新型碱化剂对PWR二回路材料防腐蚀作用

新型碱化剂(ETAEthanolamine-乙醇胺)具有低挥发性、强碱性、低热分解率的特性,现在世界上已有60%以上核电厂应用ETA代替NH3调节冷却水的pH,使二回路供水系统铁含量下降20%～30%,汽-水两项流区域铁含量下降50%,大大降低了SG二次侧内腐蚀产物的沉积量。对延长SG使用寿命,减少停堆维修时间,保证核电站功率稳定方面起到重要作用。试验采用与秦山核电站(300MWe)二回路相同的材料,并参考其运行条件,在模拟二回路运行条件的试验装置上完成ETA对腐蚀作用研究。在凝结水净化系统试验装置上完成含ETA水对凝水净化系统性能的影响的评定。得出…     

3 新型碱化剂对PWR二回路材料防腐蚀作用

新型碱化剂（ETAEthanolamine-乙醇胺）具有低挥发性、强碱性、低热分解率的特性，现在世界上已有60％以上核电厂应用ETA代替NH3调节冷却水的pH，使二回路供水系统铁含量下降20％～30％，汽-水两项流区域铁含量下降50％，大大降低了SG二次侧内腐蚀产物的沉积量。对延长SG使用寿命，减少停堆维修时间，保证核电站功率稳定方面起到重要作用。     

乙醇胺在核电厂二回路水处理中的应用研究

乙醇胺(ETA)是一种碱性有机胺,碱度和挥发性优于氨。对ETA在二回路的应用进行研究,并对其在系统中的分布进行计算分析。经论证,采用ETA的水处理,能够有效提高蒸汽水分(液滴)和凝结水的pH值,减少流动腐蚀的危害,降低二回路材料的腐蚀速率,延长蒸汽发生器和二回路设备的使用寿命,提高在役核电厂的经济性。该工作对国产核电厂二回路水处理技术改进具有参考价值。     

浅论核电厂蒸汽发生器传热管破裂事故与SG二次侧水质控制

蒸汽发生器(SG)是核电厂关键设备之一，是一、二回路共用设备。发生蒸汽发生器传热管破裂(SGTR)事故时，一回路冷却剂通过SG流入二回路而造成一回路冷却剂丧失。SGTR可能导致堆芯损坏，并造成放射性向环境释放。控制SG二次侧水质是确保SG传热管完好性、防止SGTR事故发生的有效措施，也是涉及到SG使用寿命的问题。本文旨在通过探讨SGTR发生的主要原因，强调SG二次侧水质控制的重要性，以及核电厂应提高SG水质监测标准、加大水处理力度的必要性。     

核电厂二回路乙醇胺的应用性能研究

通过实验室和电厂工程试验,对核电厂二回路用乙醇胺(ETA)的解离性、汽液分配性、热分解性以及其与二回路材料的相容性进行研究。结果表明ETA不仅具有较强的碱性、较低的汽液分配性和良好的热稳定性,而且与二回路主要材质的相容性很好,能有效地降低二回路系统的铁离子含量和蒸汽发生器泥渣沉积量,对核电厂二回路水质优化和材料防腐具有积极意义。     

Inconel690在ETA/NH_3水化学环境中的均匀腐蚀行为研究

本文在模拟压水堆二回路的高温高压水化学环境下,研究了蒸汽发生器传热管材料镍基合金Inconel690试样在乙醇胺(ETA)和氨(NH3)水化学环境中的均匀腐蚀行为。结果显示:在5 000h均匀腐蚀试验后,ETA水化学环境下试样的均匀腐蚀速率为0.21mg/(m2·h),NH3水化学环境下试样的均匀腐蚀速率为0.50mg/(m2·h);在ETA水化学环境下试样表面形成的氧化膜中铬含量更高,氧化膜的保护性更好。以上结果表明,Inconel690在ETA水化学环境下的耐蚀性强于NH3水化学环境。     

三门核电厂蒸汽发生器隐藏盐返回评估

核电厂二回路化学控制的主要目的是确保蒸汽发生器 (SG)传热管的完整性.SG传热管二次侧在电厂正常运行期间,由于水的沸腾蒸发和热量积累等原因会存在化学物质的"隐藏"浓缩,导致局部区域 (特别是狭缝内)形成恶劣的化学环境,引起传热管腐蚀并影响 SG的安全运行.三门核电厂 1 0 1 大修期间,对 2#SG开展隐藏盐返回取...     

压水堆核电厂二回路ETA水化学处理研究

秦山核电厂320 MW核电机组使用乙醇胺(ETA)替换氨作为二回路系统p H调节剂后,在给水p H相同的条件下,汽-水分离再热器(MSR)疏水、蒸汽发生器(SG)排污水的p H明显升高;汽-水两相中水相区域设备的腐蚀产物铁含量明显降低,流动加速腐蚀得到抑制,有效改善二回路系统的腐蚀状况;腐蚀产物向蒸汽发生器二次侧的转移得以降低;同时进一步提高凝水混床的周期制水量,减少了凝水混床树脂的再生次数及再生酸、碱的用量和耗水量,从而减轻运行人员的工作负担和再生废液对环境的污染。     

压水堆二回路工况下碱化剂对结构材料腐蚀的影响

利用长期浸泡的方法分析研究了压水堆二回路工况下A508Ⅲ和A106Gr.B低合金钢在乙醇胺(ETA)+二甲胺(DMA)、ETA、氨(NH_3·H_2O) 3种碱化剂中的均匀腐蚀行为,并利用扫描电镜、X射线光电子能谱和AES等技术分析了氧化膜的结构和组分。结果表明,在2 000 h试验后,A508Ⅲ试样在NH_3·H_2O中的腐蚀速率为0.15 mg/(dm~2·h),而在ETA+DMA条件下的腐蚀速率为0.087 mg/(dm~2·h),较在NH_3·H_2O中降低约42%。对于A106Gr.B材料,ETA+DMA环境的腐蚀速率相对于NH_3·H_2O环境下降约29.01%,说明复合碱化剂条件下,试样更耐蚀。氧化膜结构分析表明,氧化膜主要以Fe和O为主,ETA+DMA环境下的氧化膜厚度较薄,结构更加致密,氧化膜内含有N元素,说明胺分子参与了氧化膜的生成。复合碱化剂下材料耐蚀性提高的主要原因是由于复合碱化剂中的胺挥发性小于NH_3·H_2O,液相冷却剂pH值升高,减缓了Fe的氧化反应,另外胺分子易通过吸附作用吸附于氧化膜表面,降低了金属氧化反应的活化能,提高了材料的耐蚀性能。复合碱化剂与二回路设备材料具有较好的相容性,能有效降低设备材料的腐蚀速率,对于二回路水化学处理方法的改进有积极意义。     

地下核电厂蒸汽发生器二次侧非能动余热排出系统设计研究

地下核电厂的安全壳深埋于地下,在地面布置大容积的高位水池,可为蒸汽发生器(SG)二次侧非能动余热排出的实施提供足够的重力驱动压头。本文结合地下核电厂的设计特点,提出了一种适用于地下核电厂的SG二次侧非能动余热排出系统,并给出了系统功能要求、回路系统构成及设备主要特性和运行特点。     

秦山第二核电厂蒸汽发生器排污系统除盐床氨化运行研究与实践

以氨作为二回路p H调节剂的压水堆普遍采用高pH控制,以抑制二回路水汽系统的流体加速腐蚀(FAC);而提高pH会由于氨浓度的升高而使蒸汽发生器排污系统(APG)除盐床树脂使用周期缩短,引发废物增加、运行成本上升和工作量增加等问题。通过秦山第二核电厂APG除盐床的氨化运行试验,分析认为APG除盐床氨化运行是可行的,是缓解高pH和树脂周期缩短冲突的有效途径,并优先考虑2个除盐系列采用一列氨化和一列氢型运行方式。     

秦山三期重水堆核电站二回路水化学优化

本文简要分析了秦山三期重水堆核电站蒸发器传热管可能发生的与二回路水化学相关的腐蚀类型和影响因素,介绍了电站为降低蒸发器的结垢和腐蚀进行的水化学优化工作,以期从中总结出一些电站化学控制经验和吗啉应用经验,为将来二回路的水化学优化提供指导,同时也为其他核电站二回路碱化剂的选择、水化学规范的制定提供参考.     

高温高压电化学测量系统在核电厂中的应用研究进展

针对压水堆核电厂一、二回路水化学及腐蚀的监测情况,综述了高温高压电化学测量系统的模拟研究现状,探讨了在线电化学测量的三种研究方案,并以实时电化学腐蚀电位(ECP)的测量为例说明了其在核电厂评价及运行工况优化过程中的作用,指出在线电化学测量技术在核电厂具有很大应用潜力.     

压水堆二回路工况下碱化剂对结构材料腐蚀的影响

利用长期浸泡的方法分析研究了压水堆二回路工况下A508Ⅲ和A106Gr.B低合金钢在乙醇胺（ETA）+二甲胺（DMA）、ETA、氨（NH₃·H₂O） 3种碱化剂中的均匀腐蚀行为,并利用扫描电镜、X射线光电子能谱和AES等技术分析了氧化膜的结构和组分。结果表明,在2 000 h试验后,A508Ⅲ试样在NH₃·H₂O中的腐蚀速率为0.15 mg/(dm²·h),而在ETA+DMA条件下的腐蚀速率为0.087 mg/(dm²·h),较在NH₃·H₂O中降低约42%。对于A106Gr.B材料,ETA+DMA环境的腐蚀速率相对于NH₃·H₂O环境下降约29.01%,说明复合碱化剂条件下,试样更耐蚀。氧化膜结构分析表明,氧化膜主要以Fe和O为主,ETA+DMA环境下的氧化膜厚度较薄,结构更加致密,氧化膜内含有N元素,说明胺分子参与了氧化膜的生成。复合碱化剂下材料耐蚀性提高的主要原因是由于复合碱化剂中的胺挥发性小于NH₃·H₂O,液相冷却剂pH值升高,减缓了Fe的氧化反应,另外胺分子易通过吸附作用吸附于氧化膜表面,降低了金属氧化反应的活化能,提高了材料的耐蚀性能。复合碱化剂与二回路设备材料具有较好的相容性,能有效降低设备材料的腐蚀速率,对于二回路水化学处理方法的改进有积极意义。     

压水堆核电站蒸汽发生器二次侧淤渣化学清洗

研究以EDTA为主的化学清洗剂的组分、pH、温度、时间、流量对PWR SG二次侧淤渣主要成分Fe_3O_4溶解量的影响和对材料(低合金钢;S 271、碳钢A3,800合金)在清洗过程中抗腐蚀性能影响。建立了化学清洗试验小回路(30L)。用化学清洗试验小回路进行扩大清洗工艺试验研究。模拟PWR SG二次侧正常运行工况,研究化学清洗剂残余量对材料的抗腐蚀性能影响。结果认为以EDTA为主的化学清洗剂(pH=7,10％EDTA、1％助溶剂、0.25％缓蚀剂A),在934±5℃,8h,112r/min或1.8～2.0t/h清洗过程中,能溶解18～23g/L Fe_3O_4。在整个清洗过程中,材料腐蚀在允许范围内。化学清洗剂残余量低于0.01％EDTA时,不影响材料在PWR SG二次侧正常运行工部(260±5℃)时的抗腐蚀性能。     

压水堆核电站蒸汽发生器二次侧淤渣化学清洗

研究以EDTA为主的化学清洗剂的组分、pH、温度、时间、流量对PWR SG二次侧淤渣主要成分Fe_3O_4溶解量的影响和对材料(低合金钢:S 271、碳钢A3,800合金)在清洗过程中抗腐蚀性能影响。建立了化学清洗试验小回路(30L)。用化学清洗试验小回路进行扩大清洗工艺试验研究。模拟PWR SG二次侧正常运行工况,研究化学清洗剂残余量对材料的抗腐蚀性能影响。结果认为以EDTA为主的化学清洗剂(pH=7,10％EDTA、1％助溶剂、0.25％缓蚀剂A),在93±5℃,8h,112r/min或1.8～2.0t/h清洗过程中,能溶解18～23g/L Fe_3O_4。在整个清洗过程中,材料腐蚀在允许范围内。化学清洗剂残余量低于0.01％EDTA时,不影响材料在PWR SG二次侧正常运行工况(260±5℃)时的抗腐蚀性能。     

DDA与核电站凝结水精处理树脂的相容性试验研究

压水堆核电站二回路乙醇胺（ETA）工况下加入十二胺（DDA）的复合加胺工况,可大幅减少蒸汽发生器（SG）中的淤渣沉积量,是一种前景广阔的二回路水质调节方式。但DDA可能会污染凝结水精处理树脂。为此,本文选用3种树脂,在25、40、55 ℃下进行DDA和ETA+DDA的系列污染试验,并在25 ℃下进行ETA+DDA的循环污染试验。结果表明：阳离子交换树脂更容易受到DDA污染,随着DDA浓度的增加,树脂污染加重,工作交换容量下降。ETA的加入会加重树脂污染,ETA+DDA对树脂的污染具有协同效应。DDA对树脂的污染主要表现为树脂孔隙堵塞及范德华力吸附共同作用的结果。被DDA污染的树脂再生困难,需要探讨新型复苏工艺。从树脂耐污染浓度与耐污染次数来看,DOWEX MONOSPHERE 650C (H)/MONOSPHERE 550A（OH）树脂与DDA之间的相容性更好,在ETA+DDA工况下可作为电厂凝结水精处理树脂选型的参考。     

富集硼酸在压水堆一回路水化学中的应用研究

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,增加了水化学控制的压力。本文开展了富集硼酸(EBA)在一回路水化学中的应用可行性及其对相关水质处理系统的影响分析。研究表明一回路采用EBA有助于降低结构材料的腐蚀和堆外辐射场,提高在役核电厂的经济性。     

全厂断电事故下非能动核电厂系统响应及敏感性研究

福岛核事故发生以后,全厂断电事故成为了关注的热点。为了研究核电厂在全厂断电事故后的系统响应,文章采用系统分析程序针对非能动核电厂的系统、设备建立系统级模型,并开展计算分析。获得了主回路系统、安全系统关键参数的瞬态响应,得出如下结论：全厂断电事故后,非能动核电厂依靠蒸汽发生器（SteamGenerator,SG）和非能动余热排出系统（PassiveResidualHeat Removal system,PRHR）能够及时带出堆芯衰变热;PRHR启动的早晚影响SG二次侧冷却剂进行堆芯余热的带出,但对反应堆冷却能力的影响并不大;堆芯补水箱（CoreMakeupTanks,CMT）向主回路注入冷却剂的质量和速率对主回路温度、压力、稳压器液位的影响很大,可考虑调节CMT注入管线的阻力,使CMT注入流量在合理的水平,防止稳压器发生满溢。     

吗啉对PWR蒸汽发生器二次侧材料的防蚀作用

氨/联氨全挥发处理(AVT)不能克服压水堆(PWR)核电厂蒸汽发生器(SG)二次侧汽水两相流区域的材料磨蚀和腐蚀问题。有报道:低挥发性的化学添加剂吗啉(Morpholine)能改善SG二相流区域材料的抗蚀性能,吗啉全挥发处理已用于PWRs上。文中研究了吗啉在PWR核电厂SG二次侧停堆湿保养时和正常运行工况时最佳使用浓度,并用表面分析技术初步探讨了吗啉对材料(碳钢A3、低合金钢S271)的防蚀作用。