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[分享] 核电站典型系统的防腐及材料要求

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硼酸系统:
腐蚀特征:硼酸泄漏后,在高温条件下酸液对金属浸蚀。
材料要求:
PWR反应堆冷却剂管道选择奥氏体不锈钢或铁素体不锈钢。

蒸汽系统:
腐蚀特征:疏水部分的FAC腐蚀,保温层下氧腐蚀。
材料要求:
由于经验证明,不锈钢及Cr含量大于0.15%的合金钢管道不存在FAC风险推荐采用Cr含量为0.20%的低合金钢管道以提高其抗FAC的能力。

海水系统:
腐蚀特征:海水引起的腐蚀
材料要求:
转动设备选择耐海水腐蚀不锈钢。管道,容器尽可能采用衬橡胶防腐。在一些区域也可以考虑采用阴极保护和涂料的联合防腐的办法。

化学水系统:
腐蚀特征:酸、碱、盐引起的腐蚀
材料要求:
碱设备选择碳钢材料;
酸、盐设备应尽可能采用玻璃钢或PVC管。
核电系统的SEP管道曾经选择304不锈钢而出现较多腐蚀的情况应避免。
对次氢酸设备选择材料的类型要特别慎重。

土建及钢结构:
腐蚀特征:在空气湿度大的密闭区域、露天设备表面腐蚀严重,典型设备有:PX泵房行车、鼓形滤网室,核岛厂房顶部的钢扶手,蒸汽发生器龙门架,连接厂房钢板墙面。
防腐要求:
资料证明,采用钢板喷锌铝防腐,寿命可以20年以上,而一般的涂层防腐的寿命约5年。所以建议这部分结构多采用此类防腐措施。

埋地管线(SEP、JPU系统):
腐蚀特征:埋地管线腐蚀穿孔,最后导致管道完全被腐蚀。
防腐要求:
通常的做法是,管线做四布五油的特加强级防腐,同进采用牺牲阳极进行保护。牺牲阳极的寿命建议设计为50年,在使用20年后,进行检查,并进行维护。据记载,美国埋地石油管线采用此类方法,使用寿命高达80年以上。

螺栓/阀门/泵:
腐蚀特征:螺栓锈蚀、海水阀门快速腐蚀、泵叶轮冲蚀。
防腐要求:螺栓在重要部位选择不锈钢材质,其它部位推荐采用热镀锌螺栓。

通风系统:
腐蚀特征:风机风筒腐蚀
防腐要求:风筒采用玻璃钢制造

其它资料:
据SKI的Karen Gott在2001年报道,STRYK共收录了1085个因为泄露或在役检查发现的失效(劣化)事件。首位是沿晶应力腐蚀破裂(IGSCC,345件),其次是磨蚀(Erosion, 292件),第三位为热疲劳(Thermalfatigue,118件),第四位为振动疲劳(Vibrationfatigue, 90件)。其余的是腐蚀、制造和安装错误、穿晶应力腐蚀破裂 (TGSCC)、未调查事件及其它(包括腐蚀疲劳、水锤和力学失效)。
压水堆核电站发生应力腐蚀破裂的主要部件:
奥氏体不锈钢管道:压水堆核电站的控制棒驱动机构耐压壳,化容系统,专设安全设施管道均为奥氏体不锈钢,会在管道焊接热影响区发生主要由水中氧引起的沿晶应力腐蚀破裂。
以600和182/82为主的镍基合金部件及焊接件(不计蒸汽发生器):运行经验和实验室测试表明600和182/82镍基合金对一回路水应力腐蚀破裂(primary water stresscorrosion cracking,简称PWSCC)敏感。在下列部位已发现由于PWSCC导致的泄露:
堆压力容器顶盖(RPV Head Nozzle)的控制棒驱动机构(CRDM)和热电偶接口;
压力容器-管连接处和稳压器的安全端;
稳压器的Vapor space instrumentnozzle 和heater sleeves;
主管的hot leg nozzle;
蒸汽发生器底部的drain nozzle。
近年来压水堆镍基合金焊接件(特别是安全端处的异质金属焊接件)发生的应力腐蚀破裂事例不少。许多压水堆蒸汽发生器传热管的材料为600镍基合金,常常是服役数年或十多年后出现以沿晶应力腐蚀破裂为主的破裂泄露 51-53
大量的测试表明高铬含量的690合金对一回路水应力腐蚀破裂的抗力远高于600合金,因此认为最终的办法是将600合金换为690合金。

[ 此帖被hiatc在2018-05-15 08:59重新编辑 ]
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lihaibosln 绿叶 +3 我很赞同 05-15
hiatc 小红花 +3 您的帖子不错,期待分享更多! 05-15
hiatc 绿叶 +2 您的帖子不错,期待分享更多! 05-15
学以致用 绿叶 +1 来自防腐蚀论坛app的点赞 05-15
王巍 绿叶 +3 感谢分享 05-15
郑桂芬 绿叶 +1 来自防腐蚀论坛app的点赞 05-14
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只看该作者 沙发   发表于: 05-14
材料学高人啊
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只看该作者 板凳   发表于: 05-15
虽然看不懂,但是也要装作看懂的样子
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只看该作者 地板   发表于: 05-15
核电站高保护防腐涉及到不同防腐材料的选择和不同的施工工艺,可以说是防腐蚀综合体,感谢楼上的资料分享。
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只看该作者 4楼  发表于: 05-18
国内核电防腐在安全方面特别重视,可是质量感觉没海工船舶好
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hiatc 小红花 +3 我很赞同 05-18
hiatc 绿叶 +3 我很赞同 05-18
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只看该作者 5楼  发表于: 05-18
回 enya 的帖子
enya:国内核电防腐在安全方面特别重视,可是质量感觉没海工船舶好 (2018-05-18 08:11) 

赞同,但价格预算远远高于船舶海工。