三代壓水堆一回路冷卻劑pH調(diào)節(jié)(周佳)

1、一次把事情做好三代壓水堆一回路三代壓水堆一回路冷卻劑冷卻劑pHT調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)匯報(bào)匯報(bào)人：周佳人：周佳時(shí)間：時(shí)間： 2021年年7月月10日日 *此文件版權(quán)歸中廣核核電運(yùn)營(yíng)有限公司所有，未經(jīng)許可任何單位或個(gè)人不得復(fù)制、翻印，違者必究！一次把事情做好第2頁0 0 電站背景介紹電站背景介紹1 1 電站電站材料的腐蝕和腐蝕產(chǎn)物的活化材料的腐蝕和腐蝕產(chǎn)物的活化2 2 電站電站冷卻劑冷卻劑pHpHT T體系的體系的確定確定*此文件版權(quán)歸中廣核核電運(yùn)營(yíng)有限公司所有，未經(jīng)許可任何單位或個(gè)人不得復(fù)制、翻印，違者必究！一次把事情做好第3頁0 0 背景簡(jiǎn)介背景簡(jiǎn)介 機(jī)組基本系統(tǒng)機(jī)組基本系統(tǒng)機(jī)組機(jī)組基本流程圖基本流程圖*

2、此文件版權(quán)歸中廣核核電運(yùn)營(yíng)有限公司所有，未經(jīng)許可任何單位或個(gè)人不得復(fù)制、翻印，違者必究！一次把事情做好第4頁0 0 背景簡(jiǎn)介（續(xù)）背景簡(jiǎn)介（續(xù)） 機(jī)組一回路用材料機(jī)組一回路用材料設(shè)備壓力容器燃料包殼主管道蒸汽發(fā)生器傳熱管穩(wěn)壓器成分錳-鎳-鉬低合金鋼（容器內(nèi)壁堆焊一層304不銹鋼）M5鋯合金奧氏體不銹鋼因科鎳690合金低合金鋼*此文件版權(quán)歸中廣核核電運(yùn)營(yíng)有限公司所有，未經(jīng)許可任何單位或個(gè)人不得復(fù)制、翻印，違者必究！一次把事情做好第5頁1 1 材料材料的腐蝕和腐蝕產(chǎn)物的的腐蝕和腐蝕產(chǎn)物的活化活化材料的腐蝕材料的腐蝕均勻腐蝕：輻射源均勻腐蝕：輻射源項(xiàng)的項(xiàng)的重要來源。包括重要來源。包括全面成膜腐蝕和無

3、膜的全面成膜腐蝕和無膜的全面腐蝕全面腐蝕（機(jī)組選材已考慮耐蝕材料，（機(jī)組選材已考慮耐蝕材料，但但均可能腐蝕；且一回路均可能腐蝕；且一回路表面積大，即使表面積大，即使輕微的均勻腐蝕都會(huì)產(chǎn)生大量的輕微的均勻腐蝕都會(huì)產(chǎn)生大量的腐蝕產(chǎn)物，特別是腐蝕產(chǎn)物，特別是在在高溫情況下。高溫情況下。局部腐蝕：對(duì)系統(tǒng)完整性危害較大、且不易發(fā)現(xiàn)。局部腐蝕：對(duì)系統(tǒng)完整性危害較大、且不易發(fā)現(xiàn)。 鋯基鋯基合金合金在高溫水中的在高溫水中的腐蝕，腐蝕，形成形成ZrO2層，引起包殼減層，引起包殼減薄?。ㄊ芩疁亍⒗鋮s劑流速、中子注量率受水溫、冷卻劑流速、中子注量率、熱通量、冷卻劑鋰含量、熱通量、冷卻劑鋰含量/氟氟含量含量/溶氧含量

4、影響溶氧含量影響）；）；鋯合金吸氫（因腐蝕鋯合金吸氫（因腐蝕產(chǎn)生原子產(chǎn)生原子氫）氫）使包殼脆使包殼脆化化：Zr+2H2OZrO2+2H2鋯鋯合金合金燃料污染物沉積燃料污染物沉積：阻礙熱傳遞，引起局部過熱，導(dǎo)致：阻礙熱傳遞，引起局部過熱，導(dǎo)致CIPS，促進(jìn)局部腐蝕。，促進(jìn)局部腐蝕。 鎳基合金鎳基合金PWSCC：軋制退火的因科涅：軋制退火的因科涅600合金常有發(fā)生合金常有發(fā)生，溶液溶液電化學(xué)電位在電化學(xué)電位在NiO/Ni相變值時(shí)，相變值時(shí)，鈍化膜表現(xiàn)得很脆弱，穩(wěn)定性很差，會(huì)誘發(fā)裂紋鈍化膜表現(xiàn)得很脆弱，穩(wěn)定性很差，會(huì)誘發(fā)裂紋，裂紋，裂紋生長(zhǎng)速率達(dá)到最大值生長(zhǎng)速率達(dá)到最大值（冷卻劑（冷卻劑溫度、溫度、

5、材料加工材料加工過程過程的殘余應(yīng)力的殘余應(yīng)力、微觀結(jié)構(gòu)、制造工藝、微觀結(jié)構(gòu)、制造工藝、熱處理工藝、溶氫含量等對(duì)熱處理工藝、溶氫含量等對(duì)其有影響；因科涅其有影響；因科涅690TT合金極耐合金極耐PWSCC）。）。*此文件版權(quán)歸中廣核核電運(yùn)營(yíng)有限公司所有，未經(jīng)許可任何單位或個(gè)人不得復(fù)制、翻印，違者必究！一次把事情做好第6頁1 1 材料材料的腐蝕和腐蝕產(chǎn)物的的腐蝕和腐蝕產(chǎn)物的活化活化（續(xù)）（續(xù)）材料的材料的腐蝕腐蝕（續(xù)）（續(xù)）局部腐蝕：對(duì)系統(tǒng)完整性危害較大、不易發(fā)現(xiàn)。局部腐蝕：對(duì)系統(tǒng)完整性危害較大、不易發(fā)現(xiàn)。 SCC不銹鋼（不銹鋼（三要素：鹵素三要素：鹵素/氧、殘余應(yīng)力、材料）氧、殘余應(yīng)力、材料）a

6、 a 一回路管道異種金屬焊接一回路管道異種金屬焊接SCCSCCb b CRDMCRDM上部密封焊上部密封焊部位部位SCCSCC*此文件版權(quán)歸中廣核核電運(yùn)營(yíng)有限公司所有，未經(jīng)許可任何單位或個(gè)人不得復(fù)制、翻印，違者必究！一次把事情做好第7頁1 1 材料材料的腐蝕和腐蝕產(chǎn)物的的腐蝕和腐蝕產(chǎn)物的活化活化（續(xù)）（續(xù)）腐蝕腐蝕產(chǎn)物的產(chǎn)物的活化：活化：材料腐蝕材料腐蝕后，后，腐蝕產(chǎn)物釋放腐蝕產(chǎn)物釋放、遷移，并、遷移，并在在堆芯堆芯沉積沉積，被照射后被照射后活化活化。當(dāng)當(dāng)其重其重新新釋放、遷移并沉積在堆芯外表面，將會(huì)導(dǎo)致堆釋放、遷移并沉積在堆芯外表面，將會(huì)導(dǎo)致堆芯外輻照水平上升，增加工作人員的受照劑量，芯外輻

7、照水平上升，增加工作人員的受照劑量，尤其在尤其在機(jī)組大修機(jī)組大修中中。材料材料腐蝕腐蝕- -遷移遷移- -沉積沉積- -活化活化過程過程*此文件版權(quán)歸中廣核核電運(yùn)營(yíng)有限公司所有，未經(jīng)許可任何單位或個(gè)人不得復(fù)制、翻印，違者必究！一次把事情做好第8頁2 2 冷卻劑冷卻劑pHpHT T體系的體系的確定確定 冷卻劑冷卻劑pHpHT T值是指在機(jī)組功率運(yùn)行期間，在一回路冷卻劑溫度（通常指值是指在機(jī)組功率運(yùn)行期間，在一回路冷卻劑溫度（通常指300300，有時(shí)也指反應(yīng)堆進(jìn)出口冷卻劑的平均溫度，本文指，有時(shí)也指反應(yīng)堆進(jìn)出口冷卻劑的平均溫度，本文指300300）下溶）下溶液液pHpH值值。該值與該值與冷卻劑中含

8、有的酸、堿物質(zhì)及濃度有關(guān)冷卻劑中含有的酸、堿物質(zhì)及濃度有關(guān)。 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)一回路一回路pHpHT T值在合適范圍內(nèi)，可降低材料的值在合適范圍內(nèi)，可降低材料的腐蝕腐蝕。 調(diào)節(jié)一回路調(diào)節(jié)一回路pHpHT T值在合適范圍內(nèi)值在合適范圍內(nèi)，對(duì)，對(duì)腐蝕產(chǎn)物的溶解度和穩(wěn)定性產(chǎn)生作用腐蝕產(chǎn)物的溶解度和穩(wěn)定性產(chǎn)生作用，從而減少腐蝕產(chǎn)物的釋放以及其在系統(tǒng)表面的再沉積，進(jìn)而降低腐蝕，從而減少腐蝕產(chǎn)物的釋放以及其在系統(tǒng)表面的再沉積，進(jìn)而降低腐蝕產(chǎn)物在堆芯的活化和后續(xù)的輻照?qǐng)龅男纬?。產(chǎn)物在堆芯的活化和后續(xù)的輻照?qǐng)龅男纬伞?此文件版權(quán)歸中廣核核電運(yùn)營(yíng)有限公司所有，未經(jīng)許可任何單位或個(gè)人不得復(fù)制、翻印，違者必究！一次把事情做

9、好第9頁2 2 冷卻劑冷卻劑pHpHT T體系的體系的確定確定（續(xù)）（續(xù)）對(duì)對(duì)材料腐蝕材料腐蝕的影響的影響均勻腐蝕均勻腐蝕 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和電站運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，冷卻劑和電站運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，冷卻劑pHT值處于微堿性區(qū)域時(shí)各種材料的腐蝕速率均值處于微堿性區(qū)域時(shí)各種材料的腐蝕速率均較低較低（見下圖）（見下圖）。 pHT 6.97.4時(shí)，因科鎳合金、不銹鋼的均勻腐蝕速率和釋放速率最低。時(shí)，因科鎳合金、不銹鋼的均勻腐蝕速率和釋放速率最低。 pHT由由6.9升至升至7.4，因科鎳合金、不銹鋼，因科鎳合金、不銹鋼的的腐蝕速率和釋放速率不斷降低，雖然在腐蝕速率和釋放速率不斷降低，雖然在pHT接近接近7.4時(shí)降低

10、效應(yīng)減弱。時(shí)降低效應(yīng)減弱。碳碳鋼腐蝕鋼腐蝕速率與速率與pHpHT T關(guān)系關(guān)系*此文件版權(quán)歸中廣核核電運(yùn)營(yíng)有限公司所有，未經(jīng)許可任何單位或個(gè)人不得復(fù)制、翻印，違者必究！一次把事情做好第10頁2 2 冷卻劑冷卻劑pHpHT T體系的體系的確定確定（續(xù)）（續(xù)）對(duì)對(duì)材料腐蝕材料腐蝕的的影響影響（續(xù)）（續(xù)）局部局部腐蝕腐蝕 鋯合金腐蝕：鋯合金腐蝕：LiOH含量對(duì)鋯合金腐蝕有影響，而含量對(duì)鋯合金腐蝕有影響，而LiOH含量影響含量影響pHT。 鎳鎳基基合金合金PWSCC實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)表明表明，pH310=6.97.6時(shí)對(duì)誘發(fā)鎳基材料出現(xiàn)時(shí)對(duì)誘發(fā)鎳基材料出現(xiàn)PWSCC的影響非常的影響非常小?。╬H310 =7.25

11、時(shí)誘發(fā)時(shí)誘發(fā)PWSCC時(shí)間最短）時(shí)間最短）。pH310=6.97.5時(shí)，時(shí)，PWSCC裂紋生長(zhǎng)速率基本不受裂紋生長(zhǎng)速率基本不受影響影響（溶氫對(duì)（溶氫對(duì)600合金合金PWSCC有有影響）。影響）。0.37ppm Li或或603200ppm B亦對(duì)亦對(duì)PWSCC裂紋生長(zhǎng)速率無裂紋生長(zhǎng)速率無影響。影響。 不銹鋼不銹鋼SCC：主要受鹵素、溶氧含量影響，：主要受鹵素、溶氧含量影響，pHT對(duì)其影響可忽略。對(duì)其影響可忽略。*此文件版權(quán)歸中廣核核電運(yùn)營(yíng)有限公司所有，未經(jīng)許可任何單位或個(gè)人不得復(fù)制、翻印，違者必究！一次把事情做好第11頁2 2 冷卻劑冷卻劑pHpHT T體系的體系的確定確定（續(xù)）（續(xù)）對(duì)腐蝕產(chǎn)物

12、行為的影響對(duì)腐蝕產(chǎn)物行為的影響當(dāng)當(dāng)材料腐蝕后，冷卻劑材料腐蝕后，冷卻劑pHpHT T值將會(huì)影響腐蝕產(chǎn)物的溶解度和穩(wěn)定性，進(jìn)而值將會(huì)影響腐蝕產(chǎn)物的溶解度和穩(wěn)定性，進(jìn)而影響其釋放、遷移、沉積、活化等過程影響其釋放、遷移、沉積、活化等過程。pHpHT T的調(diào)節(jié)原則是盡量降低腐蝕的調(diào)節(jié)原則是盡量降低腐蝕產(chǎn)物在堆芯外的溶解度，從而減少其向堆芯遷移；同時(shí)在堆芯內(nèi)盡量產(chǎn)物在堆芯外的溶解度，從而減少其向堆芯遷移；同時(shí)在堆芯內(nèi)盡量維維持持腐蝕產(chǎn)物腐蝕產(chǎn)物的的溶解度與堆芯溫度正相關(guān)，從而使堆芯沉積的腐蝕產(chǎn)物向溶解度與堆芯溫度正相關(guān)，從而使堆芯沉積的腐蝕產(chǎn)物向外遷移，減少腐蝕產(chǎn)物在堆芯的沉積，從而降低活化腐蝕產(chǎn)物量

13、外遷移，減少腐蝕產(chǎn)物在堆芯的沉積，從而降低活化腐蝕產(chǎn)物量。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果、理論計(jì)算、電站經(jīng)驗(yàn)反饋結(jié)果、理論計(jì)算、電站經(jīng)驗(yàn)反饋結(jié)果表明結(jié)果表明，在整個(gè)循環(huán)過程，在整個(gè)循環(huán)過程中中維持維持冷卻劑高冷卻劑高pHpHT T體系有利于材料腐蝕控制和腐蝕產(chǎn)物釋放，從而對(duì)于輻照?qǐng)鲶w系有利于材料腐蝕控制和腐蝕產(chǎn)物釋放，從而對(duì)于輻照?qǐng)隹刂?、停堆水化學(xué)有利?？刂?、停堆水化學(xué)有利。*此文件版權(quán)歸中廣核核電運(yùn)營(yíng)有限公司所有，未經(jīng)許可任何單位或個(gè)人不得復(fù)制、翻印，違者必究！一次把事情做好第12頁2 2 冷卻劑冷卻劑pHpHT T體系的體系的確定確定（續(xù)）（續(xù)）對(duì)腐蝕產(chǎn)物行為的對(duì)腐蝕產(chǎn)物行為的影響影響（續(xù)）（續(xù)）對(duì)對(duì)腐蝕產(chǎn)

14、物腐蝕產(chǎn)物溶解度影響溶解度影響 實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)：pHT值在中性到微堿性范圍（值在中性到微堿性范圍（6.58.5），鎳氧化物、磁性氧化鐵、鎳鐵），鎳氧化物、磁性氧化鐵、鎳鐵酸鹽等的溶解度較低酸鹽等的溶解度較低。金屬氧化物溶解度隨不同金屬氧化物溶解度隨不同pHpHT T值的值的變化關(guān)系變化關(guān)系*此文件版權(quán)歸中廣核核電運(yùn)營(yíng)有限公司所有，未經(jīng)許可任何單位或個(gè)人不得復(fù)制、翻印，違者必究！一次把事情做好第13頁2 2 冷卻劑冷卻劑pHpHT T體系的體系的確定確定（續(xù)）（續(xù)）對(duì)腐蝕產(chǎn)物行為的對(duì)腐蝕產(chǎn)物行為的影響影響（續(xù)）（續(xù)）對(duì)對(duì)腐蝕產(chǎn)物腐蝕產(chǎn)物溶解度影響溶解度影響（續(xù)）（續(xù)） 熱力學(xué)熱力學(xué)計(jì)算計(jì)算

15、結(jié)果結(jié)果：結(jié)果結(jié)果較分散較分散，但，但當(dāng)當(dāng)pHT=7.68.5區(qū)域，鎳氧化物和鎳金屬溶解度最小區(qū)域，鎳氧化物和鎳金屬溶解度最??；而當(dāng)；而當(dāng)pHT=6.97.4區(qū)域，磁性氧化鐵和鎳鐵酸鹽的鐵溶解度最小。區(qū)域，磁性氧化鐵和鎳鐵酸鹽的鐵溶解度最小。 在在役役PWR一回路冷卻劑取樣結(jié)果一回路冷卻劑取樣結(jié)果反饋：反饋：pH對(duì)腐蝕產(chǎn)物含量有重要影響，某電站當(dāng)冷卻對(duì)腐蝕產(chǎn)物含量有重要影響，某電站當(dāng)冷卻劑劑pHT從從6.9升至升至7.4時(shí)，可溶的腐蝕產(chǎn)物濃度下降時(shí)，可溶的腐蝕產(chǎn)物濃度下降2個(gè)數(shù)量級(jí)個(gè)數(shù)量級(jí), 這樣從設(shè)備上釋放的腐蝕這樣從設(shè)備上釋放的腐蝕產(chǎn)物減少，對(duì)降低腐蝕產(chǎn)物向堆芯遷移有利。產(chǎn)物減少，對(duì)降低腐

16、蝕產(chǎn)物向堆芯遷移有利。 上述結(jié)果確認(rèn)大多腐蝕產(chǎn)物在上述結(jié)果確認(rèn)大多腐蝕產(chǎn)物在pHT 6.97.4范圍內(nèi)溶解度最低，但仍難以確定范圍內(nèi)溶解度最低，但仍難以確定pHT的最的最優(yōu)值，需要結(jié)合在役機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行情況確定。優(yōu)值，需要結(jié)合在役機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行情況確定。*此文件版權(quán)歸中廣核核電運(yùn)營(yíng)有限公司所有，未經(jīng)許可任何單位或個(gè)人不得復(fù)制、翻印，違者必究！一次把事情做好第14頁2 2 冷卻劑冷卻劑pHpHT T體系的體系的確定確定（續(xù)）（續(xù)）對(duì)腐蝕產(chǎn)物行為的對(duì)腐蝕產(chǎn)物行為的影響影響（續(xù)）（續(xù)）pHpHT T對(duì)放射性活度和輻照?qǐng)龅挠绊憣?duì)放射性活度和輻照?qǐng)龅挠绊?一回路一回路冷卻劑高溫冷卻劑高溫pH無法直接測(cè)量

17、，只能通過冷卻劑硼含量和鋰含量計(jì)算而來無法直接測(cè)量，只能通過冷卻劑硼含量和鋰含量計(jì)算而來。 PWR機(jī)組一回路冷卻劑機(jī)組一回路冷卻劑pHT調(diào)節(jié)方法包括調(diào)節(jié)方法包括：恒定恒定pHT體系體系，也也稱硼稱硼-鋰協(xié)調(diào)處理，在整個(gè)燃料循環(huán)內(nèi)盡量維持鋰協(xié)調(diào)處理，在整個(gè)燃料循環(huán)內(nèi)盡量維持冷卻劑冷卻劑pHT恒定恒定。目目標(biāo)標(biāo)pHT范圍范圍6.97.4。修正修正pHT 體系體系，將燃料循環(huán)按硼含量分為幾段，分別維持鋰含量在將燃料循環(huán)按硼含量分為幾段，分別維持鋰含量在不同恒定不同恒定值，這樣值，這樣隨機(jī)隨機(jī)組運(yùn)行硼含量的降低組運(yùn)行硼含量的降低， pHT逐步逐步增加。這種體系通常包括兩段連續(xù)部分，即循環(huán)增加。這種體系

18、通常包括兩段連續(xù)部分，即循環(huán)之初維持恒定鋰含量之初維持恒定鋰含量， pHT隨隨之上升，然后通過硼之上升，然后通過硼-鋰協(xié)調(diào)維持鋰協(xié)調(diào)維持恒定恒定pHT 。還有還有另外方另外方式，如式，如在循環(huán)中段維持恒定鋰含量，在循環(huán)之初和循環(huán)后期維持在循環(huán)中段維持恒定鋰含量，在循環(huán)之初和循環(huán)后期維持恒定恒定pHT 。不論哪種不論哪種方式，均包括恒定鋰含量和方式，均包括恒定鋰含量和恒定恒定pHT調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)。修正修正pHT體系體系作為平衡高鋰作為平衡高鋰含量含量（增加增加燃料燃料包殼包殼腐蝕腐蝕風(fēng)險(xiǎn)）風(fēng)險(xiǎn)）和低和低pHT值值（增加增加污染物在堆芯沉積并引起堆芯污染物在堆芯沉積并引起堆芯外高外高輻照?qǐng)龅妮椪請(qǐng)龅娘L(fēng)險(xiǎn)

19、風(fēng)險(xiǎn)）的的手段手段。*此文件版權(quán)歸中廣核核電運(yùn)營(yíng)有限公司所有，未經(jīng)許可任何單位或個(gè)人不得復(fù)制、翻印，違者必究！一次把事情做好第15頁2 2 冷卻劑冷卻劑pHpHT T體系的體系的確定確定（續(xù)）（續(xù)）對(duì)腐蝕產(chǎn)物行為的對(duì)腐蝕產(chǎn)物行為的影響影響（續(xù)）（續(xù)）pHpHT T對(duì)放射性活度和輻照?qǐng)龅膶?duì)放射性活度和輻照?qǐng)龅挠绊懹绊懀ɡm(xù)）（續(xù)） PWR機(jī)組一回路冷卻劑機(jī)組一回路冷卻劑pHT調(diào)節(jié)方法包括調(diào)節(jié)方法包括（續(xù)）：（續(xù)）：高高pHT體系，體系，通過提高鋰含量維持整個(gè)燃料通過提高鋰含量維持整個(gè)燃料循環(huán)循環(huán)pHT 7.2。高。高鋰并非僅鋰并非僅指指pHT體系體系，而而是綜合是綜合應(yīng)用上述兩種控制體系，即高應(yīng)用

20、上述兩種控制體系，即高恒定恒定pHT體系體系和高和高修正修正pHT體系體系。高。高恒定恒定pHT體系體系即指整個(gè)即指整個(gè)循環(huán)循環(huán)pHT恒定且恒定且7.2；而高；而高修正修正pHT體系體系指整個(gè)指整個(gè)循環(huán)循環(huán)pHT 7.2，但但并并非非恒定。恒定。一回一回路典路典型的型的pHpHT T體體示意示意圖圖*此文件版權(quán)歸中廣核核電運(yùn)營(yíng)有限公司所有，未經(jīng)許可任何單位或個(gè)人不得復(fù)制、翻印，違者必究！一次把事情做好第16頁2 2 冷卻劑冷卻劑pHpHT T體系的體系的確定確定（續(xù)）（續(xù)）對(duì)腐蝕產(chǎn)物行為的對(duì)腐蝕產(chǎn)物行為的影響影響（續(xù)）（續(xù)）pHpHT T對(duì)放射性活度和輻照?qǐng)龅膶?duì)放射性活度和輻照?qǐng)龅挠绊懹绊懀ɡm(xù)

21、）（續(xù)） 各國(guó)各國(guó)電站實(shí)際運(yùn)行實(shí)踐電站實(shí)際運(yùn)行實(shí)踐表明：表明：Sizewell電站：運(yùn)行在電站：運(yùn)行在修正修正pHT體系體系（初期初期pHT=6.9，目標(biāo)目標(biāo)pHT=7.2）較運(yùn)行在）較運(yùn)行在修正修正pHT體系體系（初期初期pHT=6.9，目標(biāo)目標(biāo)pHT=7.4）冷卻劑比活度、劑量率均降低）冷卻劑比活度、劑量率均降低。美國(guó)某電站：運(yùn)行美國(guó)某電站：運(yùn)行在高在高恒定恒定pHT=7.2較運(yùn)行在較運(yùn)行在修正修正pHT體系體系（初期初期pHT=6.9，目標(biāo)目標(biāo)pHT=7.4）冷卻劑比活度降低）冷卻劑比活度降低30%、停堆時(shí)、停堆時(shí)Co-58釋放量降低、劑量率降低釋放量降低、劑量率降低28%。Beznau

22、電站電站：pHT由由6.8升至升至7.3，可溶性腐蝕活化產(chǎn)物比活度降低，可溶性腐蝕活化產(chǎn)物比活度降低10倍，倍，Co-58、Co-60比活度分別降低比活度分別降低2倍、倍、3倍倍。法國(guó)電站法國(guó)電站：采用：采用修正修正pHT體系體系（目標(biāo)目標(biāo)pHT由由7.0升至升至7.2），未見），未見明顯明顯利弊利弊，故故1997年全年全部部PWR均采用均采用修正修正pHT體系體系（目標(biāo)目標(biāo)pHT=7.2）。德國(guó)電站德國(guó)電站：采用：采用修正修正pHT體系體系較較恒定恒定pHT 6.9體系，冷卻劑比活度、體系，冷卻劑比活度、劑量率明顯劑量率明顯降低降低。*此文件版權(quán)歸中廣核核電運(yùn)營(yíng)有限公司所有，未經(jīng)許可任何單位

23、或個(gè)人不得復(fù)制、翻印，違者必究！一次把事情做好第17頁2 2 冷卻劑冷卻劑pHpHT T體系的體系的確定確定（續(xù)）（續(xù)）對(duì)腐蝕產(chǎn)物行為的對(duì)腐蝕產(chǎn)物行為的影響影響（續(xù)）（續(xù)）機(jī)組機(jī)組冷卻劑冷卻劑pHpHT T體系的體系的確定確定 前述前述實(shí)驗(yàn)結(jié)果、理論計(jì)算、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、理論計(jì)算、電站反饋電站反饋結(jié)果表明，在整個(gè)循環(huán)過程中冷卻劑采用高結(jié)果表明，在整個(gè)循環(huán)過程中冷卻劑采用高pHT體體系有利于材料腐蝕控制和腐蝕產(chǎn)物釋放，從而對(duì)于輻照?qǐng)隹刂?、停堆水化學(xué)有利系有利于材料腐蝕控制和腐蝕產(chǎn)物釋放，從而對(duì)于輻照?qǐng)隹刂?、停堆水化學(xué)有利。 機(jī)組采用富集硼酸進(jìn)行機(jī)組采用富集硼酸進(jìn)行反應(yīng)反應(yīng)性化學(xué)補(bǔ)償性化學(xué)補(bǔ)償控制控制，

24、循環(huán)初期總硼含量相對(duì)較低，循環(huán)初期總硼含量相對(duì)較低，pH調(diào)節(jié)手調(diào)節(jié)手段更加靈活。段更加靈活。 綜合綜合各因素各因素，機(jī)組機(jī)組確定采用高且恒定確定采用高且恒定pHT體系，目標(biāo)體系，目標(biāo)pHT=7.2，而且盡量在循環(huán)初期甚，而且盡量在循環(huán)初期甚至更早的熱停階段至更早的熱停階段即即達(dá)到達(dá)到目標(biāo)目標(biāo)pHT 7.2。*此文件版權(quán)歸中廣核核電運(yùn)營(yíng)有限公司所有，未經(jīng)許可任何單位或個(gè)人不得復(fù)制、翻印，違者必究！一次把事情做好第18頁2 2 冷卻劑冷卻劑pHpHT T體系的體系的確定確定（續(xù)）（續(xù)）機(jī)組機(jī)組pHpHT T的調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)富集硼酸富集硼酸（EBAEBA）的的使用使用 機(jī)組機(jī)組采用高富集因子燃料，根據(jù)燃

25、料管理要求，采用采用高富集因子燃料，根據(jù)燃料管理要求，采用B-10富集度不小于富集度不小于37%的的EBA進(jìn)進(jìn)行行反應(yīng)性補(bǔ)償控制反應(yīng)性補(bǔ)償控制。這主要來自德國(guó)電站反饋，具體原因：這主要來自德國(guó)電站反饋，具體原因：高高富集因子燃料或富集因子燃料或MOX燃料的使用要求大修停堆硼含量燃料的使用要求大修停堆硼含量增加增加。德國(guó)德國(guó)法規(guī)要求機(jī)組的任何長(zhǎng)大修停堆必須僅利用硼酸，而不能借助控制棒插入即可實(shí)法規(guī)要求機(jī)組的任何長(zhǎng)大修停堆必須僅利用硼酸，而不能借助控制棒插入即可實(shí)現(xiàn)機(jī)組達(dá)到次現(xiàn)機(jī)組達(dá)到次臨界狀態(tài)臨界狀態(tài)。冷卻劑高冷卻劑高pHT對(duì)于材料腐蝕及劑量控制有利，但這要求鋰含量更高，應(yīng)平衡考慮鋰對(duì)燃對(duì)于材料

26、腐蝕及劑量控制有利，但這要求鋰含量更高，應(yīng)平衡考慮鋰對(duì)燃料包殼的潛在料包殼的潛在影響影響。已已有硼酸儲(chǔ)存箱容量無法滿足有硼酸儲(chǔ)存箱容量無法滿足要求要求，從，從節(jié)約成本節(jié)約成本角度考慮角度考慮。 機(jī)組機(jī)組正常功率運(yùn)行期間，一回路總硼濃度不超過正常功率運(yùn)行期間，一回路總硼濃度不超過1200mg/kg（EBA）。*此文件版權(quán)歸中廣核核電運(yùn)營(yíng)有限公司所有，未經(jīng)許可任何單位或個(gè)人不得復(fù)制、翻印，違者必究！一次把事情做好第19頁2 2 冷卻劑冷卻劑pHpHT T體系的體系的確定確定（續(xù)）（續(xù)）機(jī)組機(jī)組pHpHT T的的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)（續(xù)）（續(xù)）氫氫氧化鋰含量的控制氧化鋰含量的控制 機(jī)組機(jī)組一回路冷卻劑采取高且恒

27、定一回路冷卻劑采取高且恒定pHT策略，通過冷卻劑加入氫氧化鋰的方式調(diào)節(jié)策略，通過冷卻劑加入氫氧化鋰的方式調(diào)節(jié)pHT，降低材料腐蝕，控制輻照?qǐng)?。由于采用高富集因子的燃料，循環(huán)初期，硼含量較高，降低材料腐蝕，控制輻照?qǐng)?。由于采用高富集因子的燃料，循環(huán)初期，硼含量較高，為了維持恒定為了維持恒定pHT，鋰含量勢(shì)必也會(huì)較高，因此需要評(píng)估鋰對(duì)燃料包殼和冷卻劑系統(tǒng)結(jié)，鋰含量勢(shì)必也會(huì)較高，因此需要評(píng)估鋰對(duì)燃料包殼和冷卻劑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料造成的可能構(gòu)材料造成的可能影響影響。 鋰對(duì)燃料包殼的鋰對(duì)燃料包殼的影響影響：實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)堆研究表明，鋯合金雖對(duì)鋰敏感，和實(shí)驗(yàn)堆研究表明，鋯合金雖對(duì)鋰敏感，但但分別分別在在4m

28、g/L、10mg/L鋰鋰含量含量（總硼分別為（總硼分別為600、1000mg/L），運(yùn)行時(shí)間超過運(yùn)行時(shí)間超過600天的情況天的情況下，均未出現(xiàn)下，均未出現(xiàn)M5合金腐蝕加速現(xiàn)象。目前國(guó)際上大多合金腐蝕加速現(xiàn)象。目前國(guó)際上大多PWR在最大鋰含量在最大鋰含量3.5mg/L下運(yùn)下運(yùn)行，包殼狀態(tài)良好行，包殼狀態(tài)良好；少數(shù)；少數(shù)幾個(gè)幾個(gè)PWR則在最大鋰含量則在最大鋰含量6mg/L下運(yùn)行，包殼未見異常下運(yùn)行，包殼未見異常。*此文件版權(quán)歸中廣核核電運(yùn)營(yíng)有限公司所有，未經(jīng)許可任何單位或個(gè)人不得復(fù)制、翻印，違者必究！一次把事情做好第20頁2 2 冷卻劑冷卻劑pHpHT T體系的體系的確定確定（續(xù)）（續(xù)）機(jī)組機(jī)組p

29、HpHT T的的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)（續(xù)）（續(xù)）氫氫氧化鋰含量的氧化鋰含量的控制控制（續(xù)）（續(xù)） 鋰鋰對(duì)一回路結(jié)構(gòu)材料敏感性的影響對(duì)一回路結(jié)構(gòu)材料敏感性的影響運(yùn)行反饋表明，如維持冷卻劑水化學(xué)工況在規(guī)范要求內(nèi)，鋰含量不會(huì)引起運(yùn)行反饋表明，如維持冷卻劑水化學(xué)工況在規(guī)范要求內(nèi)，鋰含量不會(huì)引起一回路奧氏一回路奧氏體不銹鋼體不銹鋼、鎳、鎳基基690TT合金及與其焊接金屬的合金及與其焊接金屬的SCC。不銹鋼出現(xiàn)不銹鋼出現(xiàn)裂紋大多由于過冷加工和局部的化學(xué)污染，裂紋大多由于過冷加工和局部的化學(xué)污染，如富如富氧且有鹵素或硫酸根離子氧且有鹵素或硫酸根離子存在存在時(shí)時(shí)。雖如此，仍應(yīng)防止不銹鋼設(shè)備縫隙區(qū)域鹽類隱藏而引起的苛性腐蝕

30、雖如此，仍應(yīng)防止不銹鋼設(shè)備縫隙區(qū)域鹽類隱藏而引起的苛性腐蝕。ANP實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)表明，如果在循環(huán)壽期末硼含量限值得到遵守，則氫氧化鋰在縫隙環(huán)境的濃縮不足表明，如果在循環(huán)壽期末硼含量限值得到遵守，則氫氧化鋰在縫隙環(huán)境的濃縮不足以引起苛性腐蝕。以引起苛性腐蝕。高高鋰含量可能會(huì)引起因科鎳鋰含量可能會(huì)引起因科鎳600合金合金PWSCC，而，而690TT合金及其焊接合金及其焊接金屬無金屬無此風(fēng)險(xiǎn)。此風(fēng)險(xiǎn)。 綜上綜上，較高較高含量鋰含量鋰未對(duì)燃料包殼、一回路結(jié)構(gòu)材料造成負(fù)面影響。因未對(duì)燃料包殼、一回路結(jié)構(gòu)材料造成負(fù)面影響。因此此，機(jī)組，機(jī)組功率運(yùn)行期間鋰含量最大值為功率運(yùn)行期間鋰含量最大值為4mg/kg4mg/kg，這樣可保證循環(huán)之初，這樣可保證循環(huán)之初維持高且恒定維持高且恒定pHpHT T 7.2 7.2。*此文件版權(quán)歸中廣核核電運(yùn)營(yíng)有限公司所有，未經(jīng)許可任何單位或個(gè)人不得復(fù)制、翻印，