核电站蒸汽发生器的清洗和目视检查的经验与技术

文章编号:1671-8909(2008)06-0015-04

核电站蒸汽发生器的清洗和目视检查的经验与技术

丁训慎

(核动力运行研究所,湖北武汉430074)

摘 要:核电站蒸汽发生器的清洗是日常或定期维修的一种方法,而目视检查是维修时的最基本的检查。介绍了立式与卧式蒸汽发生器清洗与目视检查的经验与技术。关键词:核电站;蒸汽发生器;清洗;目视检查中图分类号:TL48 TM623.4 文献标识码:B

Experience and techni ques of P W R stea m generators

cleani ng and visual i nspection

D ING Xunshen

(Research I nstitute o fNuclear Po w er Operati o n ,W uhan ,H ube i 430074,China)

A bstract :C leaning o f P WR stea m generators is routi n e or peri o d m aintenance a m ethod ,and v i s ua l inspection is basic ofm ai n tenance i n specti o n .Th is paper descri b es experience and techn i q ues o f ver tical and horizontal stea m generators clean i n g and v isual i n spection .

K ey words :nuclear power station ;stea m generator ;c lean i n g ;v isual i n spection 世界上运行着的核电站立式蒸汽发生器经历着许多二次侧降质的问题,这些降质大致分为管子的腐蚀破裂、沾污、结构损坏和磨损。管子腐蚀通常为二次侧管板顶部和支撑板区的应力腐蚀裂纹、点蚀和减薄。近期维修表明,二次侧管板顶部和支撑板区的应力腐蚀相当严重,需要堵管和衬管的管子数量比较多。管壁上的污垢会使传热和沸腾效率下降,随之产生蒸汽压力的下降,严重时会发生水位不稳定,需要降低电站功率来恢复稳定。结构损坏主要指上部支撑板的腐蚀、支撑板孔桥的破裂和套筒

支撑结构的断裂等。磨损有2种形式,1种是管子与防振条或支撑板之间的磨损,第2种是在管板上的外来物对管子的磨损。

卧式蒸汽发生器传热管的破损是由于锅水中所含杂质(氯离子、硫酸盐等)在传热管表面上浓缩形成了一层多孔腐蚀产物的沉积层。沉积层中的铜导致了点蚀和应力腐蚀裂纹的产生和形成。田湾核电站从俄罗斯引进的卧式蒸汽发生器在运输、储存、安装过程中,由于设备保养措施不到位,发生了点蚀和氯离子应力腐蚀。

收稿日期:2008-04-24

作者简介:丁训慎(1936-),男,浙江绍兴人,教授级高工,主要从事核电站蒸汽发生器的设计、研究、在役检查和清洗工作。

实用技术

清洗世界

C leaningW orld

第24卷第6期2008年6月

立式蒸汽发生器二次侧清洗和目视检查技术的新发展,提供了在蒸汽发生器内部观察和清洗所有主要区域的技术,其范围可以从管板顶部到汽水分离器,中间管廊到管束外面的环形区。核电站要求尽可能多地对管板上表面和上部管束进行定期目视检查,以确定泥渣和污垢的分布、增长率和剥落趋势,以确定清洗方法,节省维修费用。为了减轻和预防管子的腐蚀破损,可根据泥渣和污垢的堆积程度、管子的腐蚀情况,进行预防性清洗或恢复性清洗。

1 国外立式蒸汽发生器的清洗和目视检查的经验[1-2]

多年来,国外立式蒸汽发生器二次侧的清洗和目视检查积累了丰富的经验,现叙述于下。

(1)运行数据确认大约有80%的腐蚀产物堆积在上部支撑板以及管束区域内。这些沉积物附着在管壁上、堆积在上部支撑板上、填塞在管子与支撑板的间隙内。如果不进行清洗,可能会导致管子二次侧应力腐蚀破裂、蒸汽压力下降和水动力不稳定等问题。

(2)由于泥渣并不是均匀地分布在整块管板上,即使某个区域泥渣较少,也能在其他泥渣较多的区域发展为硬泥渣和泥渣圈,所以在每次停堆期间都应进行管板清洗。

(3)在外来物搜巡和取出(fosar)前应进行管板清洗。运行经验表明,如果未进行清洗或清洗方法不当,会在管板上留下大量泥渣,遮盖住外来物。

(4)即使在中间管廊与管束周边环形区目视检查表明清洁度良好,但在管板顶部管束内仍需要进行目视检查。运行经验表明,如果管束内部大约到第6排的目视检查清洁度与中间管廊一样好时,再向管束内推进10排检查,也可能发现泥渣严重的堆积现象。

(5)管板上部管束内的目视检查可以从管板上方50~100mm处进行,因为这个高度能全面观察到检查区域里泥渣的分布与高度、管子的污垢圈等。

(6)管速内泥渣堆积的形状和范围由于蒸汽发生器的设计和运行而有所变化,对管束内进行全面的目视检查,可绘制详细的泥渣分布,并选择适当的清洗方法。

(7)仅通过涡流检测来预测管板上泥渣的堆积会造成错误的结果,只有与目视检查相结合,才能得出管壁上的污垢厚度和管板上泥渣堆的范围和数量。

(8)每次停堆期间应寻找外来物。运行经验证明,涡流检测和金属撞击监测系统可能发现不了潜在的破坏性外来物。有一次在目视检查时发现过一个外来物,能对管子产生磨损,如果不清除该外来物,极有可能会引起一次侧向二次侧的严重泄漏,导致计划外停堆维修。

2 国外卧式蒸汽发生器的清洗经验[3-4]

卧式蒸汽发生器的泥渣堆积区和污垢层里,随着泥渣或污垢厚度、孔隙以及热负荷的增大,会导致腐蚀性杂质的浓缩,即使较小的浓缩,也会使奥氏体不锈钢(08 18N I O T)传热管腐蚀破裂。泥渣内含有铜会导致局部腐蚀增大。通常,铜在泥渣层底部,直接与传热管表面接触,成为加剧腐蚀缺陷发展(直至穿透裂纹)的因素之一。俄罗斯巴拉科夫核电站2号机组蒸汽发生器传热管主要有以下两种类型的穿壁裂纹:

(1)在泥渣大量堆积区以凹坑形式出现的裂纹;

(2)在氯化物含量增高时,支撑板区传热管下方出现腐蚀裂纹。

传热管腐蚀破损最多的区域为内部堵有泥渣的下部几排传热管和泥渣大量堆积的支撑板区。随着传热管上污垢逐渐增厚(大约300~400g/m2起),污垢会沉积在管子上并不易清除,或者由于管间泥渣沉积过多,部分泥渣塌落,直至完全堵塞管间。所以,污垢比应控制在150g/m2以内;如果是新一代核电站蒸汽发生器,则应控制在100g/m2以内。如

16清洗世界第6期