压水堆核电厂腐蚀控制的探讨

摘 要：压水堆核电厂以水作为一回路冷却剂、慢化剂和二回路的工质，一回路冷却剂又是在强放射性辐照条件下工作。因此，腐蚀现象在核电厂中更为严重和有害。我们必须通过各种手段对一回路和二回路水进行化学处理及水质监测控制，减少二回路系统设备的均匀腐蚀以延长二回路设备的使用寿命及减少进入蒸汽发生器的腐蚀产物，同时防止蒸汽发生器传热管的局部腐蚀开裂导致的核安全第二道屏障失效。

关键词：水质 腐蚀 放射性

一、腐蚀的危害

在压水堆核电厂中，腐蚀所产生的后果比常规热电厂更为有害，表现在：

1.使一回路、二回路或设备结构完整性破坏。

如燃料元件破损使裂变产物泄漏到一回路，增加一回路冷却剂的放射性；蒸汽发生器传热管破裂，带放射性的冷却水污染了二次侧的水；凝汽器泄漏而使循环冷却水进入二回路。

2.水中腐蚀产物沉积在回路的发热部位，如一回路燃料元件棒表面，二回路蒸汽发生器二次侧传热管束表面，致使热传导不良，而积垢部位过热、杂质浓缩进一步促进腐蚀等而损坏。

3.腐蚀产物因受放射性辐照而活化，变成放射性核素。在设备操作过程中，这些放射性产物部分积聚在管道的表面、带沟槽的机件、泵和结构复杂的零件上，增大放射性剂量。

二、核电厂中常用的水质控制方法

1、控制补水水质

电站在正常运行期间，二回路热力系统总是有各种各样的水汽损失，比如一些设备冷却用水、SG水质差时不回收直接排放掉、向ASG001BA补水、在线仪表用水、化学取样排放掉以及系统或设备本身漏水汽损失等，因此需不定期向凝汽器补水。依靠淡水厂的砂滤池、活性炭滤池预处理净化处理，去除源水中的悬浮固体和部分有机物，再次通过设置在YA厂房的除盐水生产系统中的双滤料过滤器、超滤装置、反渗透装置、一级混床、二级混床进一步净化处理得到水质和水量符合要求的除盐水，提供给各个生产厂房。

2、添加化学药品

二回路水处理采用全挥发法，将氨和联氨等挥发性物质直接加入给水系统，用于清除给水中的溶解氧和控制PH值，这种水化学与系统和结构材料相适应，在没有杂质进入的情况下，能提供对系统管材的防护；通过控制系统中氨和联氨的浓度，使二回路系统保证最佳PH值和最小的溶解氧含量，维持系统处于电化学还原性环境，降低二回路系统的腐蚀，减少腐蚀产物的转移，保护蒸汽发生器。

一回路由冷停堆状态向热停堆状态转换时，在运行规程规定的约80度的平台加胺N2H4来除氧，添加LiOH控制一回路的PH值减少腐蚀。正常运行时，通过混床循环净化一回路水质，以及根据B-Li曲线通过阳床定期祛除10B与热中子反应生成的7Li控制一回路PH值；调节RCV002BA覆盖的H2压力控制一回路中的氢浓度，抑制水的辐照分解，减少一回路氧含量，从而减少一回路腐蚀以及腐蚀产物向堆芯转移，降低一回路的放射性腐蚀活化产物。

3、回路水质净化

为进一步保证水质和缩短机组启动的时间，设置了凝结水精处理系统。通过系统中设置的前置阳床和混床，进行混合离子的交换净化二回路水质。特别是当凝汽器发生海水泄漏、机组启动过程中，凝结水精处理系统在净化二回路水质过程发挥了重要的作用。

由于蒸发器是一回路向二回路泄漏的压力边界，结构复杂有大量的传热管和支撑板，内部水存在沸腾状态，杂质很容易附着在管板和和传热管上，发生浓缩结垢腐蚀，破坏传热管使之破裂引起一回路向二回路泄漏，导致放射性物质扩散，因此设置了蒸发器排污系统及时的将蒸发器内的盐类杂质和腐蚀产物排出。在正常运行期间，通过连续排污降低蒸发器内腐蚀产物的沉淀和累积，在机组启动或凝汽器发生海水泄漏时，通过加大排污量和保持ATE全处理流量使水质快速恢复到允许运行范围内。

三、总结

可以说通过以上几个方面的水质处理，并加强水质的分析监督，强化员工的个人技能水平，严格遵照各项操作章程，切切实实完成水质处理任务，是能确保核电厂设备的安全稳定运行，减少回路设备的腐蚀和放射性扩散的风险。

参考文献

[1] 郑锦培. 火力电厂锅炉启动水质改善.能源环境，2012.

[2]李培元. 火力发电厂水处理及水质控制（2版）[M].北京：中国电力出版社，2008.

作者简介：刘金华 1982.10 男 汉 江苏 本科 中级职称 反应堆运行