(福建福清核电有限公司 福建福清 350318)
摘要:在核电站运行过程当中,蒸汽发生器是其中的重点设备类型,保证其稳定运行十分关键。在本文中,将就核电厂蒸汽发生器运行维护的措施进行一定的研究。
关键词:核电厂;蒸汽发生器;运行维护;
1 引言
在核电厂当中,蒸汽发生器是重要的回路枢纽,也是压力边界的组成部分,具有防止放射性物质外泄的作用。可以说,蒸汽发生器运行情况将直接对电站的运行安全产生影响。而在蒸汽发生器运行当中,也将出现腐蚀、污染等问题,对此,即需要能够积极做好运行维护工作,保证其运行状态。
2 运行维护措施
2.1 杂质控制
在电站运行过程当中,化学添加物、二回路补水等情况的存在都将引入有害的杂质离子,在蒸汽发生器运行时,一次侧具有更高的压力,则使得传热管表面在应力方面始终保持较高的水平,且在主给水杂质离子在进入蒸汽发生器后,具有浓缩在缝隙的情况,这部分情况的存在,则不可避免会出现二次侧应力腐蚀开裂的问题,对二回路当中的杂质离子浓度进行降低。高杂质离子含量情况的存在,不仅会对系统造成进一步的腐蚀,且能够使更多的腐蚀产物转移到二次侧沉积、浓缩在蒸汽发生器缝隙位置,使传热管具有更大的风险出现晶间腐蚀以及腐蚀开裂问题。此外,镁、铝、钙等杂质具有较高浓度时,也有更高的几率沉积在关闭上,在对传热管传热效率产生影响的情况下,使沉积泥渣具有坚硬的特点,且铜铁氧化产物的存在,也将使二回路系统因此发生腐蚀。在该情况下,即需要能够对蒸汽发生器的补给水水质进行严格的控制,保证杂质离子含量始终在较低的水平。
2.2 摩尔比控制
从蒸汽发生器而二次侧缝隙区域可能形成侵蚀性环境方面考虑,电厂在运行当中,如果单纯对杂质含量进行控制,也不能够对传热管退化情况进行完全的避免。在缝隙当中,阴阳离子的存在很可能出现浓缩情况,氯化物、硫酸盐以及钠离子等很可能在生产中形成较高的浓度,在缝隙中形成特殊化学环境,进而导致局部腐蚀情况的发生。为了避免该情况出现,则需要在对杂质离子浓度最大程度降低的同时,使用阴阳离子摩尔比管理,通过该方式对污水的水化学特性进行调节,保证缝隙位置具有中性pH值,以此对二次侧应力腐蚀破裂、晶间腐蚀情况进行有效的控制。
2.3 二次侧泥渣冲洗
在运行过程当中,较多泥渣会沉积在管束、支撑板以及管板等缝隙位置,在压力、温度变化的情况下,泥渣会挤压传热管,在使管道出现凹陷的情况下,导致应力腐蚀问题的发生。在沉积刚刚形成时,其具有疏松的特点,很容易进行清除,而在经过一定时间后,该种结垢情况将变硬而难以去除。在该情况下,则需要能够及时进行清洗处理,在降低处理成本的情况下,对蒸汽发生器的使用寿命进行延长。目前,水力冲洗即是对蒸汽发生器疏松沉积物进行处理的有效方式,每一个燃料循环进行一次冲洗,而对于去除困难、已经硬化的沉积物,则可以结合实际情况以化学清洗方式进行处理。
2.4 传热管在役检查
在蒸汽发生器当中,其传热管在回路承压边界当中占据有80%的比重,传热管壁厚在1-1.5mm之间,能够对一、二次侧间存在的较大压差与温差进行承受,同时包括有腐蚀、水利振动以及应力情况等。在该情况下,传热管则成为了回路压力边界当中具有较高破裂发生几率的区域,在核电厂运行当中,对传热管进行完整性检测也因此成为了非常重要的一项工作内容。对传热管进行在役检查是一种有效的方式,在检查过程当中,即能够发现可预见性缺陷,对相应措施进行提前的采取与应用,避免蒸汽发生器传热管因发生破裂导致事故的发生。
2.5 外来异物检查
所谓外来异物,即是不应当存在于蒸汽发生器二次侧的物质,对于这部分物质的类型有很多,可能是在维修当中进入的外部物质,也可能是蒸汽发生器脱落的零件等。当这部分异物在二次侧内部长时间存在时,受到机组运行当中振动、水流冲击等因素影响,则可能对传热管造成碰撞、磨损情况,导致破损情况的发生。当发现存在异物后,即需要能够对沉积处管板、传热管的磨损情况进行全面的检查,对检查结果进行记录,在取出前做好沉积位置的标记,为后续大修工作的开展提供参考,且能够同理论位置进行比对,这是因为小的泥渣、外来物将停留在流速较小的区域当中。同时,也需要做好异物尺寸、类型的记录,在确定其来源的基础上做好防控,降低未来进入的几率。而如果有异物在发现后难以取出,则需要进行定位标记处理,以此在后续修理当中进行状态检查,充分评估对于设备材料产生的影响。
2.6 泥渣分析
要综合分析蒸汽发生器当中冲洗的泥渣,包括有泥渣的密实性、成分以及硬度等。在进行成分分析的同时,也需要能够充分分析泥渣的硬度、密度以及空隙性等物体参数,对泥渣结构特性进行充分的了解,同时掌握在运行一定时间后,泥渣在结构特性、成分方面所产生的变化。根据这部分趋势变化,则可以对泥渣冲洗技术进行进一步优化、做好额外检查工作,为未来换料大修期间泥渣冲洗、发生器检查工作的进行提供依据。
2.7 结构完整性评估
在实际生产当中,对于设备换料大修期间、正常运行期间形成的监测指标数据,对蒸汽发生器结构退化、性能情况进行分析,以此为基础对蒸汽发生器结构的完整性进行评估。在该项工作开展中,则能够对蒸汽发生器内部设备老化降质等情况进行及时的发现,对设备的内部检查间隔、方式进行积极的优化。同时,在此当中也能够对传热管的运行状态进行监测把握,保证在下一个检查间隔当中,能够满足完整性需求。此外,也能够对维修策略准则进行科学的确定,通过科学措施的制定落实进一步延长蒸汽发生器的使用寿命与效果。
3 结束语
蒸汽发生器作为核电厂运行当中的重要组成部分,保证其运行效果十分关键。在实际工作开展当中,即需要能够从多方面入手,积极做好蒸汽发生器在运行、通用期间的检查维护工作,保证蒸汽发生器在运行性能、结构完整性方面都能够满足电厂运行需求。
参考文献
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