调试期间蒸汽发生器二次侧水化学控带

关 系 图。从 图 中可看 出 ， 两种 材料 的腐 蚀 速率 随
水 化学监 测结 果作 为水 质调 整参 考依 据 ， 水
质 监 督人 员 根 据水 质 变 化情 况 及 时采 取 水 质 调 节 纠正行 动 ， 确保 核 电站调试 期 间各 系统 水质 处 于规定 的范 围 内。 机组调 试 不 同阶段水 化学 参数 要 求是 不 同的 ， 些技 术规 定 随着试 验 的进 展而 这
因此 ， 系统 清洁 的长期 目标 是使 流体 具 有正 常运 行所 必须 的 物理／ 化学 性 质 ．并保 持 这 种状 况 一 直到调 试状 态 。 系统清 洗是水 质控 制 中非常 重要 的一 步 ， 分有效 的 系统清 洗将 减少 杂 质转 充 移到蒸 汽发 生器 ， 防止蒸 汽发 生 器发 生结 垢或 可
３ — ０
韩玉 刚 ： 调试期 间蒸 汽发 生器 二次侧水化学控制
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、 碳钢
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生器 传热 管６０ ０ ＭＡ、９Ｔ 材 料 中镍 含量 较 高 ， ６０ Ｔ 对
Ｓ Ｃ 抗力 强 ， 生Ｓ Ｃ Ｃ抵 发 Ｃ 的几 率不 大 ， 在 较低 的 但 ｐ Ｈ值环 境下 仍有 可能Ｓ Ｃ Ｃ。 如 果存 在高 氧化性 的铅 离 子或铜 离 子等 ， 则
汽发 生器 的严 密性要 求较 高 。 汽发 生器从 制造 蒸
破 裂 （ Ｃ ） 晶 间腐 蚀 （Ｇ 的几 率 增 加 （ 图 ＳＣ和 Ｉ Ａ） 如
二次 侧 因局部 腐蚀 而开裂 ， 护蒸 汽发 生器 的完 保
整性 。机 组调试 及运 行期 间 ， 尽 量调 整蒸 汽发 应
中黑 线所 示 ） 中性偏 碱性 范 围 内 ， 。 材料 ６ ０ ０ ＭＡ，
如０１ｐ ． ｍ的Ｐ Ｏ 会 引起蒸 汽发 生器 的６ ０ Ｔ ｐ ｂ就 ９ Ｔ 材
器 抑制 均匀 与局部 腐蚀 的能 力 。研究 表 明在ｐ ＞ Ｈ
９８ ．的环 境下 ，蒸汽 发 生器 材料 可 形成 稳定 的保 护性氧 化膜 。联 氨是 除氧剂 ， 氨还 可 以抑 制蒸 联 汽发生 器材 料 的均匀腐 蚀及 降低 点蚀几 率 。
系统 安装 结束后 需 进行清 洗 。 系统清 洁 的 目
的是 在 电厂整 个 寿期里 。 限制 由于下述 原 因对 管
道 系统产 生危 害 ：
一
管道 系统 里 的外 来物 不锈 钢合 金 的局 部腐 蚀
由于 结垢 而引起 传热 的 降低
一
侧 的补水 水质要 满 足规 范要求 。
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ｐ Ｈ
低合金钢
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ｐ 水 ￣ｔ０ ￣ Ｈ（ ３ ０Ｃ）
图１ 蒸汽发 生器传 热 管材 料６ ０ ０ ＭＡ、 ９ Ｔ ６０ Ｔ
腐蚀 模 式 图
图２ 金属 材料 碳钢 、 合金 钢腐蚀 速 率 低
和ｐ Ｈ关 系 图
质在 蒸汽 发生器 内被 浓缩 。 汽发生 器 内浓缩倍 蒸
３ 降低 蒸 汽发 生器腐蚀 速 率的水 化学控
制 方 法
３１ 系统 首次 冲洗 ．
率 接 近８ 倍 ， ０ 即使 给水 中杂 质含 量很 低 ， 蒸 汽 在 发生 器 内浓缩后 其浓 度也 会较 高 。 过蒸 汽发 生 通
压 水堆 核 电站 的蒸 汽 发 生 器是 一 二 回路 的
变得越来越严格。
２ 蒸汽发生器传热管腐蚀影响 因素
２１ Ｄ 值 ． Ｈ
交界面。 调试 及运行 期 间需确 保蒸 汽发 生器传 热
管 的完整 性 。如 果Ｕ形传 热 管发 生腐 蚀 破 裂 ， 将
导 致一 回路 流体 泄漏 到二 回路 。 放射 性物 质也 会 扩 散至 环境 中 。 蒸 汽 发生 器 水 化 学参 数 的选 择 主要 是 以防 护蒸 汽发生 器材 料 的腐蚀 为依 据 ， 响蒸 汽 发生 影
管 、 撑 板 和管 板 上 的泥 渣 量 ， 止蒸 汽 发 生器 支 防
图ｌ 是蒸 汽 发生器 传热 管材 料６ ０ ０ ＭＡ、９ Ｔ ６０ Ｔ 腐 蚀模 式 图 。 图 中看 出 ， 一定 的 电位条件 下 ， 从 在 在低ｐ 值 和 过高 的ｐ 条件 下 ，发生 应力 腐蚀 Ｈ Ｈ值
优 化 蒸汽 发 生 器 给水 和 蒸 汽 发 生器 内水 的
ｐ Ｈ，可 以降低 蒸 汽发 生 器传 热 管材 料腐 蚀 速 率
及 减少 二 回路 腐蚀 产物 进入 蒸汽 发生器 。 目前 国 内大 部 分核 电厂二 回路 采用 的是 全挥 发 处 理 方
案 。在 全挥发 处理 方式 中 ，Ｈ＠最 佳值 选择 涉及 ｐ
一
ｐ Ｈ值升 高而 降低 。
调试 阶段 秦 山二期 ３ 号机 组 蒸汽 发生 器给 水 ｐ Ｈ值要求９１ ．以上 ， 合考虑二 回路腐蚀 产物 的转 综 移 量及凝 结水精 处理 系统 （ Ｔ 全流 量运行 的承 Ａ Ｅ） 受 能力 ， 制给水 的ｐ 值在９４ 控 Ｈ ． 左右 （ 图３ 。 见 ）
图３调 试 阶 段 蒸 汽 发 生 器 给 水ｐ Ｈ ２２ 电位 ．
管 电位 ， 同时还原 金 属氧化 物 到较 低 的价态 。为 了降低 电位 ， 给水 和凝 结水 的联氨 量应 超过 氧含 量 的８ 。 如果水 中联 氨量 超过５ ０ ｐ 蒸 汽发 倍 但 ０ ｐ ｂ， 生器 传热 管 表面有 形 成铁 氧化 物垢 的风 险 。 秦 山二 核３ 机组 蒸汽 发 生器 给水 的联 氨 限 号
厂 至现 场 的运 输期 间都 采用 干保养 方式 。 湿 保 养是 向蒸 汽 发生 器 注 入 添加 了氨 和 联 氨 的除 氧水 。 中的氨 和联 氨用来 提高蒸 汽 发生 水
会 影 响传热 管材 料表 面 的保 护膜 完 整性 ， 至影 甚
响材料 的钝 化行 为 。在这些 离 子存 在 的环境 下 ，
器排 污 系统 （ Ｐ 连续 排 放蒸 汽发 生器 内水 ． Ａ Ｇ） 降 低蒸 汽发 生器 内杂 质含量 。在热态 性 能试验 时 ． 蒸 汽发 生器二 次侧 会产 生蒸 汽 ， 汽 发生 器 内杂 蒸 质 浓缩 ， 时必 须保 证 排 污 系统 可 用 ． 要 求 排 此 且 污 系统 能 以最 大流量 连续 运行 。 汽发生 器二 次 蒸
调试期问蒸汽发生器二次侧水化学控制
韩玉刚
（ 电秦 山联 营有 限公 司， 核 浙江 海 盐）
摘 要 ：蒸汽 发 生器是 核 电厂 一二 回路 的 交界 面 ， 材料 的 完整性 与 电厂安 全 、 济直接 相 其 经
关。 蒸汽发 生 器材料 的 完整 性 与设计 、 材料 成分 和运行 环 境有 关。 电厂调试 运行 期 间 ， 由于设 计
一
３１一
核电 工程 与技术 ２ １ ０ １年第 ３朋
传 热管 表面 接触 的缝 隙处可 能发 生杂 质浓缩 。 浓
毕 后 ，需对 蒸 汽 发生 器 二次 侧 管 板 进行 水 力 冲 洗 。从 冲洗 结束 至机组 正式 启 动 间隔时 间接 近７
缩 的苛 性 碱 能 导 致 蒸 汽 发 生 器 传 热 管 发 生 Ｉ Ａ Ｇ 和Ｓ Ｃ Ｅ Ｒ 水 化学 导则 中指 出 ． Ｃ ＰＩ 在压 水 堆运 行
值控 制在 ３ — ０ ｐ ｂ ０ ２ ０ ｐ 。调 试期 间 ，号机 组蒸 汽发 ３ 生器 给水 联 氨实 际控制 值如 图４ 所示 。
研究 表 明 ． 汽 发生 器传 热 管 的Ｉ Ａ、Ｃ 会 蒸 Ｇ ＳＣ 随 着 电 位 的增 加 而 加 速 。从 图 １ 可 以 看 出 ， 也 ６０ Ｆ ９ Ｔ 在低ｐ 值 条 件下 ，电位很 高 时才 有Ｓ Ｃ Ｈ Ｃ 和 Ｉ Ａ的可 能 ， Ｇ 而在 高 碱 性范 围较低 的 电位 就 可 能
材料 已不可 变更 ， 因此 只能通过 所 处环境 ， 即水化 学条件 来降低 蒸 汽发 生器 的腐蚀 速 率 。本文
介 绍 了调 试期 间蒸汽发 生 器材料 腐蚀 的影响 因素及 优化 二 回路 水 化 学条件 的方 法。
关键 词 ： 蒸汽发 生器 ； 质控 制 ； 试 水 调
１ 概 述
个 月 ， 间有 冷态 试 验 、 态 试验 等 重要 阶段 性 期 热
试验。 为保证 试 验期 间蒸汽 发生器 腐蚀 最小 化及 不发 生点蚀 等局 部腐蚀 ， 进行 蒸 汽发 生器 的保 要 养 ， 括干保 养 和湿保 养两 种方 式 。 包 干保 养 是 向蒸 汽 发 生 器 充入 稍 高 于 大气 压 力 的氮 气 。要 求 蒸 汽发 生 器 内氮 气 的含 量超 过 ９％ ， ８ 蒸汽 发 生器 内湿 度 低 于５ ％ 。干保 养 对蒸 ０
０ ０ ∞ ＾ ０ ∞ ＾ 口１ … … ∞ ０ 一 ¨ ∞ ４ ∞ 口 ０
图４ 调 试 阶 段 蒸 汽 发 生 器 给 水 联 氨 浓 度
２３ 杂质 离子 ． 美 国 电力 研 究 所 （ Ｐ Ｉ在其 压 水 堆 二 回路 Ｅ Ｒ）
化 学导 则 中提 出 ， 由于系 统管 道 的腐 蚀产 物转 移 到 蒸 汽 发 生器 ， 热 管 表 面会 有 结 垢 现象 ， 与 传 垢
到蒸汽 发生 器材 料及其 设 计 ， 境 因素 和运行 期 环 间 的费用 。
器材 料 完整 性 的水 化学 因素有 Ｄ Ｈ、电化 学 电位 和杂 质离子 含量 等 。 调试 期 间蒸 汽 发 生 器 二 次侧 水 质 控 制 的 目 的是 降低二 回路 材料 腐蚀 速率 ， 而减少 腐 蚀产 从 物 向蒸汽 发生 器 的转 移 ， 以减少 蒸 汽发 生器 传热