核电汽轮发电机组二回路水化学浅析

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核电厂换料大修期间二回路水化学控制

核电厂换料大修期间二回路水化学控制

核电厂换料大修期间二回路水化学控制发布时间:2021-03-12T07:16:36.320Z 来源:《建筑学研究前沿》2020年25期作者:罗大为[导读] 因此需根据大修期间水化学控制的特殊性,采取有针对性的水化学控制措施。

福建福清核电有限公司福建福清 350318摘要:核电厂停堆换料大修期间二回路水化学控制是系统设备管理和维护的重要内容之一,大修期间的水化学控制质量直接关系到功率运行期间二回路的水化学指标。

文章结合核电厂停堆换料大修期间二回路水化学控制的特点,对大修期间的水化学控制措施及影响因素进行探讨,以进一步提升二回路水化学管理整体水平,为机组正常功率运行创造良好的水化学运行环境。

关键词:换料大修;二回路;水化学控制;腐蚀1大修期间二回路水化学控制的特殊性停堆换料大修期间二回路水化学控制与正常功率运行期间相比有很大差异,具有其特殊性,如表1所示。

大修期间,二回路系统处于停运状态,整个系统设备检修面广,且许多系统设备需开口,涉及人员多,水化学控制受到检修工况变化的影响大,且化学控制效果又不能马上体现,只能在后续机组启动和并网升功率后逐渐反映出来,这对化学控制增加了难度和不确定性。

因此需根据大修期间水化学控制的特殊性,采取有针对性的水化学控制措施。

表1 停堆大修期间与正常功率运行期间二回路水化学控制差异2大修期间二回路水化学控制措施2.1管理理念更新早期的二回路水化学控制重点放在功率运行期间,保证关键指标参数不超规范,不太关注停堆大修期间的水化学控制。

随着电厂水化学管理水平的提高以及运行经验的积累,对水化学的认识也不断加深,逐步形成了核电厂各运行阶段的全过程二回路水化学控制策略,仅仅关注功率运行期间二回路水化学参数或指标是远远不够的,必须重视大修期间的二回路水化学控制。

—制定并严格执行化学管理制度制定换料大修期间电厂化学管理制度,对大修期间化学品及辅助材料使用、系统设备检查和保养要求、二回路各系统水质控制和处理措施等进行规定,明确各相关人员的职责和行为要求,严格执行水化学管理制度,使化学控制管理有章可循。

核电汽轮发电机组二回路水化学浅析

核电汽轮发电机组二回路水化学浅析

核电汽轮发电机组二回路水化学浅析摘要:核电汽轮发电机组二回路是重要的回路,该回路的稳定运行有利于整个机组的安全,但因二回路的相关特性,容易发生对蒸汽发生器的腐蚀,在二回路水化上,需要对相关参数格外关注,监测参数变化并进行相关处理,防止腐蚀的发生。

关键词:腐蚀二回路水化学引言在核电汽轮发电机组二回路的蒸汽发生器中,由于蒸发使杂质浓缩。

通过连续排污虽然可降低杂质浓度,但排污率低,作用有限。

另外在流动性较差的区域,同时在热量的作用下局部过热,使这些区域的杂质进一步浓缩。

即在蒸汽发生器二次侧存在杂质的蒸发浓缩(10~100倍)和局部过热浓缩(103~106倍)两种现象。

所以,蒸汽发生器极易工作在恶劣的化学环境中,引起设备的腐蚀,蒸汽发生器U形管是二回路最薄弱的部分。

二回路水化学的主要目的就是要把对二回路设备和材料的腐蚀限制到最低限度,特别是降低对蒸汽发生器的腐蚀,防止U形管破裂而使一回路水进入二回路,导致放射性物质的扩散。

二回路水化学的基本任务为:确定化学添加调节试剂的种类和浓度;确定在回路中化学杂质的浓度限值;确定可实现的最好的化学条件减少腐蚀现象和提高安全水平。

二回路的水质处理二回路水采用全挥发处理,即向水-汽回路加入挥发性碱性物质:氨水和联氨。

氨水是挥发性碱,它既可得到碱性pH值,减少回路的腐蚀,又避免在蒸汽发生器水中浓缩,故用来处理整个水—汽回路。

联氨是一种还原剂,它一方面使Fe和Cu处在非氧化态(Fe3O4,CuO),另一方面是物理除气(凝汽器的真空除氧和除氧器的热力除氧)的补充,除去回路中少量残余氧气,其化学反应式为:结论阳离子电导率的测量可确定是否因生水进入凝汽器造成的强酸强碱盐含量(特别是Cl-);钠的测量显示了钠的总含量,钠的总含量与强酸和游离苛性钠(碱)形式存在的钠离子有关。

在平时电厂运行过程中,需注意相关参数的变化,如果发生异常,需于尽快探明并消除蒸汽发生器污染原因,以便限制进入系统的腐蚀性元素的数量,从而有效防止蒸汽发生器和其他二回路重要设备的腐蚀,提高电厂的安全可靠性。

核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题研究

核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题研究

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。

核电站二回路水化学监督与控制分析

核电站二回路水化学监督与控制分析

《装备维修技术》2021年第2期—51—核电站二回路水化学监督与控制分析孙显海(辽宁红沿河核电有限公司,辽宁 大连 116000)前言:核电站调试、正常运行期间涉及的安装、制造、存放、补给水均可能污染蒸汽发生器,汽机通流及结垢、蒸汽发生器传热管破裂等问题会因此出现。

结合相关理论研究和实践摸索可以发现,核电站二回路水化学监督与控制必须强化对二回路水质的重视,以此规避相关泄漏问题。

1.核电站二回路水化学监督要求及方法1.1明确制定水质规范 需保证蒸汽发生器中杂质处于实际可行最小值,最大值应与二回路系统和蒸汽发生器管材的耐腐蚀性能一致,可采用现有仪器和分析方法测定规定杂质浓度,以此完成二次测定、凝结水、给水的水质指标制定。

给水的水质控制直接影响系统整体碱度范围,在较低的杂质浓度和溶解氧含量下,腐蚀和腐蚀产物能够有效减少。

整个水系统和蒸汽通过凝结水水质的控制可实现腐蚀有效降低,氧的进入也可有效防范。

还需要设法实现蒸汽发生器排污水的水质控制,以此对传热管非腐蚀环境进行控制。

考虑到水垢的主要来源为硅,需设法将其控制在较低水平。

需基于水系统材料控制给水的具体pH 值,限值、期望值应分别>9、>9.6,PH 值调节可采用氨、环乙胺、吗啉,pH 值受到的联氨热力分解氨也需要得到重视。

严格控制水质指标,腐蚀产物即可减至最小。

不存在泄漏和杂质进入时,给水的氨和联氨控制二回路水的PH 值。

其中,给水需要将pH 值控制在9.1-9.6区间,O 2、Fe 应分别<5ppb、<10ppb。

凝结水的阳电导需<0.3μs /cm,功率在小于40%RP、大于40%RP 时,需将O 2分别控制为<10ppb、<20ppb,Na 需<5ppb。

蒸汽发生器排污水的pH 值需控制在8.9以上,CL、SO 4、SiO 2、Na 需分别控制为<20ppb、<20ppb、<1000ppb、<20ppb,阳电导需<1.0μs /cm [1]。

1.2科学应用在线化学仪表 作为核电厂的关键仪表,在线化学仪表在核电站二回路水化学监督中发挥着重要作用,属于化学监督专用在线工业流程式成份分析仪表,可用于水汽品质控制、化学监督水平提高、结垢与腐蚀的防止和减缓,且能够实现设备使用寿命延长、安全性提高、运行经济性提升。

核电厂水化学 第8章 PWR一、二回路系统的水化学准则

核电厂水化学 第8章  PWR一、二回路系统的水化学准则

表8-6 表5纠正措施
表8-7 反应堆冷却剂系统启动控制参数 (反应堆次临界工况120℃)
表8-8 反应堆冷却剂系统启动诊断参数 (反应堆次临界工况120℃)
表8-9 表8-7
和 表88的 纠 正 措 施 指 南
表8-10 反应堆冷却剂系统功率运行时控制参数(反应堆临界)
表8-11 反应堆冷却剂系统功率运行时诊断参数(反应堆临界)
8.2.1 控制目标 (1)使一回路系统和反应堆辅助系统的均匀腐蚀
减至最小,尽可能避免发生局部腐蚀开裂的可能,确 保燃料包壳和一回路系统压力边界的完整性;
(2)使腐蚀产物的产生、释放和向堆芯转移量减 至最小以控制辐射场的剂量率。
8.2.2 控制方法 (1)除硼酸外,大多数压水堆一回路冷却剂还添
加碱化剂氢氧化锂,也有添加氨水或氢氧化钾的,如 前苏联的VVERs型压水堆、我国的田湾核电厂。其目 的是使一回路系统的材料均匀腐蚀减至最小和尽可能 避免局部腐蚀开裂。
(6)行动基准3 在运行过程中,如水化学的参数超过了行动基准3 规定的限值,从工程经验判断,继续运行将对核电厂极 为不利,为此规定如一个参数超过行动基准3的限值, 则应采取措施为: 1)迅速地有秩序的停堆,并尽可能利用其他手段 使冷却剂温度降至1200C。 2)由于达到行动基准3规定的条件迫使反应堆停堆 之后,应该对此事件进行技术上的审评,一定要求采取 相应的纠正措施后,反应堆才能重新启动。
还要采取措施减少诸如氯离子、氟离子等侵蚀 性元素进入主冷却剂。
对压水反应堆,应向主冷却剂中添加一定量的氢 气,抑制水的辐射分解而产生的氧,使氧含量降低到 允许值;对VVERs型压水堆,靠连续不断的或周期性 的向冷却剂加氨经辐射分解产生的氢来抑制水的辐射 分解。

核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题研究

核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题研究

核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题研究核电厂的二回路水化学沉积与腐蚀问题是一个长期存在并需要重视的问题。

二回路是核电厂中的重要装置之一,它是将核反应堆中产生的热能转化为电能的关键部分。

二回路水化学沉积与腐蚀问题的存在会直接影响核电厂的正常运行和安全性能。

二回路水化学沉积是指在二回路中水中所携带的化学物质沉积在管道、换热器等设备表面形成结垢。

这些化学物质包括溶解氧、碳酸盐、硅酸盐、含铁离子等。

水化学沉积会导致管道内径减小、流动阻力增加,进而降低二回路的传热效率,并增加冷却剂系统的压力损失。

严重的话,还会导致管道堵塞,影响冷却剂循环。

对二回路的水化学沉积进行研究和防控非常重要。

针对二回路的水化学沉积问题,研究者们主要采取了以下措施。

根据不同水化学沉积的物质特性,制定具体的清洗方案。

对于溶解氧引起的氧化铁沉积,可以采用还原剂进行清洗。

加强二回路水质管理,控制化学物质的含量,防止沉积物的形成。

如在二回路中添加缓蚀剂,控制水中溶解氧的含量。

定期对二回路进行检测,监测管道内的结垢状况,及时采取清洗措施。

除了水化学沉积问题,二回路还存在着腐蚀问题。

二回路中的腐蚀主要分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种类型。

化学腐蚀是由水中的化学物质直接与金属表面发生反应,导致金属在水中溶解。

电化学腐蚀则是由于金属表面的电位差引起的一种腐蚀形式。

腐蚀会使二回路内金属材料失去原有强度,可能导致管道破裂,并且会使管道内金属溶解物质进入冷却剂中,增加冷却剂中有害物质的含量。

对于二回路的腐蚀问题,研究者们也提出了一系列应对措施。

选用耐腐蚀性好的金属材料。

采用不锈钢、镍基合金等材料制作二回路的管道和设备。

尽量减少二回路中的气泡和悬浮固体物质的存在,以减少局部腐蚀的发生。

经常进行腐蚀监测和防护,对于有蚀点和腐蚀倾向的区域加强防护措施,如涂覆防腐涂层或加装防腐保护层。

二回路水化学沉积与腐蚀问题对核电厂的安全和运行效率具有重要影响。

通过制定具体的清洗方案、加强水质管理、定期检测和采取防护措施等措施,可以有效地防控二回路的水化学沉积与腐蚀问题。

核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题研究

核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题研究

核电厂二回路水化学沉积与腐蚀问题研究核电厂的二回路是核反应堆系统中重要的部分之一,其主要作用是将蒸汽从汽轮发电机中释放,凝结成水回收利用。

而二回路中的水化学沉积和腐蚀问题对于核电厂的安全性和稳定性有着至关重要的影响。

二回路中的水化学沉积主要是指在水中溶解的离子沉积在管壁上形成的沉积物。

这些沉积物会在管道内形成结垢,降低传热效率,阻塞管道,还会导致系统压力的升高和机械设备的损坏。

造成二回路水化学沉积的主要原因是水中溶解的氧、硅、铁、钙等离子的存在。

当水中某些离子的浓度超过了其饱和度时,就会形成沉淀物而影响系统运行。

为了预防二回路水化学沉积问题的发生,首先需要对水进行化学分析,了解水中各种离子的浓度分布情况。

此外,在水循环系统中添加缓蚀剂、清洁剂等化学药剂可以起到很好的预防作用。

还可以通过定期清理、冲洗管道等方法,延长管道的使用寿命,降低二回路水化学沉积的发生。

二回路中的水腐蚀问题是指在水和构成管道、泵和阀门等设备的金属材料之间发生的化学反应。

水中的氧、二氧化碳和微量的杂质可与金属材料发生腐蚀反应,导致管道、泵、阀门等设备的损坏。

造成二回路水腐蚀的原因主要是水的酸碱性和氧气浓度。

在酸性条件下,金属表面容易被侵蚀,而在碱性条件下,水会发生不均匀的腐蚀,形成点蚀、裂缝等。

为了解决二回路水腐蚀问题,可以采取多种措施,如在水循环系统中添加腐蚀抑制剂,并控制水循环中的酸碱度和氧气浓度。

同时,定期进行管道、泵、阀门等设备的检查和维修,及时更换老化设备,在二回路水中添加适当的杀菌剂等措施。

总结二回路水化学沉积和腐蚀问题对于核电厂的运行安全和设备的寿命有着至关重要的影响。

为了预防这些问题的发生,需要对水进行化学分析,加强管道、泵、阀门等设备的维护保养,增加水中缓蚀剂、腐蚀抑制剂等药剂的投加量。

通过这些措施,可以有效地保障核电厂的安全和稳定运行。

核电厂二回路系统水化学控制优化

核电厂二回路系统水化学控制优化

2020年第24期/总第318期0引言核电厂二回路良好的水化学工况取决于系统设计、结构、设备材料等,在电厂设计完成投运后水化学管理就成了水质控制的关键手段。

近几年,随着对二回路系统水化学控制的不断改进,二回路系统水质已得到明显改善,减少了二回路系统设备的腐蚀,保障着核电厂的安全稳定运行。

1二回路水化学控制优化1.1水化学管理理念提升二回路系统化学控制的目的是降低系统设备的腐蚀,减少腐蚀产物转移到蒸汽发生器内,降低蒸汽发生器二次侧的杂质离子浓度,改善传热管的缝隙化学环境,从而避免蒸汽发生器传热管的晶间腐蚀和应力腐蚀开裂。

目前,核电厂水化学管理的关键已经从控制水质的不超标转变为尽量降低系统杂质离子的含量。

因为只有在系统使杂质离子控制在尽量低的水平,才能有效地降低二回路系统的腐蚀,防止蒸汽发生器传热管的腐蚀开裂。

[1]核电厂化学人员对重要系统的关键参数建立了趋势跟踪,全面了解电厂的化学状态,当实验室检测的化学参数与前几次数据结果和化学控制规范指标比较时,发现化学数据超出期望值/控制值或者对比近几次分析数据有明显异常或者有劣化趋势,则立即确认取样的代表性和分析结果的准确性,比较在线仪表与化学离线分析数据,以判断超值数据的正确性,再结合系统设备的运行状况变化,判断是否为化学偏离或异常,如判断为化学偏离或异常则根据化学异常管理流程,立即汇报处理并分析出现异常的原因,根据纠正行动的等级采取相应的纠正措施,在规定的纠正时间内将化学参数恢复到正常的化学控制值范围内。

对于长期存在的异常情况,化学人员联合运行、维修人、设备管理人员成立了专项工作小组,共同商讨对策,研究解决,分析化学异常的原因,并决策下一步的纠正行动,直至异常化学参数恢复到正常控制值范围内。

核电厂二回路系统水化学控制优化昌桐刘慧宇郑文君摘要核电厂二回路水化学控制在电厂运行过程中起到关键作用,良好的水化学控制方法可以最大限度地降低二回路系统设备特别是蒸汽发生器的腐蚀,提高核电厂运行的安全性和可靠性。

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核电汽轮发电机组二回路水化学浅析
发表时间:2016-08-25T13:26:05.013Z 来源:《电力设备》2016年第12期作者:李虹秀易晋松[导读] 在核电汽轮发电机组二回路的蒸汽发生器中,由于蒸发使杂质浓缩。

李虹秀易晋松
(海南核电有限公司海南昌江 572733)
摘要:核电汽轮发电机组二回路是重要的回路,该回路的稳定运行有利于整个机组的安全,但因二回路的相关特性,容易发生对蒸汽发生器的腐蚀,在二回路水化上,需要对相关参数格外关注,监测参数变化并进行相关处理,防止腐蚀的发生。

关键词:腐蚀二回路水化学
引言
在核电汽轮发电机组二回路的蒸汽发生器中,由于蒸发使杂质浓缩。

通过连续排污虽然可降低杂质浓度,但排污率低,作用有限。

另外在流动性较差的区域,同时在热量的作用下局部过热,使这些区域的杂质进一步浓缩。

即在蒸汽发生器二次侧存在杂质的蒸发浓缩(10~100倍)和局部过热浓缩(103~106倍)两种现象。

所以,蒸汽发生器极易工作在恶劣的化学环境中,引起设备的腐蚀,蒸汽发生器U形管是二回路最薄弱的部分。

二回路水化学的主要目的就是要把对二回路设备和材料的腐蚀限制到最低限度,特别是降低对蒸汽发生器的腐蚀,防止U形管破裂而使一回路水进入二回路,导致放射性物质的扩散。

二回路水化学的基本任务为:确定化学添加调节试剂的种类和浓度;确定在回路中化学杂质的浓度限值;确定可实现的最好的化学条件减少腐蚀现象和提高安全水平。

二回路的水质处理
二回路水采用全挥发处理,即向水-汽回路加入挥发性碱性物质:氨水和联氨。

氨水是挥发性碱,它既可得到碱性pH值,减少回路的腐蚀,又避免在蒸汽发生器水中浓缩,故用来处理整个水—汽回路。

联氨是一种还原剂,它一方面使Fe和Cu处在非氧化态(Fe3O4,CuO),另一方面是物理除气(凝汽器的真空除氧和除氧器的热力除氧)的补充,除去回路中少量残余氧气,其化学反应式为:
结论
阳离子电导率的测量可确定是否因生水进入凝汽器造成的强酸强碱盐含量(特别是Cl-);钠的测量显示了钠的总含量,钠的总含量与强酸和游离苛性钠(碱)形式存在的钠离子有关。

在平时电厂运行过程中,需注意相关参数的变化,如果发生异常,需于尽快探明并消除蒸汽发生器污染原因,以便限制进入系统的腐蚀性元素的数量,从而有效防止蒸汽发生器和其他二回路重要设备的腐蚀,提高电厂的安全可靠性。

作者简介:
李虹秀(1989-),女,助理工程师,本科,从事电厂化学分析工作。

易晋松(1987-),男,工程师,本科,从事电厂维修工作。

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