核电厂水化学
核电站腐蚀
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。
化容系统完整版
容控箱
TEP MN
REA
——压水堆核电厂化学与容积控制系统
5
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概述
容积 控制
化学 控制
反应 性控 制
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1
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化学控制
(1) 一回路旳化学问题
物理腐蚀（结垢）
燃料包壳破损
化学腐蚀（侵蚀） 高温+高氧含量+低pH值 → 化学反应加紧腐蚀进程加速 → 一回路比 放射性升高 (2) 化学控制旳目旳 限制腐蚀
001DE
上充 上充泵
03压水堆核电厂化学与容积控制系统
002DE
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概述
容积 控制
化学 控制
反应 性控 制
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反应性控制 反应性变化旳原因 1 燃料多普勒效应和慢化剂温度效应
2 裂变产物、毒物（氙、钐等）和燃耗 3 工况变化导致旳过渡反应性变化
——压水堆核电厂化学与容积控制系统
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概述
容积 控制
化学 控制
反应 性控 制
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容积控制
(1) 一回路水容积变化旳原因 水容积随温度旳变化而变化 不可防止旳泄漏(一号密封、主泵
2#轴封等）
积容 1.4m3/1T
(2) 水容积变化旳影响 一回路水容积变化→稳压器水位
——压水堆核电厂化学与容积控制系统
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概述
RCV系统分为： 下泄回路 净化回路 上充回路 轴封及过剩余泄回路
核电凝结水精处理
民营科 技
２０ ０ ８年 第 １ 期
科技 论坛
核 电凝结水精处理
鲍 英 春
（ 中电投 大连核 电分公 司海阳项 目部 ， 东 海 阳 ２ ５ ０ ） 山 ６ １０
摘 要： 着重介绍核电站二回路凝结水精处理的 目的、 系统形式设置 并分析 了其优缺点 ， 对核电凝结水处理 系统提 出 自己的观 点。 关 键 词 ： 电 ： 结 水 ； 处理 核 凝 精 核电的形势 表 １ 压水堆核 电站－ ／ ￣Ｉ路水质化学规 范 ｇ 中国的能源结构 中煤 电比重太 大 ， 目前为止核 电所 占比重不到 到 设备 西屋 公司 自 循 燃烧 公司 自然循 环 巴布 科克公 司 然 毒 粒 或 Ｔ — — — ～ 环 蒸 汽 枯 毕 辨 蒸汽 借毕熙 盲流墓 汽枯幸 总发 电量 的 ２ ％。煤碳做为不可再生资源 ， 全部用来发 电是 一种浪费 ， ｐ Ｈ值 （ ５ 系统 中有铜 ２’ ８８ ～９２ ８８ ～９２ ８～９ ． ５ ３ 对环境也是一种污染 。中国政府 提出在 ２ ２ ００年之前使 中国的核 电装 ｒ） 系统 中无铜 ＜ ９６ ９２ ～９５ ９～９ ３ ． ５ 正 常 工 况 ＜ ５ ＜０ １ ７正 常 工 作 ｆ 机达到 ４ ，０ ＭＷ， ００ ０ 即中国在未来 １ ４年间要相继建成 ３ ６座核 反应 堆 ， 氧 的质 量分 异常 工况 ＞ ０４＇ １ｆ ￣ ｈ 从 而 实 现 这 一 目 标 （ ： 中 国 ２２ 注 ０ ０年 总 发 电 装 机 预 计 为 数／０ １ 启动 １ ０最大值１ ０ｆ １２ ０ ０ ０ Ｗ， ，０ ， Ｍ 核电将 占 ３ ％） ０ ６ ０ ． 。２ ０ 年核 电三代 招标 美国西屋公司 ６ 停堆 １０ ０ 阳 离 子 电 导 正 常 工 况 ４最 大 值 １ ｆ ＜ ０ ５ ０５最 大 值 １ ｆ 胜出 ， 标志着最先进 的核 电技术将落户 中国。 率／ ／ｒ ｇ５ 异常 工况 （ ｅ） Ｓ ａ ２ ＞ （ １ ４】 ５ ｈ 作为核电的水化学工作者学习是 当务之急 ， 要充分借鉴 国外 我们 启 动 １ Ｃ ｔ大值１ ０ ’ ） ｃ 联 氧 的 质 量 分 数 １ ０ ５０ ２０ １ ０ ～ ０ 先进的化学管理和运行经验 ， 使我们 的核 电水化学 技术 跟上核 电的步 正常 工况 ＜０ １ （０ １ １ ｆ 大值 １ ０最 伐。 启 动 １ 最 大值１ ０ 核电的凝结水 处理系统在核 电厂运行的安全性 、 经济性都起着重 ｃｕ 席岳钟辑ｌ０ 的 １ （ ５ ＜０ １ ２ 最 大值） （ Ｆ 的质量 分 的庸茸钳 酌／０ ｅ １ ９ ＜０ １ ２ 最 大值） ０（ 要作用 。以下着重介绍凝 结水处理 的重要性及核 电厂凝 结水处理 的两 数／０ １ ＮＨ 的 质量分数／０ １ ＜ ０ ５ ＜ １ 种典 型 系统 。 Ｎａ 质 量 分 数 ／ 的 １ ０ ＜１ ０ １凝结水精处理 的重要性 Ｐ 的质詈针 数／０ ｂ １ １ 最 大值） （ 『 体 的压量 数／０ 舌 １ １ ５（ ０ 最大 值） １１ ．从二 回路 系统有效地排除盐类 水 和蒸汽 ， 在热力系统中不断地循环 ， 起着传送热量 的作用。现分 ｃ ． 今后每次机组大小修 后 ， 若没有凝结水精处理装置 ， 仍将耗费大 析一下二 回路系统的盐类 平衡。 量时间用 于系统 冲洗 。在机组启动时 ，改善蒸汽发生器水质需冲洗 ７ 分析如下 ： 天， 有凝水精处理装置只需一至两 天。 二回路补给水带来的盐类 量 ｒ 凝结水精处理一一 ｄ根据法 国 Ｅ Ｆ的规定 ， ． Ｄ 为保证蒸 汽发 生器 的安全运行 ， 汽发 蒸 凝 汽器泄漏带来的 盐类（ 主要的威胁） 一 卜 凝结 水中的 盐类 ｛ ＿ 生器二次测含 № 量应 小于 ５ ｇ 。根据法 国的运行经验 ， ￣／ ｘＬ 其水质应经 蒸汽带来的溶解盐类— ｝ ＿ 一一热力系统的腐蚀产物 常控制 Ｎ 低 于 ｌ ｇ 的水平 。众 所周 知 ， ａ ／ １ 核电站二次 回路的水质较大 ｆ Ｉ 容量 高参数火 电厂更为严 格 ， 不设凝 水精处理设备是无法保证 核 因此 ｌ 给水中的盐类 电厂安全运行的 。 ｌ ｌ 因此 ， 大亚湾核电厂补充设置 了凝结水精处理系统。
富集硼酸在压水堆一回路水化学中的应用研究
（ １ ．环 境 保 护 部 核 与 辐射 安 全 中心 ， 北京 １ ０ ０ ０ ８ ２ ； ２ ．中国 核 动 力研 究 设 计 院核 反 应 堆 系统 设 计 技 术 重 点 实验 室 ， 四川 成 都 ６ １ ０ ０ ４ １ ）
摘要 ： 压 水 堆 核 电厂 一 般 采 用 天 然 硼来 控制 反 应 性 。在 核 电厂 实 施 长 循 环燃 料 管理 后 ， 寿 期 初 硼浓 度 较
高 在 役 核 电 厂 的 经济 性 。 关键词 ： 核 电厂 ； 一 回路 水 化 学 ； 富集硼酸（ Ｅ Ｂ Ａ） 中 图分 类 号 ： ＴＬ ４ １ ３ 文章 标 志码 ： Ａ 文章 编 号 ： Ｏ ２ ５ ８ 一 Ｏ ９ １ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ － ０ ０ ４ ４ — ０ ５
Ｓｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ａ ｐ ｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｅ ｎｒ ｉ ｃ ｈｅ ｄ ｂ ｏ ｒ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ ｉ ｎ ＰＷ Ｒ ｐｒ ｉ ｍａ ｒ ｙ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｃ ｈｅ ｍｉ ｓ ｔ ｒ ｙ
Ｗ ＡＮ Ｇ Ｌｉ ｎ 。 ＲＥＮ Ｙｕ ｎ
（ １ ． Ｎｕ ｃ ｌ ｅ ａ ｒ ａ ｎ ｄ Ｒａ ｄ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ， ＭＥ Ｐ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ ，１ ０ ０ ０ ８ ２ ；
２ ． Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｎ Ｒｅ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｉ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ Ｎｕ ｃ ｌ ｅ ａ ｒ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｉ ｎｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｃｈ ｉ ｎ ａ ，Ｃｈ ｅ ｎ ｇ ｄ ｕ ｏ ｆ Ｓ ｉ Ｃｈ ｕ ａ ｎ Ｐｒ ｏ ｖ ．６１ ０ ０ ４ １ ）
核电厂操纵员培训内容
热工水力学
80
1.热力学单位和特性、温度、显热、比热等热力学基础
2.理想气体的性质、理想气体比热力学能与比焓等热力学过程
3.卡诺循环、朗肯循环、热力循环效率等热力循环及核电厂主要热力过程
4.导热、对流、换热等传热学基础
5.流体性质、伯努利方程等流体力学
6.核燃料、包壳材料、冷却剂及其热物性
7.反应堆内的释热：核裂变产生的能量及其在堆芯内的分布、燃料棒和堆芯释热计算等
16.系统相关的工业安全注意事项
17.潜在设备失效模式以及设备失效行业经验反馈
18.机组启动与停运
19.反应堆运行物理
20.日常/大修化学控制要求、运行操作及异常处理等
2
运行技术
规格书
8
1.运行技术规格书的定义、作用及适用范围
2.运行技术规格书的结构、相关要求
3.运行技术规格书的正常运行限值和条件、安全系统整定值、监督要求、设计特征、行政管理等
4.核电厂过程参数监测仪表
5.核电厂反应堆控制系统
6.反应堆冷却剂系统过程参数的控制
7.蒸汽转换系统过程参数的控制
8.汽轮机的控制和保护
9.反应堆保护系统
10.集中和分散控制系统
11.核电厂主控室和信息系统等
合计
360
二、
系统与运行培训（培训学时：不少于180学时）
序号
培训项目/课程
学时
主要培训内容
5
核电厂水化学
24
1.水化学基础理论
2.腐蚀及其防护
3.化学补偿控制
4.冷却剂辐射化学
5.系统的水化学准则
6.水处理工艺和系统
7.水化学分析和监测等
6
核电厂通用
压水堆水化学复习题答案.docx
题型：1.填空题、2.看图填空、3.简单题、4.计算题或论述题。
复习要点第一部分：水化学概述1.水的特殊（反常）性质与分子结构的关系。
何谓分子的缔合？何谓氢键？关系：水分了是具有偶极矩的强极性分了，这种结构成为水具有许多反常性质的主要原因；水分子的缔合:水分了的偶极矩相互吸引，并通过“氢键”而形成多分了的聚集状态。
这种由简单分了结合成比较复杂的分了，而不引起物质的化学性质改变的现象，称为分了的缔合。
氢键：与负电性强的元素（尤其是氟和氧）作共价结合的氢原子，还可以再和此类元素的另一原子相结合。
此时所形成的第二个键，称为氢键。
2什么叫水的离子积？写出表达式。
练习溶液的pH值计算。
\H+]OH-]_K水的离子积:水的离解平衡式为[玦0] ”或间[°成]=犬””2。
],几乎在所有溶液中，H2O的活度接近1.0,因此不考虑H2O的平衡常数，贝ij Kw=[H+][OH-],称为水的离了积。
表达式：Kw=[H+][OH-]pH 值计算：pH=-lg[H+]3.解释硬水、软水、暂时硬度、永久硬度。
硬水软化的常用方法有哪些。
硬水：溶有较多量Ca2+和Mg2+的水叫做硬水。
软水：溶有少量Ca2+和Mg2+的水叫做软水。
暂时硬度：由碳酸氢钙或碳酸氢镁引起的硬度，叫做暂时硬度。
永久硬度：如果水中溶有Ca和Mg的硫酸盐或氯化物，则不能用加热的方法去掉Ca和Mg 的离子，这种硬度叫永久硬度。
方法：1.药剂软化法：采用石灰、纯碱、碳酸三钠和硼砂等药剂中的一种或几种。
反应结束后澄清就得到软水。
（操作复杂但成本低，适于处理大量的高硬度的水，常作为水软化的初步处理。
）2.离子交换法：现代使用盐型离子交换树脂来降低水的硬度。
3其他方法：过滤法：在大规模滤水时，使用由沙砾和石子组成的过滤器；小规模的过滤采用烧结玻璃、特制的过滤材料和过滤膜等。
过滤法只能除掉不溶性杂质。
蒸馅法。
第二部分：压水堆的放射性1.压水堆放射性物质的来源及组成？压水堆核电厂一回路冷却剂中主要的裂变产物有哪些？列出其中6中主要核素。
在线溶解氢表在压水堆核电厂的常见问题及解决措施
在线溶解氢表在压水堆核电厂的常见问题及解决措施核取样系统中的在线溶解氢表为核电站运行人员提供在线实时的反应堆一回路冷却剂或稳压器液相中所含溶解氢浓度以及与之相关的报警信息。
结合压水堆核电厂在线溶解氢表在调试、运行期间出现的常见问题进行案例分析，提出以后在线溶解氢表维护期间应注意的重点，为提高电厂在线溶解氢表测量准确性和化学监督水平提供了有效的技术手段。
标签：压水堆；在线溶解氢表；常见故障1 在线溶解氢表的重要性反应堆功率运行时，一回路冷却剂由于经受以γ射线为主的混合射线的辐照而引起水的辐照分解。
为了抑制水的辐照分解而产生对结构材料完整性有害的氧，通过容控箱向一回路冷却剂中加入氢气[1]。
一回路冷却剂溶解氢含量是重要的运行技术规范参数，其测量主要是通过在线溶解氢表进行。
在线溶解氢表的准确可靠可保证一回路冷却剂溶解氢含量满足规范要求，防止材料腐蚀。
2 在线溶解氢表的介绍以Orbisphere 511型溶解氢表为例，其采用的是热导式传感器。
使用热导式气体分析器进行分析有两个必要条件：1）其余各组分作为背景气体的导热系数必须相同或十分接近；2）待测组分的导热系数，对比背景气体的导热系数，要有显著差别，差别愈大，则测量愈灵敏。
（1）工作原理。
其基于不同的气体具有不同的热导系数，混合气体的热导率随其组分含量的变化这一物理特性进行工作的。
由于气体成分变化引起导热系数变化，导致置于测量室热丝的电阻值变化，利用测量电路测得与气体成分比例的电阻值，从而间接测得气体成分。
Orbisphere 511型溶解氢表传感器工作过程为双周期制（大约20s），一个是填充周期，一个是取样周期。
填充周期内，冲洗气体进入填充膜下方的热导芯片夹层，排出上一周期的样品，为下一个测量定义参比点；取样周期内，停止冲洗气体补给，允许样品中的溶解气体通过膜扩散，致使取样期间芯片上的热导值发生变化，芯片的电压发生变化，用电压和温度可以计算出待测气体的浓度，输出模拟信号传送至测量仪器。
离子交换树脂在线分离-原子吸收光谱法测定核电厂一回路含硼酸水中的锂
离子交换树脂在线分离-原子吸收光谱法测定核电厂一回路含硼酸水中的锂林清湖【摘要】压水堆核电厂一回路水化学监督采用硼-锂协调曲线控制。
一回路水质含有一定量的硼酸，采用原子吸收光谱法测量一回路水质中的锂时，硼酸对锂的测量干扰显著，测量回收率明显偏低。
本文采用变色强碱性阴离子交换树脂在线分离-原子吸收光谱法联用系统，利用变色阴离子交换树脂在线去除一回路水质中的硼酸，消除硼酸对锂浓度测量的影响，实现锂浓度的准确分析。
结果表明，其锂浓度测量加标回收率达101.0%，相对标准偏差为0.47%(n=6)，有效消除了硼酸对锂测量的影响。
本文所用系统具有结构简单、操作方便、成本低、能有效避免火焰燃烧头硼酸结晶问题等优点。
%In pressurized water reactor nuclear powerplants,the primary circuit water chemistry control uses the boron-lithium coordination solution.Under the existence of the boric acid in the primary circuit water,the lithium recovery significantly decreases with the increaseof boron concentration by the method of atomic absorption spectrosco-py.In this study,ion exchange resin online separation-atomic absorption spectroscopy system which used allochroic ion exchange resin to remove boric acid of the primary circuit water was developed.The system eliminates the effect of boric acid and reaches the accurate analysis of lithium concentration.Under the optimized conditions,boric acid is completely removed.The recovery of standard addition and relative standard deviation are 101.0% and 0.47% (n=6)respectively.The results demonstrate that the present system can be applied in lithiumconcentration analysis in the primary circuit water of nuclear power plants.The system has the advantages of simple structure,ease of building without the requirement of complexly fabricated devices,low cost,conven-ient operation and no pollution by the boric acid in burner of atomic absorption spectroscopy.【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2016(050)008【总页数】5页(P1364-1368)【关键词】离子交换树脂;在线分离;原子吸收光谱;核电厂;硼酸;锂【作者】林清湖【作者单位】海南核电有限公司，海南昌江 570133【正文语种】中文【中图分类】O652.2压水堆核电厂一回路水化学工况对维护反应堆的运行安全、减少系统设备腐蚀、确保燃料包壳及一回路压力边界的完整性、提高核电厂的可靠及经济运行起着至关重要的作用，任何偏离化学技术规范的运行都将显著降低机组的可利用率[1-3]。