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核电站蒸汽发生器的化学清洗及现场经验(3)

北极星电力网技术频道    作者:丁训慎   2010/11/3 10:57:02   

  3.1 SGOG-EPRI化学清洗现场经验
  
  于1987年和1988年用SGOG-EPRI方法清洗了奥康尼1和2核电站的蒸汽发生器.该蒸汽发生器为直流式,由于腐蚀产物不断地沉积在支撑板缝隙内,使二次侧流动阻力增加,导致热功率下降.曾使用机械清洗来清除沉积物,但效果不好,后来对管束部分高度进行了化学清洗.清洗后,二次侧流动阻力恢复正常,功率也达到满功率,4台蒸汽发生器共清除泥渣7072kg.目视检查表明,支撑板缝隙内没有沉积物.腐蚀监测证明,管子和支撑板等部件的腐蚀程度没有超过清洗工艺的规定.
  
  在1993年对布鲁斯4核电站蒸汽发生器进行了管束全高度铁和铜的化学清洗.沉积物中含有高达5%~50%的铜,沉积物数量也多,某些支撑板缝隙被沉积物堵塞.清洗后的废液量也大.清洗中用高浓度去铁溶剂以减少废液量;对去铜溶剂也进行了改进,以提高铜的溶解量.最后,共清洗出泥渣6254kg.
  
  3.2 KWU化学清洗现场经验
  
  于1988年6月和9月,用KWU化学方法清洗了林哈尔斯3和4核电站的蒸汽发生器.核电站运行了几个周期后,用视频检查发现管板上硬块泥渣堆覆盖了大约300~400根管子的区域,先采用机械清洗,后决定采用化学清洗.取出硬块泥渣样品,分析化学成分和形态,选择NTA溶剂,注入冷态低水位蒸汽发生器,再加热至140~200℃之间.清洗中发现硬块泥渣溶解速度很快,能在60~80min内完成.化学清洗后又进行机械清洗,但没有冲出泥渣.用视频检查,发现清除了近80%的泥渣,并破坏了硬块泥渣结构.在1989年夏核电站停堆时又进行第二次化学清洗,这次化学清洗提高了NTA的浓度,加大了溶剂的注入,而且清洗了上部支撑板和管束.清洗后视频检查发现管板和支撑板上的硬块泥渣被清除,管子呈金属光泽,缝隙区无沉积物.
  
  于1989年用KWU方法清洗了蒂昂热2核电站蒸汽发生器.该核电站运行的前几年,冷凝器有几处泄漏,在冷凝水和给水中含铜相当高,在蒸汽发生器支撑板处产生了轻微的凹痕,1988年凹痕深度达200μm.同年,电力公司决定冷凝器中用不锈钢管来更换铝黄铜管.为了清除回路中的铜,采用了化学清洗.首先清除氧化铁:在停堆过程中用一回路系统来控制清洗温度,在175℃停止冷却4.5h;注入溶剂前,加入联氨和氨溶液;使用NTA浓度稍低于2%.注入溶剂后约1.5h,取样分析表明溶剂已经耗尽.接着清除铜:在室温下,经辅助给水注入去铜溶剂,并通过排污管吹入压缩空气,经6h后,取样分析表明,溶剂也已耗尽.按计划清洗了63h,清除氧化铁1682kg,盐5.9kg(主要是硫酸盐),废液中有其它金属41.9kg(主要是锌).清除铜133kg,盐1.68kg.对清洗后的热侧和冷侧的4个高度进行视频检查,发现管子呈金属光泽,支撑板间隙无沉积物,管板上无显著的泥渣堆.
  
  3.3 EDF化学清洗现场经验
  
  于1988年和1989年,用EDF方法清洗了蒂昂热1核电站蒸汽发生器,进行了管束全高度铁和铜的清洗,从每台蒸汽发生器中清除1300~1500kg四氧化三铁,30~50kg的铜和锌的氧化物.化学清洗后用机械方法清洗出300kg的非溶性沉积物.1989年化学清洗了诺让1核电站蒸汽发生器中积聚于管板上的金属颗粒.因沉积物经过氧化后膨胀压凹管子,会引起一次侧应力腐蚀破裂.清洗过程由两道工序组成:(1)清洗整个蒸汽发生器的管束和支撑板;(2)清洗管板,软化和粉碎硬壳的金属颗粒堆,以便用机械清洗把泥渣冲走.1990年基于与诺让1蒸汽发生器同样原因,清洗了圣阿尔邦2核电站蒸汽发生器,根据清洗经验,只清洗了蒸汽发生器的下半部,减少了废液的排放量.
  
  由于费森海姆核电站蒸汽发生器管板上泥渣区和支撑板缝隙处出现管子腐蚀现象,于1992年夏季进行了化学清洗,目的是消除泥渣和清洗支撑板间隙的污垢.化学清洗后,用CECIL(清洗和检查一体化装置)进行了机械清洗,希望能根除或减轻对管子的腐蚀.
  
  4、分析与讨论
  
  1)在核电站运行初期,蒸汽发生器管板上大量泥渣堆积以前,进行机械清洗和化学清洗,能较易清除泥渣,使管子的腐蚀减至最小,特别是在第一个运行周期后采用清洗技术非常有效.我国大亚湾核电站和秦山核电站的蒸汽发生器已经采用了机械清洗,随着运行时间的增长,管板上泥渣堆不断增高,应考虑采用预防性定期的化学清洗.
  
  2)大亚湾核电站蒸汽发生器的化学清洗,可以先考虑采用法国EDF化学清洗方法,随后可与国内有关研究院所和清洗公司结合开发自己的化学清洗方法,对管子材料的腐蚀应极轻微、快速和廉价.
  
  3)对核电站蒸汽发生器进行化学清洗时,缩短清洗时间是重要的.高温化学清洗时,可在冷却和启动阶段使用加热装置;低温化学清洗时,可提高循环速度,并与机械清洗相结合.
  
  4)减少废液量对化学清洗也是重要的.对运行时间不长的蒸汽发生器,可采用机械清洗与化学清洗结合的方法清洗管板,并注意开发研究废液处理的新方法等(作者:丁训慎)

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