CN104060277A

CN104060277A - 一种核电机组核岛设备冷却水系统加缓蚀剂的防腐蚀工艺

Info

Publication number: CN104060277A
Application number: CN201310091478.5A
Authority: CN
Inventors: 李锋; 韩斌; 顾颖宾; 王旭初; 王宇宙; 陆志浩
Original assignee: Jiangsu Nuclear Power Corp
Current assignee: Jiangsu Nuclear Power Corp
Priority date: 2013-03-20
Filing date: 2013-03-20
Publication date: 2014-09-24

Abstract

本发明属于核电站核岛设备防腐蚀技术领域，具体涉及一种核电机组核岛设备冷却水系统加缓蚀剂的防腐工艺；本发明的目的是，提供一种减缓和抑制核岛设备冷却水系统（KAA）铜材的腐蚀，控制闭式循环水中铜离子的浓度的防腐蚀工艺；本发明包括缓蚀剂的配置和设备冷却水系的缓蚀剂加入两步，其特征在于：所述的缓蚀剂为TTA和磷酸三钠混合组成，所述的缓蚀剂中TTA的浓度为2-20mg/L，pH值为8.2-10.0；本发明的有益效果是：经过本工艺处理后，铜离子的增长速率约为未加药时的千分之一，有效的抑制了铜离子的增长，从根本上解决了核岛重要设备冷却水系统（KAA）的腐蚀问题。

Description

一种核电机组核岛设备冷却水系统加缓蚀剂的防腐蚀工艺

技术领域

本发明属于核电站核岛设备防腐蚀技术领域，具体涉及一种核电机组核岛设备冷却水系统加缓蚀剂的防腐工艺。

背景技术

核岛重要设备冷却水系统（KAA）的水质为除盐水，闭式循环，不添加任何防腐剂，无铜离子、铁离子等腐蚀性杂质要求，通风冷却器传热管使用了大量的T2纯铜材料，总面积约1000平方米。由于铜管与KAA系统介质的接触面积大，采用防腐工艺，造成大量的铜腐蚀产物进入该系统。由于铜离子属于高电位强腐蚀性金属离子，对系统的热交换器不锈钢等材料有强烈的腐蚀作用，为了从根本上解决KAA腐蚀的问题，必须控制铜的腐蚀和循环系统介质中铜离子的浓度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种减缓和抑制核岛设备冷却水系统（KAA）铜材的腐蚀，控制闭式循环水中铜离子的浓度的防腐蚀工艺。

本发明所采用的技术方案是：

一种核电机组核岛设备冷却水系统加缓蚀剂的防腐蚀工艺，包括加药罐中缓蚀剂的配置和设备冷却水系的缓蚀剂加入两步，所述的缓蚀剂为TTA和磷酸三钠混合组成，所述的缓蚀剂配比要求为，TTA的浓度为2-20mg/L，配置完成后要求pH值为8.2-10.0。

所述的加药罐中母液的配置步骤分为：

步骤一、向加药罐中注除盐水1立方，投运电加热器并升温至50℃；

步骤二、打开加药罐顶部盖板加入磷酸三钠固体试剂25公斤，启动搅拌器，搅拌1小时；

步骤三、再加入TTA固体试剂10公斤，搅拌两小时；

所述设备冷却水系的缓蚀剂加入步骤中，调整计量泵的流量进行加药，计量泵的流量控制在0.8L/min。

本发明的有益效果是：

经过本工艺处理后，铜离子的增长速率约为未加药时的千分之一，有效的抑制了铜离子的增长，从根本上解决了核岛重要设备冷却水系统（KAA）的腐蚀问题。

附图说明

图1是甲基苯骈三氮唑结构式图；

图2是铜离子腐蚀速率试验数据图；

图3是高浓度TTA和磷酸三钠缓蚀剂的腐蚀速率试验数据分析图；

图4是低浓度TTA和磷酸三钠缓蚀剂的腐蚀速率试验铜离子浓度趋势图；

图5是高浓度TTA和磷酸三钠缓蚀剂的腐蚀速率试验铜离子浓度趋势图；

图6是一个燃料循环间的腐蚀速率试验铜离子浓度变化趋势图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明提供的一种核电机组核岛设备冷却水系统加缓蚀剂的防腐蚀工艺进行介绍：

一种核电机组核岛设备冷却水系统加缓蚀剂的防腐蚀工艺，包括缓蚀剂的配置和设备冷却水系的缓蚀剂加入两步，所述的缓蚀剂为TTA和磷酸三钠混合组成，所述的缓蚀剂中TTA的浓度为2-20mg/L，pH值为8.2-10.0。

缓蚀剂的配置步骤分为：

步骤三、再加入TTA固体试剂10公斤，搅拌两小时；

设备冷却水系的缓蚀剂加入步骤中，利用计量泵进行加药，计量泵的流量控制在0.8L/min。

TTA中文名称：甲基苯骈三氮唑；分子式：C7H7N3；

结构式：如图1所示

TTA纯品系白色颗粒或粉末，熔点80-86℃，难溶于水，溶于醇、苯、甲苯、氯仿等有机溶剂，可溶于稀碱液,无毒性。

TTA有碳、氮、氢及氧等几种元素组成，其受热辐照分解分解产物主要是二氧化碳和氮气，不会对一回路引入有害的杂质；

磷酸三钠对于一回路设备和操作人员没有危害，而且KAA的排水经过过滤净化后才会进入一回路的水箱，所以其离子不会进入一回路系统。

实施例1

（1）未加缓蚀剂前铜的腐蚀速率试验：

为了验证核岛设备冷却水系统（KAA）系统铜的腐蚀速率，开展了此试验，试验的方法是：先将KAA系统的铜含量用过滤器净化到30ug/L以下，然后每两周测量一次KAA系统内的铜含量，测量完之后立即用过滤器来净化，直到铜含量到30ug/L以下为止，试验进行12周。数据见图2，黑色的柱子为净化后的数据，白色的柱子为每两周测量的数据。从测量的数据可以看出，两周内铜含量大约会升高190ug/L；以此计算铜的增长速率为156ug/L*D。

（2）加磷酸三钠后的腐蚀速率及效果评价：

为了验证磷酸三钠的效果，从2010年12月16日开始对核岛设备冷却水系统（KAA）系统中加入磷酸三钠，化学控制规范如图3；缓蚀剂的浓度为：pH:9.5；磷酸三钠：19mg/L。

从开始加药到结束进行了三个月的试验验证，在此期间进行了化学分析跟踪，根据分析数据来看加入磷酸三钠后铜离子的增长速度为1ug/L*D，铜材的腐蚀减缓，但是铜离子的浓度总体上还是在缓慢升高，见图4。

（3)高浓度TTA和磷酸三钠缓蚀剂的腐蚀速率试验及效果评价：

为了验证缓蚀剂配方在最高浓度时的缓蚀效果，进行了约5个月的试验，缓蚀剂的浓度为：TTA：20.0mg/L；pH:10.0；磷酸三钠：33.2mg/L。从试验情况来看，铜浓度增加缓慢，高浓度情况下铜材能得到有效防护。分析数据见下图5。

（4)低浓度TTA和磷酸三钠缓蚀剂的腐蚀速率试验及效果评价：

为了验证缓蚀剂配方在低浓度时的缓蚀效果，进行了约4个月的试验，缓蚀剂的浓度为：TTA：2.0mg/L；pH:8.2；磷酸三钠：5.1mg/L。从试验情况来看，铜浓度增加缓慢，低浓度情况下铜材能得到有效防护。

（5）一个燃料循环间的腐蚀速率试验及效果评价：

从2011年8月5号对核岛设备冷却水系统（KAA）加入了TTA和磷酸三钠缓蚀剂，缓蚀剂的浓度为：TTA：15.3mg/L；pH:8.9；磷酸三钠：21.8mg/L。经过约一个燃料循环，铜浓度增加缓慢，增长速度为0.12ug/L*D，，腐蚀速率极大的降低，说明此配方能对铜和不锈钢起到优良的防护效果，分析数据见图6。

Claims

1.一种核电机组核岛设备冷却水系统加缓蚀剂的防腐蚀工艺，包括缓蚀剂的配置和设备冷却水系的缓蚀剂加入两步，其特征在于：所述的缓蚀剂为TTA和磷酸三钠混合组成，所述的缓蚀剂中TTA的浓度为2-20mg/L，pH值为8.2-10.0。

2.根据权利要求1所述的一种核电机组核岛设备冷却水系统加缓蚀剂的防腐蚀工艺，其特征在于：所述的缓蚀剂的配置步骤分为：

步骤三、再加入TTA固体试剂10公斤，搅拌两小时；

3.根据权利要求1所述的一种核电机组核岛设备冷却水系统加缓蚀剂的防腐蚀工艺，其特征在于：所述设备冷却水系的缓蚀剂加入步骤中，利用计量泵进行加药，计量泵的流量控制在0.8L/min。