核电厂汽水分离再热器流动加速腐蚀原因分析及控制措施

发布时间：2021-03-28 04:27

　　某核电厂汽水分离再热器内部部分部件多次发生流动加速腐蚀现象,对机组安全稳定运行产生不利影响。从流动加速腐蚀的机理、影响因素及MSR实际运行工况等方面对汽水分离再热器流动加速腐蚀原因进行分析,并提出了减小流动加速腐蚀影响的控制措施。 

【文章来源】：中国核电. 2020,13(04)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

汽水分离再热器内部FAC形貌

FAC发生的机理，可由图2来说明。管道或工件表面覆盖了一层Fe3O4氧化膜，在远离这层氧化膜区域的主流区的流体流速较快，而靠近氧化膜的流体边界层的流速较慢。如果主流区中溶解的铁离子未达到饱和，边界层中已经溶解的铁离子就会不断向主流区中迁移，继而边界层中溶解的铁离子也将处于不饱和状态，这样氧化膜中的铁就会溶解到未饱和的边界层中，从而使Fe3O4氧化膜以一定速率溶解。另外，氧化膜孔隙内充填有水，金属基体腐蚀产生的铁离子通过这个通道可直接扩散到氧化膜外的边界层。这三个区域（主流区、边界层、氧化膜）不断发生溶解铁的迁移，而高速流动的水又将迁移于水中的溶解铁带走，从而导致钢铁表面不断腐蚀[3]。2.4 FAC影响因素

水中杂质如果可以穿过边界层并且能与钢或腐蚀产物（铁离子和Fe3O4）反应的话，杂质就能影响FAC。这些杂质包括：氧、金属离子、氢、其他杂质。氧可使Fe3O4向Fe2O3转变，并且由于Fe2O3的溶解度比Fe3O4小几个数量级，所以会降低FAC的速率。法玛通德国技术研究中心的研究人员在研究FAC时发现：当流体中的溶解氧质量分数低于1×10-10时，腐蚀严重；当溶解氧质量分数在1×10-10～4×10-10时腐蚀速率急剧下降；当溶解氧质量分数达到8×10-10时，腐蚀速率可以忽略不计[7]。图3展示了溶解氧对FAC速率的影响。金属杂质对FAC的影响较小，但是铜离子、镍离子、钼离子等能影响到FAC的速率，即使在给水中的浓度至1ppb。以铜离子为例，铜离子主要来自铜合金部件的腐蚀，由于电极的吸引作用，它会进入到氧化物的孔中，堵塞孔隙，这使得FAC中腐蚀产物的扩散通道减少，FAC的速率也就随之减小。联氨作为还原剂维持给水中的还原环境，还可作为除氧剂、pH调节剂。联氨在下面两种情况下会加速FAC：联氨同氧反应使得氧含量降低；大于150℃时，联氨分解产生的氢能使Fe3O4的溶解加快。FAC速率随联氨含量的变化曲线呈铃状，在150ppb处达到顶峰。2.4.3 温度


本文编号：3104885