题研究①吴玉彬 安洋(海南核电有限公司 海南昌江 572733)摘 要:世界上目前已经建立的核电厂大约有近五百座,绝大多数都是压水堆核电厂。
核电厂水化学的问题研究,一直是世界上核电事业研究的重中之重。
核电厂水化学的问题往往不像机械设备,仪器仪表之类的立即发生事故,容易被忽视。
尤其是水化学腐蚀问题。
如果不对此类问题给予相应的重视,核电厂水化学的腐蚀很容易造成难以预测的后果,甚至破坏反应堆。
本文针对核电厂二回路水质问题进行了研究,其目的在于探讨核电厂二回路的腐蚀机理以及预防措施。
关键词:二回路 腐蚀 核电厂中图分类号:TM623 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2019)05(c)-0127-02①作者简介:吴玉彬(1991—),男,汉族,河南安阳人,本科,助理工程师,研究方向:核电厂水化学控制。
安洋(1991—),男,汉族,湖南岳阳人,本科,助理工程师,研究方向:核电厂水处理技术。
1 二回路水化学控制的目的和意义核电厂二回路的水化学控制问题,一直是核电厂工程师们研究的主要问题之一。
优化二回路水质的控制。
主要有三个目的。
(1)保护蒸汽发生器传热管不受二次侧水的腐蚀和引起积垢问题。
(2)防止水管道腐蚀速率过快。
(3)防止由于水质问题所带来的设备腐蚀。
2 二回路中水杂质危害与解决措施二回路中存在这许多杂质,这些杂质如果处理不好,很容易造成设备的腐蚀。
其杂质主要来源于冷凝器的水透过缝隙,点蚀孔,裂纹等渗入其中。
由于水质来源有海水湖水等,二回路中存在的Mg +,K +,Ca +等会产生结垢问题。
同时,二回路的水中存在一些酸性离子,如So 42-,Cl -等,这些离子使得二回路管道发生腐蚀。
2.1 水杂质带来的危害蒸汽发生器在二回路中是非常重要的器件。
二回路的水质不好,会对蒸汽发生器带来非常大的影响。
国内外核电站二回路碱化剂应用情况武汉大学动力与机械学院邹品果zou_ 为了保证蒸发器的长期安全运行需要对二回路水进行化学调整主要方法有磷酸盐处理和全挥发处理两种。
磷酸盐处理的优点是:对给水纯度的要求较低对冷凝器漏泄造成水质波动的适应性较强缺点是磷酸盐易产生局部浓缩而导致腐蚀加剧。
全挥发处理的优点是:不产生淤泥沉积和游离碱缺点是对水质波动的适应性较差。
初期的压水堆核电站二回路一般采用磷酸盐处理现大多采起全挥发处理。
各国对二回路水化学的观点是不同的。
美苏日等国对磷酸盐处理持否定态度认为大多数蒸发器都存在很高的浓缩效应发生浓缩后管子很容易破裂所以不宜再用磷酸盐处理。
美国最初的蒸发器传热管采用18-8型不锈钢出现大量的氯离子应力腐蚀破裂后从1967年起开始采用Inconel-600可是又发生了许多苛性碱应力腐蚀破裂事故还出现了由于磷酸盐的耗蚀而造成的管壁减薄。
因此从1974年起二回路水处理纷纷由磷酸盐处理改为AVT。
现美国压水堆供货商都推荐二回路采用AVT。
苏联历来对磷酸盐处理持否定态度二回路全部采用AVT。
日本二回路现也全部采用AVT。
在采用AVT后有的蒸发器上出现了凹陷现象西屋公司也碰到过类似问题。
“凹陷”现象常常发生在一长期采用磷酸盐处理后又改为AVT的蒸发器中并与凝汽器漏泄进的氯离子有很大关系。
西欧有些国家的蒸发器材采用Incoloy-800。
据认为这种材料有较好的抗磷酸盐侵蚀的能力。
采用这种管材的蒸发器二回路仍采用磷酸盐处理。
在蒸发器的设计、选材、水化学关系方面也存在不同的看法。
苏联认为:改进材料对提高蒸发器的耐腐蚀性能意义不大关键是改进蒸发器的结构设计和水化学。
因此苏联一直采用奥氏体不锈钢作为蒸发器的管材从无变更。
VGB则认为管子破裂的原因首先在于设计其次是选材第三才是水化学因素要减少破裂只有根据这一顺序来改进才能成功。
励德荣.压水反应堆核电站水化学工况以及与常规电站的比较最早核电厂全挥发处理采用的化学试剂是氨和联氨联氨用于除氧和保持还原性氛围氨用于调节pH。
核电厂蒸汽发生器排污除盐床氨化运行研究发布时间:2021-05-18T03:34:55.996Z 来源:《中国科技人才》2021年第8期作者:陈勇[导读] 核电站蒸汽发生器排污系统(简称APG系统)主要承担蒸发器排污和排污水处理的功能。
福建福清核电有限公司福建福清 350318摘要:以氨作为二回路pH调节剂的压水堆普遍采用高 pH 控制,以抑制二回路水汽系统的流体加速腐蚀(FAC);而提高pH会由于氨浓度的升高而使蒸汽发生器排污系统(APG)除盐床树脂使用周期缩短,引发废物增加、运行成本上升和工作量增加等问题。
通过核电厂APG除盐床的氨化运行试验,分析确认APG除盐床氨化运行的可行性,缓解高pH 和树脂周期缩短的冲突。
关键词:氨化运行;树脂;蒸汽发生器排污系统;水质;1 核电蒸汽发生器排污系统目前存在问题及解决思路1.1 蒸汽发生器排污系统简介核电站蒸汽发生器排污系统(简称APG系统)主要承担蒸发器排污和排污水处理的功能。
设计上采用氢型阳床(001DE或002DE)和氢氧型混床(003DE或004DE)串联方式进行排污水处理,去除排污水质中浓缩的Na+、NH4+、Cl-、SO42-等杂质离子。
机组正常功率运行期间,系统保持连续运行状态,其最大允许排污量70t/h(约为额定蒸汽流量的1.2%)。
来自3台蒸发器的二次侧排污水汇合后经再生式热交换器或非再生式热交换器冷却至56℃以下,再经过前置过滤器进行过滤,然后经过一条或两条除盐序列进行水质净化。
净化后的排污水汇合后,经过后置过滤器返回至凝结水抽取系统的凝汽器补水室,然后随主给水返回蒸汽发生器二次侧。
为了监测排污水的处理效果,在每台阳床除盐器和混床除盐器的出口设置了电导率仪。
一旦树脂床失效,电导率仪就发出报警信号,操作员应尽快更换相应失效树脂。
1.2 APG系统存在主要问题及解决思路核电厂二回路水汽系统结构材料以碳钢为主,二回路水质控制采用氨作为pH调节剂,主给水pH控制在9.5-10,蒸发器排污水pH控制在9.1-9.8。
二回路汽水循环系统流动加速腐蚀机理分析与管理措施摘要:以田湾核电站为例,二回路汽水循环系统内部为流动的高温、高压蒸汽或凝结水,为了全面和深入的掌握二回路汽水循环系统可能发生的腐蚀问题,包括内部的流动加速腐蚀(FAC),外部的海洋性大气腐蚀和保温层下腐蚀等。
本文以FAC为例,并结合大修期间的腐蚀检查,从FAC机理和影响因素的角度详细阐述相关的腐蚀问题,以及对应的减缓或消除FAC的管理措施。
关键词:二回路汽水循环系统、流动加速腐蚀1.引言田湾核电站二回路汽水循环系统主要包括蒸汽系统、给水系统、凝结水系统和疏水系统等。
二回路的管道和设备运行时,内部为流动的高温、高压蒸汽或凝结水,高温设备外部包覆保温层,低温设备外部涂装防腐涂层。
腐蚀问题主要表现为内部的流动加速腐蚀(FAC),外部的海洋性大气腐蚀和保温层下腐蚀等。
本文以FAC为例,从机理及其影响因素的角度详细阐述二回路汽水循环系统腐蚀的问题、以及相应的管理措施。
2.FAC机理在机组运行过程中,管壁内表面覆盖了一层Fe3O4保护膜,在运离保护膜区域的主流区,其流体流速较快,而靠近氧化膜流体边界层的流速较慢,如果主流区中溶解的铁离子未达到饱和,则边界层中已经溶解的铁离子会不断向主流区中迁移,因而在边界层中溶解的铁也处于不饱和状态,故氧化膜中的铁就会溶解到未饱和的边界层中,使Fe3O4氧化膜以一定的速率溶解。
另外氧化膜的孔隙内填有水,金属基体腐蚀产生的铁离子可通过通道直接扩散到氧化膜外的边界层。
这三个区域(主流区、边界层、氧化膜)不断发生溶解铁的迁移,而高速流动的水又将迁移于水中的溶解铁带走,从而导致管件内表面的不断腐蚀,这个过程称为FAC发生的机理。
3.FAC的影响因素结合FAC发生过程中所需的条件,可确定影响FAC的因素有三类,即流体动力学因素、环境因素及金属学因素。
各因素对FAC的作用情况如下:3.1流体动力学因素该因素包括流速、管壁粗糙度、管路几何形状和流体含汽率等。