核电站水化学06第六章

核电站⽔化学控制⼯况复习参考核电站⽔化学控制⼯况复习参考⼀、名词解释及填空1、放射性强度：是度量放射性强弱的物理量，常⽤的单位有居⾥（Ci）、贝克（Bq）和克镭当量。

2、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学效应，其单位为雷姆（rem）或希沃特（Sv）。

1 Sv=100 rem。

3、压⽔堆：是以加压轻⽔（普通）⽔做冷却剂和慢化剂，且⽔在堆内不沸腾的核反应堆。

4、重⽔堆：是以重⽔做慢化剂的反应堆。

5、沸⽔堆：是以沸腾轻⽔为慢化剂和冷却剂，并在反应堆压⼒容器内直接产⽣饱和蒸汽的核反应堆。

6、快中⼦反应堆：是以快中⼦来产⽣和维持链式裂变反应的反应堆。

7、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。

8、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。

9、压⽔堆核电站核岛中四⼤部分是蒸汽发⽣器、稳压器、主泵和堆芯。

10、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。

蒸汽发⽣器按⼯质流动⽅式分为：⾃然循环蒸汽发⽣器和直流（强迫循环）蒸汽发⽣器。

压⽔堆⼴泛使⽤的三种蒸汽发⽣器：U形管⾃然循环蒸汽发⽣器，卧式⾃然循环蒸汽发⽣器和⽴式直流蒸汽发⽣器。

11、稳压器：让反应堆压⼒容器内的⽔受热后不变成蒸汽，并维持⽔的压⼒在⼀定范围内的设备。

稳压器⼯作原理是：当稳压器中压⼒过⼤时，把产⽣的蒸汽释放到除盐⽔箱中泄压。

稳压器分为两类：⽓罐式稳压器和电加热式稳压器。

12、环路：⼀个反应堆压⼒容器通过⼀个蒸汽发⽣器不⾜以冷却其反应堆，故通过设置多个环路来冷却，设置环路是为了提⾼热能利⽤率。

每⼀条环路是由⼀台蒸汽发⽣器、⼀台或两台反应堆冷却剂泵及相应的管道组成，在其中⼀个环路的热段管道上，通过波动管与⼀台稳压器相连，⼀回路系统的压⼒由稳压器调节，且保持稳定。

4%硼酸的结晶温度为15C，使用这样的硼酸一般无需对贮槽 和管道特殊加热保温，但设备容量相对要大些；12%硼酸的结晶 温度为50C，为避免硼酸结晶，需将所有的管道及设备的温度保 持在50C以上，这当然比较麻烦，但设备容量相对可以小些。
如年处理量为17200米3的堆排水，平均硼浓度700ppm（相应 的硼酸浓度为4200ppm），每年可回收硼酸72吨。所以通常把 这个系统称为硼回收系统。
4.3.1 沸水堆核电站冷却剂净化系统的出力 对于沸水堆，冷却剂净化系统出力的计算
公式为：
W Cj =CfG
W =CfG/ Cj
Cj--冷却剂中某杂质j的平衡浓度，mg/L；
Cf--给水中某杂质j的浓度（给水指的是进入反应堆的那部分 水），mg/L；
1）距离屏蔽指的是，使用长柄阀或遥控 装置等来达到辐照防护的目的。
众所周知，射线源的吸收剂量率与距离 平方成反比，所以拉长工作人员操作位置与放 射源的距离，就能有效地缩小辐照对人员的危 害。
2）时间屏蔽指的是，控制工作人员接受辐 照的时间以达到辐照防护的目的。
这可通过限制操作人员的辐照时间以及增 加操作期间的操作人员数量，以缩短工作时间 等措施来实现。//
3.4.1 冷却剂为什么要进行循环净化
在反应堆运行过程中，冷却剂处在高温、高压和强 辐照条件下，其水质受到两方面的污染：
（1）冷却剂被杂质，特别是反应堆回路结构材料腐 蚀产物所污染。
一座大型压水堆回路系统所产生的腐蚀产物每天约 为数十克；
（2）冷却剂被放射性核素所污染。 冷却剂放射性核素包括哪三部分？
☆系统工艺流程
为达到前述目的，硼回收系统应该具备如下三种功能：
•
为堆排水提供足够的存贮容量；
•

图9.2.4 Fe3O4在不同温度的含氢水溶液中 的溶解度与pH值的关系 17 图9.2.5 温度对Ni Ni-Co铁酸盐溶解度性影响 （pH=7.4时，TCS>0）
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由图9.2.6可见，当温度由300℃降低到室温时，金 属溶解度可增加上千倍。 因此，反应堆降温或停堆换料时，会有相当一部 因此，反应堆降温或停堆换料时 ，会有相当一部 分腐蚀产物从内壁上溶解下来，使水中腐蚀产物 浓度大大增加。这一现象早已为反应堆运行实践 所证实。此时，是除去系统内腐蚀产物的极好机 所证实。此时，是 除去系统内腐蚀产物的极好机 会。
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一、腐蚀产物的转移与活化 一、腐蚀产物 的转移与活化
中子活化
裂变 产物
形成方式 通过壳壁扩散 通过缺陷释放
基体 金属
腐蚀 氧化膜 沉积层
溶解 剥落 液相腐 蚀产物 沉积 溶解 剥落 氧化膜 沉积层 沉积 净化 系统 液相腐 蚀产物 传 输
堆 芯
基体 金属
腐蚀
回 路


在一定条件下，水分解速率是恒定的，而水复合速率 ∝[H2]/[H2O2]。一般条件下，[H2][H2O2]，所以d[H2]/dt 为常数。 但是，若水中加 但是，若 水中加H2 ，则d[H2]/dt↓； 加H2O2 ，则d[H2]/dt↑。
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表9.1.1 辐射类型对水分解方式的影响 序号 1 2 3

2. 硼酸对 硼酸对水辐解 水辐解的影响 的影响

我先总结一下核电站内的腐蚀的种类微生物引起腐蚀（Microbiological induced corrosion）ν1.均匀腐蚀（General corrosion） υ2.电偶腐蚀（Galvanic corrosion） υ3.侵蚀腐蚀（Erosion corrosion） υ4.缝隙腐蚀/点蚀（Crevice υ5. & pitting corrosion）水滴侵蚀（Water droplet Erosion） υ6.气蚀（Cavitation (bubble)） υ7.应力腐蚀开裂（Stress corrosion cracks-SCC） υ8.晶间应力腐蚀开裂（Intergranular stress corrosion cracks-IGSCC） υ9.1。

微生物引起腐蚀，借还原来生存的东西。

这种微生物有SRB（硫酸盐还原细菌-Sulfate reducing bacterial）。

这种细菌有1/10头发大小，用200倍显微镜可以看到。

它们藏在水底下的碎屑中。

此细菌吃Na2SO4。

其中的硫为S+6，细菌吃后放出的硫为S-2，与铁或铜化合生成FeS或CuS。

S+6（Na2SO4）→S-2→FeSS+6（Na2SO4）→S-2→CuSFeS和CuS就是腐蚀产物，FeS是黑色，当在核电站大修时管道、阀门内的水停止流动，两个星期要打一次循环。

这时细菌尚未入洞。

若细菌已入洞，可用热水灌洗，杀之，热水温度为140°F，要灌洗二至三天。

还可以加杀菌剂，加氯气，还可以在管道内加涂层（如橡胶，搪瓷）来保护管道，但采取这些预防措施时要分析利弊。

如果不注意，微生物引起的腐蚀造成管道泄漏症状在管道表面上有生物瘤在生物瘤下面有黑色的腐蚀产物（FeS）管道通过孔泄漏确认表面有硫酸盐和亚硫酸盐存在可能的原因在不流动的受污染水中存在硫酸盐还原细菌（SRB）还有一种微生物叫SOB（硫氧化细菌-Sulfur oxide Bacterial），存在于油中，这种细菌吃硫磺放出S+6与水化合变成硫酸。