核电站运行初期不锈钢锈蚀案例与应对分析
苏传斌
中图分类号:TM623 文献标识:A 文章编号:1674-1145(2019)6-189-01
摘 要 由于不锈钢材料有良好的耐腐蚀性和抗压强度,在核电站的厂房建设和系统建设中有着广泛的使用。核电站设备由于其特殊性,要比一般的设备的运行环境复杂。因此,在一些极端情况下,不锈钢材料不能够满足基本的运行要求,设备还是会出现一些点蚀或者应力腐蚀的情况,可能会引起设备失效,给核电站运行带来严重的安全隐患。本文主要分析核电站工程建设阶段中常见的一些腐蚀情况,并针对性的提出一些建议。
关键词 核电站 运行初期 不锈钢材料 点蚀
核电站很多个系统组成的一个发电场所,不锈钢广泛使用在核电站建设的各个系统中,从管道和仪表管线,到各种设备的零部件中,不锈钢材料都有大量使用。不锈钢材料由于其构成元素铬在表面和空气反映生成了一层致密的氧化物薄膜,从而隔绝了空气,生成了一层良好的保护层,因此不锈钢有良好的耐腐蚀性能,一般能够服务很多年,但是核电站运行环境复杂,会出现一些点蚀或者晶间腐蚀的特殊情况,这种局部腐蚀不能被轻易发现,但若腐蚀到一定程度,会对核电站的运行有着严重的危害。
一、核电厂腐蚀案例分析
在核电厂运行初期,一些不锈钢材料的腐蚀问题会慢慢地显示出来,下面主要介绍核电站容易发生腐蚀的集中主要类型。
(一)室内酸环境下的腐蚀情况
在酸性环境下,氯离子的腐蚀性极强,能够对不锈钢材料进行严重的腐蚀。核电站的制氯酸碱存放间,氯离子的浓度极高。在一些情况下,由于酸雾吸收器不能够及时的清除所有的酸性气体,酸雾在设备表面凝结,形成局部氯离子浓度较高,破坏设备表面的不锈钢材料钝化膜,形成严重的酸性腐蚀。
(二)缝隙腐蚀
每一个零件和设备需要通过固定的连接件来连接,一旦发生缝隙腐蚀,对于整个系统的安全运行有着至关重要的影响。一般情况下,链接缝隙处选用的材料都是经过特殊处理的,缝隙腐蚀一般发生在法兰处,垫片和螺帽位置处。通过腐蚀减小零部件的主要尺寸,导致两个设备之间的连接出现问题,引起装配问题。
(三)电偶腐蚀
电偶腐蚀情况是设备腐蚀情况中比较常见的一种腐蚀情况。由于设备不同材料的接触,导致电偶腐蚀情况是不能够避免的。在核电站中出现电偶腐蚀较多的是小阳极--大阴极的腐蚀情况,低电位的碳钢螺栓严重腐蚀,最后影响设备的安全运行。此外,不锈钢材料在安装过程中出现的一些脏污情况也能够引起材料的腐蚀。
二、预防腐蚀的相关对策
(一)设计审查
在核电站防腐蚀的设计方案中,应当充分考虑一些特殊材料的特殊工作条件,加上核电站的维修成本过高,工期紧张,应选择较为先进的耐腐蚀材料。根据电站的运行情况和自身的运行特点,制定一套较为合理的材料选择方案,避免因为不锈钢材料腐蚀情况出现的设备失效问题。
(二)核电站建设阶段的防腐处理
核电站的不锈钢材料在搬运和吊装过程中都要对其进行保护处理,确保不锈钢表面的钝化膜不被破坏,避免不锈钢材料表面出现磕碰问题,保持材料的表面干燥和分开存放。所有的材料(包括螺栓、支架等)都要选择合适的垫片,法兰连接处要设置绝缘垫片和绝缘套筒避免不锈钢材料和其他的材料接触发生电偶腐蚀,对于不锈钢材料的焊接区域要进行表面钝化处理,确保不锈钢表面的清洁。在调试过程中,对于水质有明显的要求的设备安装时候,严禁各种离子超标。
(三)不锈钢材料的管理和维修
不锈钢材料的管理工作是保证不锈钢材料不受腐蚀的最基础的一个步骤,在管理过程中,相关部门要严格按照相关的管理方法进行存放,根据实际情况制定合理的防腐办法,对于不锈钢材料进行周期性的检查,制定切实可行的防腐蚀措施。对于核岛内的一些不锈钢管道或者设备,进行酸化处理是能够有效避免其遭受腐蚀。另一方面,涂层也是一种常用到的防腐蚀办法,对于不锈钢材料的防腐蚀有着良好的作用。
三、结语
以上主要分析了核电站中常见的几种不锈钢材料的腐蚀情况和相应的对策,在核电站的建设初期,各个地方要结合自身特点,制定符合自身特点的防腐计划,确保不锈钢材料不被腐蚀,保证核电站安全的建设。
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