某核電廠汽水分離再熱器內(nèi)部部分部件多次發(fā)生流動加速腐蝕現(xiàn)象,對機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。從流動加速腐蝕的機(jī)理、影響因素及MSR實(shí)際運(yùn)行工況等方面對汽水分離再熱器流動加速腐蝕原因進(jìn)行分析,并提出了減小流動加速腐蝕影響的控制措施。 

【文章來源】：中國核電. 2020,13(04)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

汽水分離再熱器內(nèi)部FAC形貌

FAC發(fā)生的機(jī)理，可由圖2來說明。管道或工件表面覆蓋了一層Fe3O4氧化膜，在遠(yuǎn)離這層氧化膜區(qū)域的主流區(qū)的流體流速較快，而靠近氧化膜的流體邊界層的流速較慢。如果主流區(qū)中溶解的鐵離子未達(dá)到飽和，邊界層中已經(jīng)溶解的鐵離子就會不斷向主流區(qū)中遷移，繼而邊界層中溶解的鐵離子也將處于不飽和狀態(tài)，這樣氧化膜中的鐵就會溶解到未飽和的邊界層中，從而使Fe3O4氧化膜以一定速率溶解。另外，氧化膜孔隙內(nèi)充填有水，金屬基體腐蝕產(chǎn)生的鐵離子通過這個通道可直接擴(kuò)散到氧化膜外的邊界層。這三個區(qū)域（主流區(qū)、邊界層、氧化膜）不斷發(fā)生溶解鐵的遷移，而高速流動的水又將遷移于水中的溶解鐵帶走，從而導(dǎo)致鋼鐵表面不斷腐蝕[3]。2.4 FAC影響因素

水中雜質(zhì)如果可以穿過邊界層并且能與鋼或腐蝕產(chǎn)物（鐵離子和Fe3O4）反應(yīng)的話，雜質(zhì)就能影響FAC。這些雜質(zhì)包括：氧、金屬離子、氫、其他雜質(zhì)。氧可使Fe3O4向Fe2O3轉(zhuǎn)變，并且由于Fe2O3的溶解度比Fe3O4小幾個數(shù)量級，所以會降低FAC的速率。法瑪通德國技術(shù)研究中心的研究人員在研究FAC時發(fā)現(xiàn)：當(dāng)流體中的溶解氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于1×10-10時，腐蝕嚴(yán)重；當(dāng)溶解氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)在1×10-10～4×10-10時腐蝕速率急劇下降；當(dāng)溶解氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到8×10-10時，腐蝕速率可以忽略不計(jì)[7]。圖3展示了溶解氧對FAC速率的影響。金屬雜質(zhì)對FAC的影響較小，但是銅離子、鎳離子、鉬離子等能影響到FAC的速率，即使在給水中的濃度至1ppb。以銅離子為例，銅離子主要來自銅合金部件的腐蝕，由于電極的吸引作用，它會進(jìn)入到氧化物的孔中，堵塞孔隙，這使得FAC中腐蝕產(chǎn)物的擴(kuò)散通道減少，F(xiàn)AC的速率也就隨之減小。聯(lián)氨作為還原劑維持給水中的還原環(huán)境，還可作為除氧劑、pH調(diào)節(jié)劑。聯(lián)氨在下面兩種情況下會加速FAC：聯(lián)氨同氧反應(yīng)使得氧含量降低；大于150℃時，聯(lián)氨分解產(chǎn)生的氫能使Fe3O4的溶解加快。FAC速率隨聯(lián)氨含量的變化曲線呈鈴狀，在150ppb處達(dá)到頂峰。2.4.3 溫度


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