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2000 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。

压水堆核电站二回路水化学处理用碱化剂研究进展

压水堆核电站二回路中流动加速腐蚀(FAC)是导致管道失效的主要原因之一,其水化学工况直接关乎核电机组的安全性与经济性。水化学处理中采用的无机胺碱化剂逐渐被有机胺所替代,使用单一有机胺及复合碱化剂的水化学工况可显著降低FAC的速率,提高结构材料的运行寿命。本文针对国内外单一有机胺及复合碱化剂的研究现状指出:复合碱化剂性能优于单一有机胺,且运行成本低;针对复合碱化剂热稳定性问题,提出采用N,N-二乙基羟胺(DEHA)等新型除氧剂代替联胺,可实现复合碱化剂与除氧剂的协同发展。

核电站二回路乙醇胺与氨复合应用可行性研究

为进一步优化核电站二回路水化学工况,降低二回路水化学运行成本,分析了核电站二回路采用单一碱化剂存在的问题,提出了乙醇胺和氨复合应用的对策和基本依据。采用Chemworks软件,计算乙醇胺和氨不同配比复合应用于典型核电站二回路系统时不同部位工质的碱化剂浓度及pH值,筛选出了最佳乙醇胺质量分数(wETA)和氨质量分数(wNH3)配比及其范围,并通过高压釜试验验证了理论计算结果。研究表明:当核电站二回路给水中WETA:WNH3≈4:1、2×10^-6≤WETA≤4×10^-6、0.5×10^-6≤1×10^-6时,应用效果较好。