壓水堆化學(xué)06

1、教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)說(shuō)出核電站二回路水質(zhì)控制和處理方法說(shuō)出核電站二回路水質(zhì)控制和處理方法教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容 二回路水化學(xué)概況二回路水化學(xué)概況 二回路的化學(xué)監(jiān)測(cè)二回路的化學(xué)監(jiān)測(cè) 蒸發(fā)器的化學(xué)管理蒸發(fā)器的化學(xué)管理 凝結(jié)水及海水系統(tǒng)腐蝕的特點(diǎn)及防護(hù)凝結(jié)水及海水系統(tǒng)腐蝕的特點(diǎn)及防護(hù) 二回路化學(xué)技術(shù)規(guī)范與限制限值二回路化學(xué)技術(shù)規(guī)范與限制限值 保持蒸汽發(fā)生器二次側(cè)良好的水質(zhì)是至關(guān)重要的保持蒸汽發(fā)生器二次側(cè)良好的水質(zhì)是至關(guān)重要的，據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界各國(guó)核電站約有，據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界各國(guó)核電站約有50%被迫停運(yùn)是被迫停運(yùn)是起源于蒸汽發(fā)生器的管子破裂。二次側(cè)水質(zhì)會(huì)由起源于蒸汽發(fā)生器的管子破裂。二次側(cè)水質(zhì)會(huì)由于冷凝器鈦管破裂、蒸汽

2、發(fā)生器傳熱管泄漏、二于冷凝器鈦管破裂、蒸汽發(fā)生器傳熱管泄漏、二回路補(bǔ)給水不合格或系統(tǒng)核設(shè)備完整性破壞而導(dǎo)回路補(bǔ)給水不合格或系統(tǒng)核設(shè)備完整性破壞而導(dǎo)致水質(zhì)變差。在管板上表面，管子和管板的連接致水質(zhì)變差。在管板上表面，管子和管板的連接部位，流動(dòng)死區(qū)部位等，很容易由于水的不斷蒸部位，流動(dòng)死區(qū)部位等，很容易由于水的不斷蒸發(fā)，而導(dǎo)致雜質(zhì)（主要為鹽類）的積聚。雜質(zhì)會(huì)發(fā)，而導(dǎo)致雜質(zhì)（主要為鹽類）的積聚。雜質(zhì)會(huì)使得這些部位的應(yīng)力腐蝕加劇，引起一回路向二使得這些部位的應(yīng)力腐蝕加劇，引起一回路向二次側(cè)的泄漏或傳熱管的破裂，最終導(dǎo)致反應(yīng)堆停次側(cè)的泄漏或傳熱管的破裂，最終導(dǎo)致反應(yīng)堆停閉，造成放射性污染及經(jīng)濟(jì)的損失。閉

3、，造成放射性污染及經(jīng)濟(jì)的損失。 為了改善蒸汽發(fā)生器的工作條件，延長(zhǎng)蒸汽發(fā)生為了改善蒸汽發(fā)生器的工作條件，延長(zhǎng)蒸汽發(fā)生器的使用壽命，世界各國(guó)都在研究蒸汽發(fā)生器的器的使用壽命，世界各國(guó)都在研究蒸汽發(fā)生器的管材和二次側(cè)水處理的新方法。在運(yùn)行中，嚴(yán)格管材和二次側(cè)水處理的新方法。在運(yùn)行中，嚴(yán)格控制蒸汽發(fā)生器二次側(cè)的水質(zhì)控制蒸汽發(fā)生器二次側(cè)的水質(zhì)和和加大排污量加大排污量對(duì)延對(duì)延長(zhǎng)蒸汽發(fā)生器壽命有很大的關(guān)系。長(zhǎng)蒸汽發(fā)生器壽命有很大的關(guān)系。4.1 二回路水化學(xué)概況二回路水化學(xué)概況蒸汽發(fā)生器及其管路多用因科鎳蒸汽發(fā)生器及其管路多用因科鎳600材料材料, 長(zhǎng)期處長(zhǎng)期處于高溫于高溫(300-350)運(yùn)行運(yùn)行, 水中

4、含有溶解氧、苛性堿都水中含有溶解氧、苛性堿都對(duì)鎳基合金的晶間應(yīng)力腐蝕有明顯影響對(duì)鎳基合金的晶間應(yīng)力腐蝕有明顯影響. 當(dāng)長(zhǎng)期所受當(dāng)長(zhǎng)期所受的應(yīng)力超過(guò)屈服強(qiáng)度時(shí)的應(yīng)力超過(guò)屈服強(qiáng)度時(shí), 會(huì)出現(xiàn)裂紋會(huì)出現(xiàn)裂紋, 引起鎳基合金引起鎳基合金晶間腐蝕發(fā)生裂紋的因素有晶間腐蝕發(fā)生裂紋的因素有溫度、應(yīng)力和水中溶解溫度、應(yīng)力和水中溶解氧氧三者作用相輔相成三者作用相輔相成. 在反應(yīng)堆實(shí)際運(yùn)行中在反應(yīng)堆實(shí)際運(yùn)行中, 由二回由二回路側(cè)引起的蒸汽發(fā)生器因科鎳換熱管苛性腐蝕破裂路側(cè)引起的蒸汽發(fā)生器因科鎳換熱管苛性腐蝕破裂是常見的是常見的.由于蒸汽發(fā)生器特別易發(fā)生腐蝕破裂由于蒸汽發(fā)生器特別易發(fā)生腐蝕破裂, 因科鎳合金不因科鎳

5、合金不能防止苛性堿晶間應(yīng)力腐蝕能防止苛性堿晶間應(yīng)力腐蝕, 管子常因局部腐蝕而變管子常因局部腐蝕而變薄直至出現(xiàn)滲漏薄直至出現(xiàn)滲漏. 應(yīng)力和游離堿應(yīng)力和游離堿往往是使其破損的主往往是使其破損的主要原因。要原因。1975年年, 有人調(diào)查了有人調(diào)查了37個(gè)反應(yīng)堆中蒸汽發(fā)生器的運(yùn)行個(gè)反應(yīng)堆中蒸汽發(fā)生器的運(yùn)行情況情況, 其中其中17個(gè)堆采用揮發(fā)性處理個(gè)堆采用揮發(fā)性處理, 其它其它20個(gè)堆用磷個(gè)堆用磷酸鹽處理酸鹽處理. 調(diào)查后認(rèn)為調(diào)查后認(rèn)為, 用磷酸鹽進(jìn)行水處理用磷酸鹽進(jìn)行水處理, 可能是可能是造成管子破損的原因造成管子破損的原因, 全揮發(fā)性處理較磷酸鹽處理好全揮發(fā)性處理較磷酸鹽處理好.目前一些主要的壓水堆

6、蒸汽發(fā)生器均采用全揮發(fā)性目前一些主要的壓水堆蒸汽發(fā)生器均采用全揮發(fā)性處理處理.為解決這種腐蝕問(wèn)題為解決這種腐蝕問(wèn)題, 采取提高金屬材料的穩(wěn)定性的采取提高金屬材料的穩(wěn)定性的措施措施, 使二回路側(cè)爐水的使二回路側(cè)爐水的pH值維持在堿性范圍內(nèi)值維持在堿性范圍內(nèi)(pH10), 在水中添加磷酸鹽或聯(lián)氨之類的揮發(fā)性堿。在水中添加磷酸鹽或聯(lián)氨之類的揮發(fā)性堿。5.1.1磷酸鹽作為堿性緩蝕劑二回路概況磷酸鹽作為堿性緩蝕劑二回路概況磷酸鹽法的目的磷酸鹽法的目的: 有效地控制爐水有效地控制爐水pH值值, 并可將爐并可將爐水中的鈣、鎂鹽變成松軟的殘?jiān)械拟}、鎂鹽變成松軟的殘?jiān)? 經(jīng)由排污途徑排經(jīng)由排污途徑排放出蒸汽

7、發(fā)生器放出蒸汽發(fā)生器, 從而從而有效地防止結(jié)垢有效地防止結(jié)垢.1. 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)pH值值;2. 處理雜質(zhì)處理雜質(zhì);3. 防止結(jié)垢。防止結(jié)垢。磷酸鹽法的原理磷酸鹽法的原理 加加Na3PO4消除水中鈣、鎂鹽硬度消除水中鈣、鎂鹽硬度. 在爐水中維持了一定量的磷酸根在爐水中維持了一定量的磷酸根, 是在沸騰條件下是在沸騰條件下, 且堿性較強(qiáng)且堿性較強(qiáng)(pH=9-10), 發(fā)生反應(yīng)生成的堿式磷酸鈣發(fā)生反應(yīng)生成的堿式磷酸鈣是一種水渣是一種水渣, 可通過(guò)排污排除可通過(guò)排污排除.2341024 31062() ()CaPOOHCaOHPO 可以在金屬表面生成磷酸鹽的保護(hù)膜可以在金屬表面生成磷酸鹽的保護(hù)膜, 防止腐蝕

8、防止腐蝕; 增加泥垢的流動(dòng)性增加泥垢的流動(dòng)性 使顆粒變小、分散使顆粒變小、分散, 不至附著在金屬表面上結(jié)成泥垢不至附著在金屬表面上結(jié)成泥垢. 由于磷酸鈣要比碳酸鈣等更易于生成由于磷酸鈣要比碳酸鈣等更易于生成, 有促使硫酸有促使硫酸鹽或碳酸鹽等老化水垢疏松脫落的作用鹽或碳酸鹽等老化水垢疏松脫落的作用.磷酸鹽法存在的問(wèn)題磷酸鹽法存在的問(wèn)題 雖然能夠防止鈣、鎂離子在傳熱管中生成水垢雖然能夠防止鈣、鎂離子在傳熱管中生成水垢, 但但Na3PO4在鍋水中能在鍋水中能水解成游離水解成游離NaOH, 而游離而游離NaOH是堿性腐蝕的主要根源是堿性腐蝕的主要根源. 隨著鍋水中磷酸根和隨著鍋水中磷酸根和pH值的值

9、的升高升高, 產(chǎn)生的游離產(chǎn)生的游離NaOH也越多也越多, 造成設(shè)備的腐蝕也越造成設(shè)備的腐蝕也越嚴(yán)重嚴(yán)重.添加一定比例的添加一定比例的Na2HPO4，可使游離堿減少。，可使游離堿減少。3424Na POH ONaOHNaHPO在實(shí)際運(yùn)行時(shí)在實(shí)際運(yùn)行時(shí), 為防止產(chǎn)生游離堿度為防止產(chǎn)生游離堿度, 一般以一般以Na+/PO43-比值為比值為2.6作為鍋水作為鍋水控制的上限控制的上限. 其其下限一般不應(yīng)低于下限一般不應(yīng)低于2.3, 否則否則, 在析出固體時(shí)在析出固體時(shí), 水的水的pH值降低值降低, 甚至偏向酸性甚至偏向酸性, 會(huì)加速材料的腐蝕會(huì)加速材料的腐蝕. 磷酸鹽對(duì)蒸汽發(fā)生器管子有磷酸鹽對(duì)蒸汽發(fā)生器

10、管子有直接侵蝕作用直接侵蝕作用, 即在運(yùn)即在運(yùn)行溫度下行溫度下, 循環(huán)蒸發(fā)過(guò)程中磷酸鹽的濃縮可使因科鎳循環(huán)蒸發(fā)過(guò)程中磷酸鹽的濃縮可使因科鎳-600鈍化膜破壞鈍化膜破壞, 在死角和汽水兩相交界處尤為嚴(yán)重在死角和汽水兩相交界處尤為嚴(yán)重. 因科洛依具有再鈍化的能力因科洛依具有再鈍化的能力, 能較好地抵抗這種侵蝕能較好地抵抗這種侵蝕. 磷酸鹽的濃縮析出磷酸鹽的濃縮析出Na3PO4. 在蒸汽發(fā)生器運(yùn)行過(guò)程在蒸汽發(fā)生器運(yùn)行過(guò)程中中, 由于管段的干濕交替變化由于管段的干濕交替變化, 可使磷酸鹽濃縮可使磷酸鹽濃縮103倍倍以上以上, 有時(shí)甚至可達(dá)有時(shí)甚至可達(dá)105倍倍. 在鹽份高度濃縮的區(qū)域在鹽份高度濃縮的區(qū)

11、域, 由由于發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致腐蝕于發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致腐蝕.Na3PO4在水中溶解度先隨在水中溶解度先隨水溫升高而增加水溫升高而增加, 但超過(guò)但超過(guò)150后后, 溶解度急劇下降溶解度急劇下降, 350時(shí)時(shí),溶解度幾乎為零溶解度幾乎為零. 磷酸鹽在二回路內(nèi)引起的化學(xué)反應(yīng)磷酸鹽在二回路內(nèi)引起的化學(xué)反應(yīng). 當(dāng)二回路冷凝當(dāng)二回路冷凝器泄漏時(shí)器泄漏時(shí), 磷酸鈉不僅能與沉積的酸式碳酸鹽起反應(yīng)磷酸鈉不僅能與沉積的酸式碳酸鹽起反應(yīng), 而且能與沉積的而且能與沉積的Fe3O4發(fā)生反應(yīng)生成堿發(fā)生反應(yīng)生成堿. 由此產(chǎn)生的由此產(chǎn)生的堿性脆化可能是管子損壞的原因堿性脆化可能是管子損壞的原因. 此外冷凝

12、器的泄漏此外冷凝器的泄漏引入的氯離子的局部濃集往往也是腐蝕的附加原因引入的氯離子的局部濃集往往也是腐蝕的附加原因.323423423()266()Ca HCONa PONaOHCOCa PO 3434234 243812()624Fe ONa POH OFe POFePONaOH 蒸汽發(fā)生器的破損，除了上述原因外，還蒸汽發(fā)生器的破損，除了上述原因外，還受熱工受熱工水力學(xué)條件影響水力學(xué)條件影響, 水流不充分水流不充分, 腐蝕產(chǎn)物淤渣大量沉腐蝕產(chǎn)物淤渣大量沉積積, 都會(huì)加速管子腐蝕都會(huì)加速管子腐蝕.導(dǎo)致蒸汽發(fā)生器傳熱管開裂的主要腐蝕類型導(dǎo)致蒸汽發(fā)生器傳熱管開裂的主要腐蝕類型 晶間應(yīng)力腐蝕晶間應(yīng)力腐

13、蝕 ：Intergranular stress corrosion cracks (IGSCC)泥渣腐蝕：泥渣腐蝕：Crud corrosion/耗耗蝕：蝕：Wastage corrosion晶間腐蝕：晶間腐蝕：Intergranular Attack （IGA）點(diǎn)蝕：點(diǎn)蝕：Pitting凹陷腐蝕：凹陷腐蝕：DentingTube degradation tends to concentrate in the following areas:1) where tubes are welded to the tubesheet at the bottom of the steam generat

14、or;2) where tubes pass through support plates;3) where interior tubes are bent tightly near the top of the steam generatator;4) where sludge piles accumulate around the tubes.Stress and corrosion cause pits, pinholes, and two types of tube cracks: axial cracks run the tube length; circumferential cr

15、acks run around the tube.When one circumferentially cracked tube ruptures,the additional stress may cause adjacent tubes to also rupture.Rules governing reactor operations simply did not contemplate cascading tube ruptures. Therefore, emergency core cooling systems were not designed to prevent a cor

16、e meltdown if a number of tubes rupture at the same time.Tube defects cause all steam generators to leak all the time. Even when reactors first come back on-line after being down for repairs, tubes still leak. There have been 14 tube ruptures in the U.S., including a rupture at Prairie Island in Oct

17、ober, 1979.At first, leaking tubes were plugged and taken out of service. But there is a limit to how many tubes can be plugged before performance suffers. So, many plugs have been removed and a smaller tube, or sleeve, gets welded inside the original tube. Unfortunately, sleeves and plugs soon leak

18、 as well.As of October, 1996, the four Prairie Island steam generators had almost 600 tubes plugged. Without plugging, each of these tubes could have ruptured.During a cascading tube rupture, radioactive primary water will flash into steam in the secondary water loop.Steam-line pressure relief valve

19、s outside the containment vessel will open, and vent radioactive steam to the atmosphere.As primary water hemorrhages into the secondary loop, primary water pressure will drop. This will cause water in the core to boil. Steam pressure inside the core will force water out,and the core, no longer cool

20、ed by water, will melt.Molten fuel will collect at the bottom of the reactor vessel and melt down through the floor and into the ground beneath.This has been called the China Syndrome.During a meltdown, it is virtually certain that molten fuel will contact groundwater under the plant. Resulting stea

21、m explosions will spread radioactive fuel particles throughout a wide area.Millions of people could be contaminated. 女記者金伯利和攝影師亞當(dāng)斯拍到加利福女記者金伯利和攝影師亞當(dāng)斯拍到加利福尼亞一家核電站控制室發(fā)生故障的情景，且尼亞一家核電站控制室發(fā)生故障的情景，且發(fā)現(xiàn)這是個(gè)嚴(yán)重的事故發(fā)現(xiàn)這是個(gè)嚴(yán)重的事故中國(guó)綜合癥。中國(guó)綜合癥。 為了能把真情公諸于世，他們歷經(jīng)千辛為了能把真情公諸于世，他們歷經(jīng)千辛萬(wàn)苦僥幸逃脫特工的暗殺，終于在電臺(tái)作了萬(wàn)苦僥幸逃脫特工的暗殺，終于在電臺(tái)作了揭露。揭

22、露。5.2二回路全揮發(fā)水處理二回路全揮發(fā)水處理全揮發(fā)水處理：全揮發(fā)水處理：采用揮發(fā)性有機(jī)胺或聯(lián)氨來(lái)調(diào)整采用揮發(fā)性有機(jī)胺或聯(lián)氨來(lái)調(diào)整pH值。這些物質(zhì)在一定溫度下，全部揮發(fā)，不產(chǎn)生固值。這些物質(zhì)在一定溫度下，全部揮發(fā)，不產(chǎn)生固體鹽類。其特點(diǎn)如下：體鹽類。其特點(diǎn)如下：全揮發(fā)處理的缺點(diǎn)全揮發(fā)處理的缺點(diǎn): 沒(méi)有磷酸鹽那樣具有處理水中雜沒(méi)有磷酸鹽那樣具有處理水中雜質(zhì)的能力。因此，它要求對(duì)給水進(jìn)行深度除鹽，使質(zhì)的能力。因此，它要求對(duì)給水進(jìn)行深度除鹽，使其硬度接近于零（水中固體含量小于其硬度接近于零（水中固體含量小于10-6），即所謂），即所謂的的“零固體處理法零固體處理法”。此外，全揮發(fā)處理僅在凝汽器無(wú)泄漏

23、時(shí)才能有效發(fā)此外，全揮發(fā)處理僅在凝汽器無(wú)泄漏時(shí)才能有效發(fā)揮作用。揮作用。可見，全揮發(fā)處理須有一系列措施配合方可有效使可見，全揮發(fā)處理須有一系列措施配合方可有效使用：用：（1）揮發(fā)性水處理）揮發(fā)性水處理 采用揮發(fā)性堿采用揮發(fā)性堿NH4OH來(lái)控制爐來(lái)控制爐水的水的pH值值, 為保持蒸汽發(fā)生器給水的為保持蒸汽發(fā)生器給水的pH值值(9.6-9.8)在在凝結(jié)水泵出口處常常加入適量的氨水和嗎琳凝結(jié)水泵出口處常常加入適量的氨水和嗎琳.（2）采用聯(lián)氨除氧）采用聯(lián)氨除氧 要求溶解氧控制要求溶解氧控制5g/kg以內(nèi)以內(nèi). 因因?yàn)槿芙庋醯拇嬖趯⒓铀俾入x子對(duì)不銹鋼材料設(shè)備的為溶解氧的存在將加速氯離子對(duì)不銹鋼材料設(shè)備的

24、應(yīng)力腐蝕作用應(yīng)力腐蝕作用.242222N HOH ON（3）設(shè)置冷凝水全流量精凈化設(shè)備。）設(shè)置冷凝水全流量精凈化設(shè)備。機(jī)械過(guò)濾器只機(jī)械過(guò)濾器只能使腐蝕產(chǎn)物淤渣顆粒小于能使腐蝕產(chǎn)物淤渣顆粒小于0.2毫米毫米. 所以揮發(fā)性水處所以揮發(fā)性水處理常和零固體處理法并用理常和零固體處理法并用.（4）另外）另外, 還設(shè)有冷凝水的全流量脫氧還設(shè)有冷凝水的全流量脫氧, 使凝水中氧使凝水中氧含量低于含量低于5g/kg, 并加大蒸汽發(fā)生器水的排污量并加大蒸汽發(fā)生器水的排污量.全揮發(fā)性水處理僅全揮發(fā)性水處理僅在汽輪機(jī)冷凝器無(wú)泄漏時(shí)在汽輪機(jī)冷凝器無(wú)泄漏時(shí)才能起才能起到有效作用到有效作用. 若大量雜質(zhì)經(jīng)冷凝器泄漏部位進(jìn)入

25、凝水若大量雜質(zhì)經(jīng)冷凝器泄漏部位進(jìn)入凝水時(shí)時(shí), 全揮發(fā)性水處理不能避免蒸汽發(fā)生器結(jié)垢全揮發(fā)性水處理不能避免蒸汽發(fā)生器結(jié)垢, 此時(shí)此時(shí)磷酸鹽處理法可以發(fā)揮其長(zhǎng)處磷酸鹽處理法可以發(fā)揮其長(zhǎng)處.常將磷酸鹽法與全揮發(fā)處理法常將磷酸鹽法與全揮發(fā)處理法(包括零固體處理法包括零固體處理法)配配合使用合使用. 在冷凝器無(wú)泄漏情況下在冷凝器無(wú)泄漏情況下, 采用全揮發(fā)水處理采用全揮發(fā)水處理法法, 而在冷凝器泄漏時(shí)而在冷凝器泄漏時(shí), 采用磷酸鹽法采用磷酸鹽法.目前世界上絕大多數(shù)目前世界上絕大多數(shù)PWR核電廠二回路水處理均采核電廠二回路水處理均采用全揮發(fā)法用全揮發(fā)法. 但由于蒸汽發(fā)生器傳熱管材料的不同以但由于蒸汽發(fā)生器傳

26、熱管材料的不同以及認(rèn)識(shí)上的差異及認(rèn)識(shí)上的差異. 美、法、德和俄國(guó)全揮發(fā)法也不全美、法、德和俄國(guó)全揮發(fā)法也不全然相同然相同.美國(guó)美國(guó) 蒸汽發(fā)生器傳熱管大都采用因科鎳爾蒸汽發(fā)生器傳熱管大都采用因科鎳爾600合金合金材料材料, 新建核電廠改用因科鎳爾新建核電廠改用因科鎳爾690合金合金. 全揮發(fā)法是全揮發(fā)法是以聯(lián)氨為除氧劑和氫氧化銨作為調(diào)節(jié)二回路水以聯(lián)氨為除氧劑和氫氧化銨作為調(diào)節(jié)二回路水pH值值的堿性劑以維持水中的氧含量在技術(shù)規(guī)范所要求的的堿性劑以維持水中的氧含量在技術(shù)規(guī)范所要求的限值以內(nèi)限值以內(nèi). 采用離子交換樹脂全流量精凈化來(lái)自蒸發(fā)采用離子交換樹脂全流量精凈化來(lái)自蒸發(fā)器經(jīng)汽輪發(fā)電機(jī)、冷凝器的冷凝

27、水器經(jīng)汽輪發(fā)電機(jī)、冷凝器的冷凝水, 去除水中有害雜去除水中有害雜質(zhì)特別是要維持水中的氯離子在限值以內(nèi)質(zhì)特別是要維持水中的氯離子在限值以內(nèi). 另外根據(jù)另外根據(jù)蒸汽發(fā)生器排污水樣的數(shù)據(jù)蒸汽發(fā)生器排污水樣的數(shù)據(jù),蒸汽發(fā)生器定期排污以蒸汽發(fā)生器定期排污以降低水中氯離子含量和腐蝕產(chǎn)物等淤渣降低水中氯離子含量和腐蝕產(chǎn)物等淤渣, 以保持二回以保持二回路水質(zhì)在規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)限值內(nèi)路水質(zhì)在規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)限值內(nèi).德國(guó)德國(guó) 蒸汽發(fā)生器傳熱管均采用因科洛依蒸汽發(fā)生器傳熱管均采用因科洛依800合金材合金材料料. 全揮發(fā)法大都以聯(lián)氨作為除氧劑全揮發(fā)法大都以聯(lián)氨作為除氧劑, 以氫氧化銨作以氫氧化銨作為調(diào)節(jié)二回路水為調(diào)節(jié)二回

28、路水pH值的堿化劑值的堿化劑. 確定給水確定給水pH值值 9.8,蒸汽發(fā)生器水的蒸汽發(fā)生器水的pH 9.5, 均高于美國(guó)均高于美國(guó).意圖是為了減少給水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料的腐蝕速率和腐意圖是為了減少給水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料的腐蝕速率和腐蝕產(chǎn)物釋放率和盡可能降低腐蝕產(chǎn)物向蒸汽發(fā)生器蝕產(chǎn)物釋放率和盡可能降低腐蝕產(chǎn)物向蒸汽發(fā)生器管板和管支撐板上轉(zhuǎn)移沉積管板和管支撐板上轉(zhuǎn)移沉積. 因?yàn)榇蠖鄶?shù)蒸發(fā)器傳熱因?yàn)榇蠖鄶?shù)蒸發(fā)器傳熱管破損的部位是發(fā)生在管板與傳熱管連結(jié)的隙縫處管破損的部位是發(fā)生在管板與傳熱管連結(jié)的隙縫處, 該地方不僅存在殘余應(yīng)力該地方不僅存在殘余應(yīng)力, 也是腐蝕產(chǎn)物堆積處也是腐蝕產(chǎn)物堆積處, 有有害雜質(zhì)氯離子最容

29、易在此處濃集害雜質(zhì)氯離子最容易在此處濃集.另外德國(guó)另外德國(guó)PWR核電廠二回路也設(shè)置了凝水全流量精核電廠二回路也設(shè)置了凝水全流量精凈化系統(tǒng)以進(jìn)一步去除冷凝水中有害雜質(zhì)凈化系統(tǒng)以進(jìn)一步去除冷凝水中有害雜質(zhì).法國(guó)法國(guó) 蒸汽發(fā)生器傳熱管絕大多數(shù)是采用因科鎳爾蒸汽發(fā)生器傳熱管絕大多數(shù)是采用因科鎳爾600合金材料合金材料, 近年投入商業(yè)運(yùn)行的蒸汽發(fā)生器傳熱管改近年投入商業(yè)運(yùn)行的蒸汽發(fā)生器傳熱管改采用因科鎳爾采用因科鎳爾690合金材料合金材料. 二回路水處理法也是采二回路水處理法也是采用聯(lián)氨用聯(lián)氨/嗎琳或氨的全揮發(fā)法嗎琳或氨的全揮發(fā)法, 所所不同的是大多數(shù)不同的是大多數(shù)PWR核電廠設(shè)置了凝水全流量精凈化設(shè)備

30、和機(jī)械過(guò)核電廠設(shè)置了凝水全流量精凈化設(shè)備和機(jī)械過(guò)濾器，濾器，以過(guò)濾凝水中以過(guò)濾凝水中0.2mm腐蝕產(chǎn)物淤渣腐蝕產(chǎn)物淤渣. 還采用還采用了冷凝水的全流量脫氧了冷凝水的全流量脫氧, 使凝水中氧含量低于使凝水中氧含量低于0.005 ppm以緩解氯離子對(duì)結(jié)構(gòu)材料的有害作用以緩解氯離子對(duì)結(jié)構(gòu)材料的有害作用, 與此同時(shí)與此同時(shí), 加大蒸汽發(fā)生器水的排污量加大蒸汽發(fā)生器水的排污量, 如如90萬(wàn)千瓦核電廠的每萬(wàn)千瓦核電廠的每臺(tái)蒸汽發(fā)生器的排污量高達(dá)臺(tái)蒸汽發(fā)生器的排污量高達(dá)35噸噸/小時(shí)小時(shí).近年發(fā)展近年發(fā)展 隨著水處理技術(shù)不斷改進(jìn)隨著水處理技術(shù)不斷改進(jìn), 有的核電站選用有的核電站選用蒸汽發(fā)生器傳熱管的材料為因

31、科洛依蒸汽發(fā)生器傳熱管的材料為因科洛依800合金合金, 二回二回路水處理為全揮發(fā)法路水處理為全揮發(fā)法, 設(shè)置了冷凝水全流量精凈化裝設(shè)置了冷凝水全流量精凈化裝置置, 與此同時(shí)與此同時(shí), 還具備了對(duì)冷凝水進(jìn)行全流量脫氧的還具備了對(duì)冷凝水進(jìn)行全流量脫氧的能力和定期對(duì)蒸汽發(fā)生器排污能力和定期對(duì)蒸汽發(fā)生器排污, 以保證二回路水質(zhì)在以保證二回路水質(zhì)在正常工況下維持在擬定的技術(shù)指標(biāo)限值內(nèi)正常工況下維持在擬定的技術(shù)指標(biāo)限值內(nèi).總之總之, 二回路水處理二回路水處理, 各核電廠采用的方法有許多共各核電廠采用的方法有許多共同之處同之處, 那就是全揮發(fā)性水處理法那就是全揮發(fā)性水處理法. 對(duì)于采用自然循環(huán)的蒸汽發(fā)生器，

32、都設(shè)置了排污對(duì)于采用自然循環(huán)的蒸汽發(fā)生器，都設(shè)置了排污系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)排污。其作用有：系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)排污。其作用有：（1）在不同工況下進(jìn)行連續(xù)排污，防止各種有害雜）在不同工況下進(jìn)行連續(xù)排污，防止各種有害雜質(zhì)在蒸汽發(fā)生器內(nèi)高度濃縮，并將排污系統(tǒng)進(jìn)行質(zhì)在蒸汽發(fā)生器內(nèi)高度濃縮，并將排污系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)排污。連續(xù)排污。（2）當(dāng)發(fā)生蒸汽發(fā)生器一、二次側(cè)泄漏事故時(shí)，通）當(dāng)發(fā)生蒸汽發(fā)生器一、二次側(cè)泄漏事故時(shí)，通過(guò)排污控制二次側(cè)放射性劑量；過(guò)排污控制二次側(cè)放射性劑量；（3）蒸汽發(fā)生器維修時(shí)，將二次側(cè)水放空。）蒸汽發(fā)生器維修時(shí)，將二次側(cè)水放空。5.3 二回路排污水的凈化與處理二回路排污水的凈化與處理蒸汽發(fā)生器的排污系統(tǒng)蒸

33、汽發(fā)生器的排污系統(tǒng)該系統(tǒng)設(shè)有機(jī)械過(guò)濾器和離子交換樹脂床該系統(tǒng)設(shè)有機(jī)械過(guò)濾器和離子交換樹脂床, 可除去水可除去水中的大部分不溶性腐蝕產(chǎn)物和淤渣中的大部分不溶性腐蝕產(chǎn)物和淤渣, 以及水中的離子以及水中的離子性雜質(zhì)性雜質(zhì), 使水得到凈化使水得到凈化. 這樣控制了排向外部環(huán)境的這樣控制了排向外部環(huán)境的有害污物有害污物, 減少污染減少污染.排污水的處理過(guò)程排污水的處理過(guò)程排污水經(jīng)過(guò)冷卻和減壓后排污水經(jīng)過(guò)冷卻和減壓后, 如果需要回收如果需要回收, 將排水引將排水引入處理回路入處理回路, 經(jīng)過(guò)凈化系統(tǒng)凈化處理后經(jīng)過(guò)凈化系統(tǒng)凈化處理后, 可以復(fù)用可以復(fù)用.需要處理的排污水需要處理的排污水, 經(jīng)過(guò)前過(guò)濾器經(jīng)過(guò)前

34、過(guò)濾器, 進(jìn)入并列的兩條進(jìn)入并列的兩條除鹽管線除鹽管線, 其中每一條都設(shè)有兩個(gè)離子交換樹脂床其中每一條都設(shè)有兩個(gè)離子交換樹脂床, 兩條除鹽管線中的一條用于加聯(lián)氨兩條除鹽管線中的一條用于加聯(lián)氨; 另一條用于加嗎另一條用于加嗎琳琳. 在經(jīng)后過(guò)濾器去除凈化處理過(guò)程中的樹脂碎片在經(jīng)后過(guò)濾器去除凈化處理過(guò)程中的樹脂碎片. 除鹽器通過(guò)分接器與固體廢物系統(tǒng)和核島除鹽水分除鹽器通過(guò)分接器與固體廢物系統(tǒng)和核島除鹽水分配系統(tǒng)相連配系統(tǒng)相連, 固體廢物將送去固化處理固體廢物將送去固化處理.經(jīng)除鹽處理過(guò)的水的排放處理經(jīng)除鹽處理過(guò)的水的排放處理(1) 正常運(yùn)行時(shí)正常運(yùn)行時(shí), 經(jīng)采樣分析水質(zhì)合格經(jīng)采樣分析水質(zhì)合格, 送往

35、凝汽器補(bǔ)送往凝汽器補(bǔ)水室水室(凝結(jié)水系統(tǒng)凝結(jié)水系統(tǒng))繼續(xù)使用繼續(xù)使用.(2) 處理后的排污水排放至廢液排放系統(tǒng)處理后的排污水排放至廢液排放系統(tǒng).(3)另一種排放方式是不經(jīng)除鹽處理另一種排放方式是不經(jīng)除鹽處理, 直接向廢液排放直接向廢液排放系統(tǒng)排放系統(tǒng)排放.5.4 二回路水化學(xué)技術(shù)規(guī)范與行為準(zhǔn)則二回路水化學(xué)技術(shù)規(guī)范與行為準(zhǔn)則技術(shù)規(guī)范的目標(biāo)技術(shù)規(guī)范的目標(biāo)p 減少二回路系統(tǒng)設(shè)備的均勻腐蝕速率和在蒸汽發(fā)減少二回路系統(tǒng)設(shè)備的均勻腐蝕速率和在蒸汽發(fā)生器傳熱管管板和支撐板上淤渣沉積量；生器傳熱管管板和支撐板上淤渣沉積量；p 盡可能地減少二回路系統(tǒng)設(shè)備盡可能地減少二回路系統(tǒng)設(shè)備, 尤其是蒸汽發(fā)生器尤其是蒸汽發(fā)

36、生器傳熱管的局部腐蝕開裂傳熱管的局部腐蝕開裂, 以提高核電廠的運(yùn)行安全性以提高核電廠的運(yùn)行安全性和可利用率和可利用率.制定運(yùn)行基準(zhǔn)應(yīng)考慮的原則制定運(yùn)行基準(zhǔn)應(yīng)考慮的原則確定行動(dòng)基準(zhǔn)和化學(xué)技術(shù)限值時(shí)確定行動(dòng)基準(zhǔn)和化學(xué)技術(shù)限值時(shí), 應(yīng)考慮用氨水和聯(lián)應(yīng)考慮用氨水和聯(lián)氨為二回路水處理方法氨為二回路水處理方法, 要求使用量最小要求使用量最小, 可達(dá)到?？蛇_(dá)到保護(hù)二回路系統(tǒng)和蒸汽發(fā)生器完整性護(hù)二回路系統(tǒng)和蒸汽發(fā)生器完整性.核電廠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明：核電廠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明：運(yùn)行過(guò)程中如果二回路水中運(yùn)行過(guò)程中如果二回路水中雜質(zhì)濃度超過(guò)限值雜質(zhì)濃度超過(guò)限值, 將會(huì)對(duì)二回路系統(tǒng)特別是對(duì)蒸汽將會(huì)對(duì)二回路系統(tǒng)特別是對(duì)蒸汽發(fā)生器構(gòu)

37、成嚴(yán)重危害發(fā)生器構(gòu)成嚴(yán)重危害, 要及時(shí)采取糾正非正常水質(zhì)運(yùn)要及時(shí)采取糾正非正常水質(zhì)運(yùn)行的措施行的措施, 稱為稱為糾正行動(dòng)糾正行動(dòng). 行動(dòng)基準(zhǔn)的劃分是以非正行動(dòng)基準(zhǔn)的劃分是以非正常水化學(xué)工況時(shí)控制參數(shù)為依據(jù)的常水化學(xué)工況時(shí)控制參數(shù)為依據(jù)的. 依據(jù)偏離正常化依據(jù)偏離正?；瘜W(xué)狀態(tài)的程度學(xué)狀態(tài)的程度, 規(guī)定了三個(gè)等級(jí)規(guī)定了三個(gè)等級(jí), 以使蒸汽發(fā)生器以使蒸汽發(fā)生器 始始終處于正常運(yùn)行狀態(tài)終處于正常運(yùn)行狀態(tài).一級(jí)行動(dòng)一級(jí)行動(dòng) 對(duì)輕微的化學(xué)偏離對(duì)輕微的化學(xué)偏離, 在不降在不降低運(yùn)行功率的條件下低運(yùn)行功率的條件下, 及時(shí)判斷并糾及時(shí)判斷并糾正偏離水化學(xué)導(dǎo)則的限值正偏離水化學(xué)導(dǎo)則的限值(偏離值偏離值). 如如果

38、偏離值在一周內(nèi)還不能夠恢復(fù)到正果偏離值在一周內(nèi)還不能夠恢復(fù)到正常狀態(tài)常狀態(tài), 則將進(jìn)一步采取二級(jí)行動(dòng)則將進(jìn)一步采取二級(jí)行動(dòng).二級(jí)行動(dòng)二級(jí)行動(dòng) 要求在要求在8 小時(shí)內(nèi)降低運(yùn)行功率到小時(shí)內(nèi)降低運(yùn)行功率到30 %的水平的水平, 并同時(shí)采取糾正行動(dòng)并同時(shí)采取糾正行動(dòng). 降功率運(yùn)行的目的是為了限制降功率運(yùn)行的目的是為了限制浸蝕污染的累積浸蝕污染的累積. 如在如在100 小時(shí)內(nèi)小時(shí)內(nèi)(約約4 天天)不能恢復(fù)到不能恢復(fù)到一級(jí)行動(dòng)值以內(nèi)一級(jí)行動(dòng)值以內(nèi), 則將采取更為安全的三級(jí)行動(dòng)則將采取更為安全的三級(jí)行動(dòng). 在二在二級(jí)行動(dòng)期間級(jí)行動(dòng)期間, 為了減少殘余污染的進(jìn)一步累積為了減少殘余污染的進(jìn)一步累積, 應(yīng)考慮應(yīng)考

39、慮進(jìn)一步再降低功率運(yùn)行進(jìn)一步再降低功率運(yùn)行.三級(jí)行動(dòng)三級(jí)行動(dòng) 在安全允許的條件下在安全允許的條件下, 盡盡快地停堆快地停堆. 并同時(shí)對(duì)蒸汽發(fā)生器并同時(shí)對(duì)蒸汽發(fā)生器 進(jìn)進(jìn)行沖、排去污清洗行沖、排去污清洗, 直至恢復(fù)正常狀直至恢復(fù)正常狀態(tài)態(tài). 如果污染特別嚴(yán)重如果污染特別嚴(yán)重, 則應(yīng)冷停堆則應(yīng)冷停堆進(jìn)行檢查進(jìn)行檢查, 并采取相應(yīng)的處置措施并采取相應(yīng)的處置措施.糾正措施糾正措施當(dāng)二回路水中某一參數(shù)達(dá)到糾正行動(dòng)基準(zhǔn)時(shí)當(dāng)二回路水中某一參數(shù)達(dá)到糾正行動(dòng)基準(zhǔn)時(shí), 就應(yīng)執(zhí)就應(yīng)執(zhí)行糾正措施行糾正措施. 每個(gè)核電廠都應(yīng)根據(jù)本廠設(shè)備特點(diǎn)和關(guān)每個(gè)核電廠都應(yīng)根據(jù)本廠設(shè)備特點(diǎn)和關(guān)注的問(wèn)題予先制定糾正措施的程序注的問(wèn)題予先

40、制定糾正措施的程序. 一般情況下一般情況下, 應(yīng)應(yīng)采取如下的糾正行動(dòng)采取如下的糾正行動(dòng):p 將各種分析結(jié)果和連續(xù)檢測(cè)儀的讀數(shù)進(jìn)行比較將各種分析結(jié)果和連續(xù)檢測(cè)儀的讀數(shù)進(jìn)行比較, 判判斷超值數(shù)據(jù)的正確性斷超值數(shù)據(jù)的正確性;p 確認(rèn)并切斷雜質(zhì)來(lái)源確認(rèn)并切斷雜質(zhì)來(lái)源;p 加大排污量到最大值加大排污量到最大值, 以去除有害雜質(zhì)以去除有害雜質(zhì);p 增加分析頻度增加分析頻度, 以觀察水質(zhì)在短期內(nèi)的變化趨勢(shì)以觀察水質(zhì)在短期內(nèi)的變化趨勢(shì), 以判斷臨界水質(zhì)參數(shù)分析結(jié)果的正確性以判斷臨界水質(zhì)參數(shù)分析結(jié)果的正確性.二回路水化學(xué)技術(shù)規(guī)范二回路水化學(xué)技術(shù)規(guī)范大型核電廠水化學(xué)管理措施是嚴(yán)謹(jǐn)而完善的大型核電廠水化學(xué)管理措施是

41、嚴(yán)謹(jǐn)而完善的, 在反應(yīng)在反應(yīng)堆不同運(yùn)行模式下堆不同運(yùn)行模式下, 執(zhí)行不同的水化學(xué)技術(shù)規(guī)范準(zhǔn)則執(zhí)行不同的水化學(xué)技術(shù)規(guī)范準(zhǔn)則.p 蒸汽發(fā)生器的正常給水全揮發(fā)氨處理的水化學(xué)技蒸汽發(fā)生器的正常給水全揮發(fā)氨處理的水化學(xué)技術(shù)規(guī)范術(shù)規(guī)范p 蒸汽發(fā)生器輔助給水的技術(shù)規(guī)范蒸汽發(fā)生器輔助給水的技術(shù)規(guī)范p 二回路補(bǔ)給水二回路補(bǔ)給水, 加氨調(diào)節(jié)后的除鹽水的技術(shù)規(guī)范加氨調(diào)節(jié)后的除鹽水的技術(shù)規(guī)范 p 凝結(jié)水抽取系統(tǒng)的水化學(xué)技術(shù)規(guī)范凝結(jié)水抽取系統(tǒng)的水化學(xué)技術(shù)規(guī)范p 蒸汽發(fā)生器排污系統(tǒng)蒸汽發(fā)生器排污系統(tǒng)p 無(wú)加藥調(diào)節(jié)的除鹽水無(wú)加藥調(diào)節(jié)的除鹽水, 由大型除鹽水質(zhì)凈化系統(tǒng)供由大型除鹽水質(zhì)凈化系統(tǒng)供給給(所有的運(yùn)行模式所有的運(yùn)行模

42、式).擬定水化學(xué)技術(shù)限制的依據(jù)擬定水化學(xué)技術(shù)限制的依據(jù)pH值值: 用聯(lián)氨調(diào)節(jié)用聯(lián)氨調(diào)節(jié)pH值維持在值維持在9.8-10.5(25), 以便使以便使蒸汽發(fā)生器鎳合金材料表面形成保護(hù)膜蒸汽發(fā)生器鎳合金材料表面形成保護(hù)膜, 可提高它的可提高它的抗腐蝕性抗腐蝕性.聯(lián)氨聯(lián)氨: 聯(lián)氨是一種溶解氧的清除劑聯(lián)氨是一種溶解氧的清除劑, 由于氧濃度降低由于氧濃度降低,而使鐵類金屬的均勻和局部腐蝕減少而使鐵類金屬的均勻和局部腐蝕減少, 在蒸汽發(fā)生器在蒸汽發(fā)生器水中聯(lián)氨濃度維持在水中聯(lián)氨濃度維持在30-200g/kg, pH大于大于9.8條件下條件下,可增強(qiáng)金屬表面的保護(hù)膜可增強(qiáng)金屬表面的保護(hù)膜.溶解氧溶解氧: 水中的溶解氧不僅是一種鐵的強(qiáng)腐蝕劑水中的溶解氧不僅是一種鐵的強(qiáng)腐蝕劑, 而而且會(huì)使因科鎳合金發(fā)生點(diǎn)腐蝕且會(huì)使因科鎳合金發(fā)生點(diǎn)腐蝕, 因此因此, 必須控制充水必須控制充水時(shí)的氧濃度低于時(shí)的氧濃度低