Энергетика. ТЭС и АЭС

Всё о тепловой и атомной энергетике

Стояночная коррозия пароводяного тракта АЭС

При остановках реактора и расхолаживании блока происходит растворение кислорода воздуха в оставшейся в оборудовании и трубопроводах воде. Воздух растворяется в пленке воды на стенках паропроводов и оборудовании конденсатно-питательного тракта при его опорожнении. В этом случае концентрация кислорода может достичь насыщения при данной температуре. В воде, насыщенной воздухом, происходит интенсивная коррозия углеродистой стали:

6Fe + 5H2O + 3 1/2 O2 = 6YFeOOH + 4H + 4е.

При пуске блока и повышении температуры образовавшийся окисел превращается в рыхлый осадок гематита по формуле:

2YFeOOH→Fe2O3 + H2O, который легко уносится паром и водой.

Скорость коррозии оборудования и трубопроводов из углеродистой стали при остановленном реакторе велика и составляет 3-5 г/(м2*сут). Коррозия носит язвенный характер, язвины располагаются в основном по нижней образующей трубопроводов. Весьма существенно, что скорость коррозии не уменьшается со временем.

Развитию коррозии при остановке реактора способствует скапливающийся в оборудовании и трубопроводах шлам, который хорошо удерживает воду. По этой причине наибольшее количество коррозионных раковин обнаруживается вдоль нижней образующей горизонтальных трубопроводов.

При разгерметизации первого контура ВВЭР в период перегрузки топлива происходит насыщение воды воздухом. В насыщенном воздухом растворе борной кислоты при температуре около 20 °С скорость коррозии перлитных сталей достаточно велика и составляет несколько граммов на 1 м2 в сутки. Введение в воду аммиака и щелочи с целью повышения значения рН снижает скорость коррозии в несколько раз. Скорость коррозии нержавеющих аустенитных сталей при остановке реактора и насыщении воды воздухом практически не изменяется и остается в пределах 10 — 50 мг/(м2*сут). То же самое происходит и в растворе борной кислоты. Скорость коррозии возрастает в сотни раз при попадании в воду большого количества хлоридов. Коррозия при этом носит язвенный характер.

Аналогично нержавеющей стали ведут себя и сплавы циркония, скорость коррозии которых после остановки реактора остается небольшой.

Скорость коррозии медных сплавов при остановке реактора наиболее значительна в первые сутки, около 100 мг/(м2*сут). В дальнейшем она быстро снижается.

В качестве мероприятий, снижающих скорость коррозии конструкционных материалов при остановке реактора, может найти применение консервация оборудования газообразным азотом или циркуляция воды с непрерывной ее очисткой.

Азотная консервация заключается в заполнении оборудования газообразным азотом до практически полного вытеснения кислорода и поддержании избыточного давления не ниже 1 кПа.

Консервация по второму способу заключается в циркуляции воды по конденсатнопитательному тракту с непрерывной ее очисткой на ионообменных фильтрах. Для сброса воды в конденсаторы турбин помимо парогенераторов (реактора) монтируется дополнительный трубопровод.

Азотная консервация имеет некоторые преимущества, в частности позволяет консервировать теплообменники с трубным пучком из медных сплавов, но более сложна, требует непрерывного контроля и значительной подпитки чистым азотом из-за неизбежных утечек газа через неплотности оборудования.

Читайте также:

Updated: 24.01.2015 — 08:35
Энергетика. ТЭС и АЭС © 2012 Использование материалов с сайта разрешается при наличии на него активной ссылки без тегов nofollow и noindex.
Adblock detector