压水堆核电厂一回路冷却剂条件110mAg胶体形成机理与制备研究

在模拟压水堆一回路冷却剂条件下,以硼锂溶液为介质、联氨还原硝酸银来制备胶体纳米银,并探究了还原剂、硼酸、Ag+浓度、温度与辐照条件对胶体银性能的影响。结果表明,加入硼酸与还原剂联氨可有效稳定胶体颗粒,联氨与银的摩尔比为1.0~2.0时Ag^(+)的还原率最高,胶体最稳定。随着银离子浓度升高,胶体颗粒表面负电荷增多,颗粒不易团聚,胶体稳定性增强。高温高压的水环境下,更易形成更大粒径的胶粒。辐照剂量在0.9 kGy~7.2 kGy范围内,在有无联氨的条件下均可形成胶体银。

数字经济背景下乳品企业数字化转型路径研究

当前数字经济蓬勃发展,大数据、移动互联网、云计算、物联网和人工智能等先进技术广泛应用,互联网电商全面兴起,数字产业迅速增长,企业数字化转型发展迎来机遇。传统企业积极参与数字化转型,利用新兴数字化工具来挖掘数据的价值、优化生产流程,以更好适应快速变化的市场需求。蒙牛乳业通过数字化转型,引领业务发展,提升管理效率。乳品企业可借鉴其数字化转型经验,更快适应数字经济浪潮,创造商机并提升绩效。

酸性停堆温度对模拟压水堆一回路环境中304L不锈钢表面氧化膜的影响

以压水堆一回路系统构件常用材料304L不锈钢为研究对象,采用高温高压循环回路模拟现场工艺在材料表面制备氧化膜,在此基础上开展了两种温度的酸性停堆工艺试验,并对比分析了酸性停堆温度对材料表面氧化膜的形貌、元素组成和物相结构的影响。结果表明:经预处理1000 h后,304L不锈钢表面形成了双层氧化膜结构,外层氧化膜为镍铁尖晶石Ni_(x)Cr_(y)Fe_(3-x-y)O_(4),内层氧化膜为富铬尖晶石Ni_(x)Fe_(y)Cr_(3-x-y)O_(4),其厚度均小于0.1μm;经170℃酸性停堆工艺处理480 h后,304L不锈钢内外层氧化膜均发生了显著的溶解,内层氧化膜的溶解导致氧化膜与金属基体的界面模糊;经60℃酸性停堆工艺处理480 h后,304L不锈钢表面尖晶石氧化物并未发生显著溶解,表面分布少量大颗粒状尖晶石氧化物,氧化膜与金属基体的界面较为清晰。

压水堆核电厂二回路系统溶解氧含量的控制策略

采用失重法和模拟腐蚀试验研究了溶解氧含量及联氨与溶解氧含量比值对压水堆核电厂二回路系统材料流动加速腐蚀(FAC)的影响,并结合经验反馈,给出了二回路系统溶解氧含量的控制策略。结果表明:在0~30μg/kg溶解氧范围内,溶解氧含量对凝结水管道材料A515碳钢均匀腐蚀的影响不大,低压加热器至除氧器之间的管道材料P11低合金钢的FAC速率随溶解氧含量的升高而减小;由于溶解氧含量较低,联氨与溶解氧含量比值超过了8,因此联氨含量的提高对该钢腐蚀速率的影响较小;在2 mg/kg的低溶解氧条件下,690TT合金的裂纹扩展速率(CGR)较低,在饱和溶解氧条件下,690TT合金的CGR提高了1.08~3.53倍;建议采取分段控制的方式控制压水堆核电厂二回路系统的溶解氧含量,将凝结水至除氧器之间的溶解氧质量分数提高至5~30μg/kg,将除氧器至蒸汽发生器之间的溶解氧质量分数控制在5μg/kg以下,并加入联氨,使联氨与溶解氧含量比值维持在5~8以上。

核电厂常规岛废液中联氨处理技术研究

核电厂常规岛液态流出物中联氨的排放问题越来越受到重视,为实现有效降低核电厂常规岛废液收集和排放罐中联氨排放量,本文通过模拟某核电机组常规岛大修期间废液收集和排放罐内水质条件以及选用与废液收集和排放罐相同材质材料,开展联氨处理工艺研究和腐蚀风险评估研究。结果表明:(1)相对于臭氧和氧气,双氧水与联氨反应的吉布斯自由能最小,其与联氨反应自发进行的趋势最大,更适合作为联氨废液处理的氧化剂。(2)使用0.1~0.2 mg/kg硫酸铜和待处理联氨质量浓度2.13倍的双氧水,催化处理联氨溶液时,可以在1 h内将100 mg/kg联氨浓度降低到1 mg/kg以下,低于废液收集系统设备出口内部管控限值2.5 mg/kg。(3)常规岛废液收集和排放罐体关键材料在模拟联氨处理药剂溶液水质条件下,废液收集和排放罐体关键材料腐蚀风险可控,在不考虑防腐涂层的前提下,保守估算40年设计寿命内的总腐蚀深度为0.40 mm,远低于腐蚀裕量。

模拟压水堆核电站氧化运行阶段690TT合金腐蚀产物的沉积行为研究

为了控制辐射源项,降低大修集体剂量,使用扫描电镜、聚焦离子束-透射电镜和正电子湮没等表征方法,研究了氧化运行工艺对典型设备蒸汽发生器690TT合金表面腐蚀产物沉积行为的影响。结果表明,经预处理,690TT合金样品表面形成了双层氧化膜结构,外层氧化膜为镍铁尖晶石Ni_(x)Fe_(3-x)O_(4),内层氧化膜为富铬尖晶石Ni_(x)Fe_(y)Cr_(3-x-y)O_(4)。经短期酸性停堆和氧化运行处理,样品呈现基体-内层氧化膜-外层氧化膜-沉积物的截面结构,内层氧化膜富铬,外层氧化膜发生部分溶解,沉积物为镍单质。氧化运行阶段,金属元素在样品表面的溶解度和氧化还原状态发生了改变,促进了样品表面镍离子的溶解,抑制了样品表面镍单质的沉积,沉积物数量显著减少。结合试验结果,建立了镍铬铁合金表面的溶解沉积模型。

联氨对蒸汽发生器湿保养效果的影响机制研究

采用氧含量测试、腐蚀形貌观察和电化学法,在模拟压水堆核电站蒸汽发生器湿保养水化学工况下,开展联氨的除氧效果对比和对典型金属材料的腐蚀风险评估。联氨的除氧效果在低浓度下(<75mg/kg)无明显差异,在150mg/kg时略有提升。试片在低浓度(≤50mg/kg)联氨溶液浸泡后表面有大量球状腐蚀产物堆积,联氨浓度提高至75mg/kg时,试片表面腐蚀产物显著减少。联氨通过在金属表面吸附并形成钝化膜,阻碍氧化还原反应的电荷转移过程,增大金属在溶液中发生电化学腐蚀的动力学阻力,从而降低腐蚀。随着联氨浓度增加,所形成的钝化膜均匀性增强,膜层厚度增大。

压水堆核电站110mAg形态及脱除方法分析

压水堆核电站堆芯控制棒、一回路系统使用的含银(Ag)材料是导致一回路冷却剂中出现110mAg放射性核素的主要原因。本文针对压水堆核电站一回路系统及放射性废液中110mAg超标的工程实例研究了110mAg形态及其脱除方法。结果表明:在核电站堆芯冷却剂的水化学环境从"碱性-还原"到"酸性-氧化",再到"碱性-还原"的循环过程中,110mAg形态会从原子态Ag^0变成离子态Ag^+,再变成Ag^0纳米胶体;过滤+离子交换工艺对110mAg胶体态放射性核素的去污因子相对较低,而过滤+离子交换+吸附工艺对110mAg胶体态放射性核素脱除较为有效。

压水堆二回路凝汽器母管内壁的成膜胺保养工艺研究

凝汽器母管内壁碳钢的有效保养是成膜胺保养的关键问题之一。本文利用低氧、恒温装置模拟凝汽器母管内壁的服役环境,利用接触角测量仪表征成膜样品疏水性,发现不同浓度十八胺溶液均可形成疏水性薄膜。利用动电位极化曲线、表面形貌观察和腐蚀失重测量等方式表征了十八胺浓度对其保养效果的影响规律,发现低浓度十八胺溶液可以促进碳钢局部腐蚀,高浓度十八胺溶液能够有效地抑制碳钢腐蚀。利用扫描电子显微镜和X射线能量散射谱初步探究了十八胺的保养机理,发现低浓度十八胺溶液在碳钢表面局部成膜,而高浓度十八胺溶液完整成膜。利用电化学阻抗谱研究了十八胺成膜时间对保养效果的影响规律,发现成膜时间超过8 h后,十八胺在碳钢表面稳定成膜。推荐十八胺应用于凝汽器母管内壁保养的最佳成膜浓度是20 mg/L、最佳成膜时间是8 h。

高温模拟压水堆一回路水中SO_(4)^(2-)对690TT镍基合金SCC敏感性的影响

采用慢应变速率试验(SSRT)研究了310℃模拟压水堆一回路水中硫酸根离子(SO_(4)^(2-))含量对690TT镍基合金应力腐蚀开裂(SCC)敏感性的影响。结果表明:690TT镍基合金试样的断口附近均出现了颈缩,在SO_(4)^(2-)含量较低的模拟压水堆一回路水中,690TT镍基合金试样断口大多呈剪切状,应力腐蚀敏感性低;当SO_(4)^(2-)质量分数达到1500μg/kg时,断口边缘局部出现穿晶裂纹,高含量的SO_(4)^(2-)使690TT镍基合金的应力腐蚀开裂敏感性提高。

十八胺在压水堆凝汽器母管内壁碳钢表面的吸附机制研究

为研究十八胺在压水堆凝汽器母管内壁碳钢表面的吸附机制,本文主要利用分子动力学软件模拟计算十八胺在碳钢表面的吸附过程,使用无定形单元模块建立十八胺分子在金属界面的吸附模型,采用吸附模块逐层计算吸附结构,采用分子动力学模块获得稳定吸附构型。结果表明,十八胺在碳钢表面发生多层物理吸附,吸附层数随十八胺浓度的增加而增加。对吸附前后的稳定构型进行能量计算,获得了吸附自由能,发现十八胺分子的第一层吸附能主要由范德华力提供,其他多层吸附能主要由静电力提供;随着吸附层数的增加,十八胺分子自发吸附的趋势逐渐减弱。

压水堆核电站联氨减量化研究现状综述

国外针对联氨减量化技术开展了大量研究工作,并取得了良好的应用效果,但是国内相关研究工作还处于起步阶段,本文针对联氨处理、联氨减量和联氨替代三个部分开展了调研工作。联氨处理技术主要使用空气鼓泡处理和过氧化氢处理两种工艺,可在72h内将联氨浓度降到1mg/kg以下。联氨减量技术需要考虑多项因素的影响,包括易受影响的内部组件的实际腐蚀裕度,湿保养的持续时间,污泥中铜的质量,保养溶液的pH值,是否应用氮气覆盖层,保养液中的溶解氧浓度和材料的钝化程度等。联氨替代技术主要选择毒性低于联氨的二回路除氧剂,包括碳酰肼、二乙基羟胺和异丙基羟胺等。其中,碳酰肼应用较为成功,但是仍需考虑低pH的潜在影响,以及碳酰肼对SG排污水中铁含量的影响。

压水堆核电厂化学控制效能指标计算方法研究

压水堆核电厂化学控制效能指标将一二回路关键水化学参数组合成单一的控制指标,实现了电厂化学控制有效性的直观反映和超标项的准确反映,为化学控制改进提供建议。目前,国内外陆续提出了CPI指标、CEI指标、IPC指标和中国压水堆核电厂化学控制效能指标。其中,CPI指标仅从一个维度,控制二回路杂质离子浓度、溶氧等关键的化学参数,未关注一回路水化学参数和杂质超标累积时间,存在季度隐藏和对标天花板等局限性。CEI指标和IPC指标,将控制范围扩展到一回路杂质离子浓度和源项等关键领域,从五个维度控制全厂化学指标;另外,CEI指标和IPC指标关注杂质离子的长时间累计效应,弥补了CPI指标的"季度隐藏效应",突破了CPI指标的"对标天花板",提高了对标结果的区分度。国内在充分借鉴CPI、CEI、IPC指标优点的基础上,结合我国核电机组特点提出了具有中国特色的化学控制效能指标。中国压水堆核电厂化学控制效能指标针对国内M310、CPR1000机组设计计算方法、参数类型及限值,从六个维度控制机组的水化学工况,关注在用水箱杂质,为国内压水堆核电厂的一、二回路系统化学控制提供依据与指导,为国产核电机组走出去提供技术支撑。

聚丙烯酸对核电厂二回路管道材料流动加速腐蚀行为的影响

采用核电厂二回路材料评估试验平台模拟核电厂二回路环境,在高纯度聚丙烯酸(PAA)分散剂条件下研究了不同Cr含量的管道材料的流动加速腐蚀(FAC)速率,并采用扫描电镜观察FAC后管材表面氧化层形貌。结果表明:在150℃、pH(25℃)为9.2,流速为5 m/s,溶解氧含量低于10μg/L的条件下,连续循环200 h,添加1 mg/L PAA没有加快Cr含量低的WB36 CN1、A106B合金钢的FAC速率,但使Cr含量较高的A335 P22合金钢的FAC速率从0.0051 mm/a加快至0.0078 mm/a;PAA通过促进疏松微小氧化物颗粒的分散,减缓颗粒沉积,使A335 P22合金钢表面氧化膜变得疏松多孔;给水中PAA加量不超过5μg/L时,PAA长期在线应用对二回路管道使用寿命降低的风险较低。

蒸汽发生器沉积物在EDTA溶液中溶解行为

为了研究化学清洗剂乙二胺四乙酸(EDTA)对模拟沉积物Fe_(3)O_(4)和蒸汽发生器(SG)泥渣的溶解能力,以指导化学清洗工艺选择,采用X射线荧光光谱和电感耦合等离子体发射光谱分析温度、EDTA浓度、溶解时间对模拟沉积物Fe_(3)O_(4)和SG泥渣的溶解效果。采用Fe_(3)O_(4)制备化学修饰电极,采用三电极体系开展修饰电极的循环伏安测试和交流阻抗测试。结果表明,溶液温度越高,EDTA浓度越高,对Fe_(3)O_(4)的溶解能力越强;溶解时间越长,模拟沉积物Fe_(3)O_(4)和SG泥渣的溶解率越高;由于SG泥渣和模拟沉积物Fe_(3)O_(4)的差异性,EDTA溶液对SG泥渣的溶解能力弱于模拟沉积物Fe_(3)O_(4);修饰电极在EDTA溶液中的电化学反应过程属于扩散控制过程。

地质处置低氧过渡期X65低碳钢腐蚀行为研究

利用实验室自行搭建的低氧手套箱电化学测试体系系统,长期监测X65低碳钢在模拟地质处置过渡期80℃低氧饱和膨润土中的电化学腐蚀行为,发现X65低碳钢的开路电位在150 d内逐渐降低,阻抗模逐渐增加,腐蚀类型从初期的点蚀转变为均匀腐蚀;利用SEM、EDS和μ-XRD表征了X65低碳钢腐蚀产物的形貌、元素组成和物相组成,发现腐蚀产物有颗粒状、片状、杆状和胞状4种类型,腐蚀产物中的元素均匀分布,产物物相由Fe3O4和α-Fe2O3组成;使用失重法测量X65低碳钢平均腐蚀速率,发现腐蚀速率(V)在150 d内逐渐从195.88μm/a降低到20.58μm/a,V随时间(t)的变化规律符合降幂函数关系式V=8.34t-0.88,腐蚀过程受扩散控制。

地质处置后期无氧阶段X65低碳钢腐蚀行为研究

X65低碳钢在模拟地质处置后期50℃无氧模拟地下水溶液中的主要腐蚀类型为均匀腐蚀;利用扫描电子显微镜(SEM)、能量散射谱(EDS)和微区X射线衍射仪(μ-XRD)表征X65低碳钢腐蚀产物的形貌、元素和物相组成。结果表明,腐蚀产物有针状和颗粒状两种类型,包含Fe和O两种元素,产物物相为Fe3O4;使用失重法测得X65低碳钢平均腐蚀速率在360d内逐渐从4.17μm/a降低到1.42μm/a,腐蚀速率随时间的变化规律符合降幂函数关系式V50=1.36t-0.56,腐蚀过程受扩散控制。