PWR二回路给水水质控制的探讨.pdf

第 13卷 第 3期 重庆电力高等专科学校学报 2008年 9月 V01．13 NO．3 JournalofChongqingElectricPowerCollege Sep．2008 PWR二回路给水水质控制的探讨 范晓梅，林建中，左 萌 (广东省 电力设计研究院水务部，广东广州 510600) 【摘 要】压水堆核电站(PWR)二回路热力系统中，大流量给水易对设备造成流动加速腐蚀。针对该状况，探 讨了给水采用还原性全挥发处理时，pH值和溶解氧的控制方法。 【关键词】二回路；流动加速腐蚀；水质控制；an药 【中图分类号]TP274；X85 【文献标识码】A 【文章编号】1008-8032(2008)03—001l-03 汽总量达到 1613kg／s。水流对管道的冲刷作用很 1 压水堆核电站 (PWR)二回路给水 强，若不加以控制就会发生流动加速腐蚀 (FAC)。 系统的腐蚀 2 二回路水质参数对流动加速腐蚀 流动加速腐蚀是指 由于水的流速对碳钢和低 合金钢材料表面的冲击造成的腐蚀 ，也就是在钢铁 的影响 表面，水的流速过高或处于紊流状态时，对钢铁表 流动加速腐蚀 (FAC)的发生和介质温度 、pH 面的氧化膜造成冲蚀。冲蚀后的表面在当时的水 值、溶解氧、管道材质等有着密切的关系。 环境下继续形成氧化膜，之后又被高流速水冲蚀。 研究表明，在仅有水的碳钢材料管道系统中， 如此恶性循环造成了钢铁的快速腐蚀减薄状态，直 温度介于 100qC至 160℃时会发生单相 FAC，其中 到管道腐蚀泄漏。 在 130℃至 150oC之间时腐蚀最快。但在温度低于 在流体管道中，金属铁离子在低含氧的给水系 50℃和高于250oC时不会出现单相 FAC。在存在 统中发生如下化学反应 ： 有冷凝水和蒸汽两种介质的碳钢材料管道系统中， Fe+2H2O Fe +2OH一+H2 (1) 温度介于 150℃至220oC之间，甚至在280oC时会发 3Fe¨+4H2O Fe3O4+4H2 (2) 生两相 FAC，其 中在 170℃至 200℃之间时腐蚀最 原金属表面会形成双层 Fe，O 氧化膜——致 快 。 密的内伸 Fe，O 层和多孔疏松的FeO 外延层。 给水pH值控制在9．0～9．6之间时，流体对低 如果化学条件符合要求，随着氧化层的增厚，氧化 碳钢设备的腐蚀可降到最低。在相同流量情况下， 层将管道与给水隔离，从而降低腐蚀速度。但是， pH值提高到9．6更能保护管道。 当管道中水流量加大，在水流的冲击下，式 (1)产 在微量氧的强还原环境下就能发生FAC，目前 生的Fe。在式(2)发生之前就被给水带走，或者由 给水除氧剂处往往要求将给水含氧基本除尽，通常 于水的氧化能力非常弱，不能将 Fe 氧化为 Fe¨ 控制给水含氧量 0．005mg／kg，且越低越好。给 并转化为具有保护作用的 仅一FeO 。同时，已形 水加氧处理提高给水的氧化能力，有利于金属表面 成的四氧化三铁膜也 由于附着力差 ，在水流的冲击 形成 —Fe：O，的氧化膜 ，从而抑制 FAC，但加氧处 下撕裂、溶解 ，以致管道表面无法形成稳定的磁性 理不能用于有铜系统，根据水质及压力有限制使 氧化铁保护膜 ，导致金属材料的流失。 用 。 PWR二