CN116660131A - 一种核电厂冷冻水系统管道涂层性能评估方法 - Google Patents

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CN116660131A CN202310562038.7A CN202310562038A CN116660131A CN 116660131 A CN116660131 A CN 116660131A CN 202310562038 A CN202310562038 A CN 202310562038A CN 116660131 A CN116660131 A CN 116660131A
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Abstract

本发明具体涉及一种核电厂冷冻水系统管道涂层性能评价方法，包括如下步骤：制备核电厂冷冻水系统管道涂层试样；抽取核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层性能检测；抽取核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行核级涂料性能试验并在试验结束后抽取核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层性能检测；抽取核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行模拟环境加速老化试验并在试验结束后抽取核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层性能检测；根据涂层性能检测值分析涂层老化对涂层性能的影响。本发明的核电厂冷冻水系统管道涂层性能评价方法，评价结果更加准确和可靠。

Description

一种核电厂冷冻水系统管道涂层性能评估方法
技术领域
本发明涉及核电厂冷冻水系统管道技术领域，特别是涉及一种核电厂冷冻水系统管道涂层性能评估方法。
背景技术
核电厂冷冻水系统是为核岛通风系统提供冷源带走热量的重要系统，其主要功能是通过系统中的冷冻机组生产出冷冻水，将核岛通风系统冷却盘管所回收的热量通过冷冻机组传递给核岛设备冷却水系统，以保证核岛通风系统正常工作，进而达到控制整个核岛厂房温度的目的。作为核电厂冷冻水系统中负责传输7-12℃冷冻水的冷冻水管道，其管线广泛分布在反应堆厂房和核辅厂房，能够稳运行尤为重要。
核电厂冷冻水系统管道的基体材料为20号碳素结构钢，管道上包有保冷层。保冷层由内至外由绝热层、防潮层、保护层组成，其中，绝热层主要起到隔绝热量传递的作用，防潮层阻止空气中的湿气传递到管道表面，保护层对绝热层和防潮层起到支撑保护作用。
保冷层中的绝热层不能有效的阻止空气中的湿气。核电厂冷冻水系统管道表面温度为7℃，外部环境为23℃，核电厂冷冻水系统管道表面温度与外部环境形成鲜明的温度差，从而产生冷凝作用，使渗入的水汽液化形成冷凝水，管道表面涂层和金属基材之间在冷壁效应下，导致管道表面涂层鼓泡过早失效，进而导致金属基材腐蚀。
因此，与现有的核级涂层比较，核电厂冷冻水系统管道表面涂层在具有去污性能和耐辐照性能外，还需要具有冷冻水特有的环境性能，即耐冷凝水性能、耐冷冻水性能和耐水性能。目前核电厂冷冻水系统管道涂层性能评价中，仅仅把核电厂冷冻水系统管道涂层当作简单的核级涂层，对核电厂冷冻水系统管道涂层进行现有的核级涂层性能试验，如涂层去污试验和涂层耐辐照试验等，没有考虑到冷壁效应和冷凝水作用对核电厂冷冻水系统管道涂层性能的影响，导致评价结果不准确、不可靠。
发明内容
基于此，有必要针对现有核电厂冷冻水系统管道涂层性能评价方法没有考虑冷壁效应和冷凝水作用对核电厂冷冻水系统管道涂层性能的影响，导致评价结果不准确、不可靠的问题，提供一种核电厂冷冻水系统管道涂层性能评价方法，其评价结果更加准确和可靠。
为了实现上述问题，本发明提供如下技术方案：
一种核电厂冷冻水系统管道涂层性能评价方法，包括如下步骤：
步骤一、制备核电厂冷冻水系统管道涂层试样；
步骤二、抽取步骤一的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层性能检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层原始的涂层性能检测值；
步骤三、抽取步骤一的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行核级涂料性能试验并在试验结束后抽取完成核级涂料性能试验的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层性能检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的涂层性能检测值；
步骤四、抽取步骤一的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行模拟环境加速老化试验并在试验结束后抽取完成模拟环境加速老化试验的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层性能检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的涂层性能检测值；
步骤五、根据步骤二到四的涂层性能检测值，分析核电厂冷冻水系统管道涂层老化对核电厂冷冻水系统管道涂层性能的影响。
进一步地，步骤一，包括如下步骤：选取与核电厂冷冻水系统管道完全相同的钢板材料切割成出钢块作为核电厂冷冻水系统管道涂层试样基材；在所述核电厂冷冻水系统管道涂层试样基材上涂装涂层，形成核电厂冷冻水系统管道涂层试样；控制所述核电厂冷冻水系统管道涂层试样的涂层涂装参数与核电厂冷冻水系统管道表面的涂层涂装参数一致。
进一步地，选取与核电厂冷冻水系统管道完全相同的钢板材料切割成出长150mm*宽70mm*厚(3-6)mm的钢块作为核电厂冷冻水系统管道涂层试样基材。
进一步地，所述涂层涂装参数包括涂层材质、涂装工艺、涂装类型、基材表面的处理方式和涂装参数；所述涂层材质包括环氧类和酚醛类，所述涂装工艺包括喷涂和刷涂，所述涂装类型包括整体喷涂和局部修补，所述基材表面的处理方式包括喷砂和打磨，所述涂装参数包括漆膜厚度和表面粗糙度。
进一步地，步骤二中所述涂层性能检测包括涂层目视检测、涂层粘结强度检测、涂层电化学交流阻抗谱检测、涂层去污性能检测和涂层耐辐照能力检测，步骤二中所述核电厂冷冻水系统管道涂层原始的涂层性能检测值包括核电厂冷冻水系统管道涂层原始的涂层目视检测值、涂层粘结强度检测值、涂层电化学交流阻抗谱检测值、涂层去污性能检测值和涂层耐辐照能力检测值；
步骤二，包括如下步骤：分别抽取步骤一的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测、涂层粘结强度检测、涂层电化学交流阻抗谱检测、涂层去污性能检测和涂层耐辐照能力检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层原始的涂层目视检测值、涂层粘结强度检测值、涂层电化学交流阻抗谱检测值、涂层去污性能检测值和涂层耐辐照能力检测值。
进一步地，步骤三中所述核级涂料性能试验包括涂层去污试验和涂层耐辐照试验，步骤三中所述涂层性能检测包括涂层目视检测、涂层去污性能检测和涂层耐辐照能力检测，步骤三中所述核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的涂层性能检测值包括核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第一目视检测数据、第二目视检测数据、第一涂层去污性能检测值和第二涂层去污性能检测值；
步骤三，包括如下步骤：
分别抽取步骤一的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层去污试验和涂层耐辐照试验；
涂层去污试验结束后分别抽取完成涂层去污试验的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测和涂层去污性能检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第一目视检测数据和第一涂层去污性能检测值；
涂层耐辐照试验结束后分别抽取完成涂层耐辐照试验的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测和涂层耐辐照能力检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第二目视检测数据和第二涂层去污性能检测值。
进一步地，步骤三中所述涂层耐辐照试验包括在模拟核电厂冷冻水系统管道无保冷层环境下的涂层耐辐照试验和在模拟核电厂冷冻水系统管道保冷层环境下的涂层耐辐照试验，步骤三中所述核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第二目视检测数据包括核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第三目视检测数据和第四目视检测数据，步骤三中所述核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第二涂层去污性能检测值包括核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第三涂层去污性能检测值和第四涂层去污性能检测值；
步骤三，抽取步骤一的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层耐辐照试验，涂层耐辐照试验结束后分别抽取完成涂层耐辐照试验的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测和涂层耐辐照能力检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第二目视检测数据和第二涂层去污性能检测值，包括如下步骤：
分别抽取步骤一的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行在模拟核电厂冷冻水系统管道无保冷层环境下的涂层耐辐照试验和在模拟核电厂冷冻水系统管道保冷层环境下的涂层耐辐照试验；
在模拟核电厂冷冻水系统管道无保冷层环境下的涂层耐辐照试验结束后，分别抽取完成在模拟核电厂冷冻水系统管道无保冷层环境下的涂层耐辐照试验的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测和涂层耐辐照能力检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第三涂层目视检测值和第三涂层耐辐照能力检测值；
在模拟核电厂冷冻水系统管道保冷层环境下的涂层耐辐照试验结束后，分别抽取完成在模拟核电厂冷冻水系统管道保冷层环境下的涂层耐辐照试验的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测和涂层耐辐照能力检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第四涂层目视检测值和第四涂层耐辐照能力检测值。
进一步地，步骤四中所述模拟环境加速老化试验为模拟核电厂冷冻水系统管道特有环境加速涂层老化试验，包括涂层耐冷凝水试验、涂层耐冷冻水试验和涂层耐水试验；步骤四中所述涂层性能检测包括涂层目视检测、涂层粘结强度检测和涂层电化学交流阻抗谱检测；步骤四中所述核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的涂层性能检测值包括核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第五目视检测数据、第六目视检测数据、第七目视检测数据、第一涂层粘结强度检测值、第二涂层粘结强度检测值、第三涂层粘结强度检测值、第一涂层电化学交流阻抗谱检测值、第二涂层电化学交流阻抗谱检测值和第三涂层电化学交流阻抗谱检测值；
步骤四，包括如下步骤：
分别抽取步骤一的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层耐冷凝水试验、涂层耐冷冻水试验和涂层耐水试验；
涂层耐冷凝水试验过程中，定期分别抽取涂层耐冷凝水试验过程中的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测、涂层粘结强度检测和涂层电化学交流阻抗谱检测；涂层耐冷凝水试验结束后，分别抽取完成涂层耐冷凝水试验的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测、涂层粘结强度检测和涂层电化学交流阻抗谱检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第五目视检测数据、第一涂层粘结强度检测值和第一涂层电化学交流阻抗谱检测值；
涂层耐冷冻水试验过程中，定期分别抽取涂层耐冷冻水试验过程中的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测、涂层粘结强度检测和涂层电化学交流阻抗谱检测；涂层耐冷冻水试验结束后，分别抽取完成涂层耐冷冻水试验的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测、涂层粘结强度检测和涂层电化学交流阻抗谱检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第六目视检测数据、第二涂层粘结强度检测值和第二涂层电化学交流阻抗谱检测值；
涂层耐水试验过程中，定期分别抽取涂层耐水试验过程中的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测、涂层粘结强度检测和涂层电化学交流阻抗谱检测；涂层耐水试验结束后，分别抽取完成涂层耐水试验的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测、涂层粘结强度检测和涂层电化学交流阻抗谱检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第七目视检测数据、第三涂层粘结强度检测值和第三涂层电化学交流阻抗谱检测值。
进一步地，涂层耐冷凝水试验过程中，每七天分别抽取涂层耐冷凝水试验过程中的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测、涂层粘结强度检测和涂层电化学交流阻抗谱检测；涂层耐冷冻水试验过程中，每七天分别抽取涂层耐冷冻水试验过程中的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测、涂层粘结强度检测和涂层电化学交流阻抗谱检测；涂层耐水试验过程中，每七天分别抽取涂层耐水试验过程中的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测、涂层粘结强度检测和涂层电化学交流阻抗谱检测。
进一步地，步骤五，包括如下步骤：
根据核电厂规定的涂层服役性能标准要求，确定步骤二中的涂层性能检测值在服役时的性能标准值；
将步骤三和步骤四中的所有核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的涂层性能检测值分别与步骤二中的涂层性能检测值在服役时的性能标准值进行比较；
如果步骤三和步骤四中的所有核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的涂层性能检测值均大于等于步骤二中的涂层性能检测值在服役时的性能标准值，则说明核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的涂层性能仍满足核电厂规定的涂层服役性能标准要求；
如果步骤三和步骤四中存在核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的涂层性能检测值小于步骤二中的涂层性能检测值在服役时的性能标准值，则通过涂层电化学交流阻抗谱检测的方法表征核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的涂层性能，根据步骤四的核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的涂层电化学交流阻抗谱检测值绘制核电厂冷冻水系统管道涂层性能随冷凝水、冷冻水、室温水的电化学交流阻抗变化曲线，评价核电厂冷冻水系统管道涂层的涂层性能。
进一步地，步骤五中，核电厂冷冻水系统管道老化后的涂层电化学交流阻抗谱检测值经软件解析后得到拟合电路中的电荷转移电阻Rt；根据拟合电路中的电荷转移电阻Rt评价核电厂冷冻水系统管道涂层的涂层性能：
当Rt＞109时，评价核电厂冷冻水系统管道涂层的涂层性能极优；当107≤Rt≤109时，评价核电厂冷冻水系统管道涂层的涂层性能良好；当103≤Rt≤107时，评价核电厂冷冻水系统管道涂层的涂层性能较差，核电厂冷冻水系统管道涂层的涂层轻微破损；当101≤Rt≤103时，评价核电厂冷冻水系统管道涂层的涂层性能极差，核电厂冷冻水系统管道涂层的涂层严重破损。
本发明的有益技术效果：
本发明的核电厂冷冻水系统管道涂层性能评价方法，在现有的核级涂层性能检测的基础上，增加了模拟环境加速老化试验，同时在现有的表征手段基础上，引入了电化学交流阻抗谱检测，更加准确地分析涂层性能以及变化趋势；在评价核电厂冷冻水系统安全相关涂层状态时，不仅考虑了涂层的老化程度，还考虑到涂层老化后在涂层性能上的变化，对核电厂冷冻水系统管道涂层老化状态与涂层性能的评价结果更加准确和可靠，为核安全相关涂层与核安全风险计算的关系模型提供科学依据和精确的计算路径。
附图说明
图1为一个实施例的核电厂冷冻水系统管道涂层性能评价方法流程图。
图2为一个实施例的核电厂冷冻水系统管道涂层试样主视图；
图3为一个实施例的核电厂冷冻水系统管道涂层试样侧视图；
图4为一个实施例的核电厂冷冻水系统管道涂层试样俯视图；
图5为核电厂冷冻水系统管道冷壁效应原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，本实施例提供一种核电厂冷冻水系统管道涂层性能评价方法，包括如下步骤：
步骤一、制备核电厂冷冻水系统管道涂层试样；
步骤二、抽取步骤一的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层性能检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层原始的涂层性能检测值；
步骤三、抽取步骤一的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行核级涂料性能试验并在试验结束后抽取完成核级涂料性能试验的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层性能检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的涂层性能检测值；
步骤四、抽取步骤一的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行模拟环境加速老化试验并在试验结束后抽取完成模拟环境加速老化试验的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层性能检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的涂层性能检测值；
步骤五、根据步骤二到四的涂层性能检测值，分析核电厂冷冻水系统管道涂层老化对核电厂冷冻水系统管道涂层性能的影响。
参见图2-4，在本实施例中，步骤一，包括如下步骤：选取与核电厂冷冻水系统管道完全相同的钢板材料切割成出长150mm*宽70mm*厚6mm的钢块作为核电厂冷冻水系统管道涂层试样基材；
在所述核电厂冷冻水系统管道涂层试样基材上涂装涂层，形成核电厂冷冻水系统管道涂层试样；控制所述核电厂冷冻水系统管道涂层试样的涂层涂装参数与核电厂冷冻水系统管道表面的涂层涂装参数一致；
所述涂层涂装参数包括涂层材质、涂装工艺、涂装类型、基材表面的处理方式和涂装参数；所述涂层材质包括环氧类和酚醛类，所述涂装工艺包括喷涂和刷涂，所述涂装类型包括整体喷涂和局部修补，所述基材表面的处理方式包括喷砂和打磨，所述涂装参数包括漆膜厚度和表面粗糙度。
在本实施例中，步骤二中所述涂层性能检测，包括涂层目视检测、涂层粘结强度检测、涂层电化学交流阻抗谱检测、涂层去污性能检测和涂层耐辐照能力检测，步骤二中所述核电厂冷冻水系统管道涂层原始的涂层性能检测值包括核电厂冷冻水系统管道涂层原始的涂层目视检测值、涂层粘结强度检测值、涂层电化学交流阻抗谱检测值、涂层去污性能检测值和涂层耐辐照能力检测值；
步骤二，包括如下步骤：分别抽取步骤一的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测、涂层粘结强度检测、涂层电化学交流阻抗谱检测、涂层去污性能检测和涂层耐辐照能力检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层原始的涂层目视检测值、涂层粘结强度检测值、涂层电化学交流阻抗谱检测值、涂层去污性能检测值和涂层耐辐照能力检测值。
在本实施例中，步骤三中所述核级涂料性能试验包括涂层去污试验和涂层耐辐照试验，步骤三中所述涂层性能检测包括涂层目视检测、涂层去污性能检测和涂层耐辐照能力检测，步骤三中所述核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的涂层性能检测值包括核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第一目视检测数据、第二目视检测数据、第一涂层去污性能检测值和第二涂层去污性能检测值；
步骤三，包括如下步骤：
分别抽取步骤一的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层去污试验和涂层耐辐照试验；
涂层去污试验结束后分别抽取完成涂层去污试验的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测和涂层去污性能检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第一目视检测数据和第一涂层去污性能检测值；
涂层耐辐照试验结束后分别抽取完成涂层耐辐照试验的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测和涂层耐辐照能力检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第二目视检测数据和第二涂层去污性能检测值。
在本实施例中，步骤三中所述涂层耐辐照试验包括在模拟核电厂冷冻水系统管道无保冷层环境下的涂层耐辐照试验和在模拟核电厂冷冻水系统管道保冷层环境下的涂层耐辐照试验，步骤三中所述核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第二目视检测数据包括核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第三目视检测数据和第四目视检测数据，步骤三中所述核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第二涂层去污性能检测值包括核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第三涂层去污性能检测值和第四涂层去污性能检测值；
步骤三，抽取步骤一的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层耐辐照试验，涂层耐辐照试验结束后分别抽取完成涂层耐辐照试验的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测和涂层耐辐照能力检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第二目视检测数据和第二涂层去污性能检测值，包括如下步骤：
分别抽取步骤一的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行在模拟核电厂冷冻水系统管道无保冷层环境下的涂层耐辐照试验和在模拟核电厂冷冻水系统管道保冷层环境下的涂层耐辐照试验；
在模拟核电厂冷冻水系统管道无保冷层环境下的涂层耐辐照试验结束后，分别抽取完成在模拟核电厂冷冻水系统管道无保冷层环境下的涂层耐辐照试验的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测和涂层耐辐照能力检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第三涂层目视检测值和第三涂层耐辐照能力检测值；
在模拟核电厂冷冻水系统管道保冷层环境下的涂层耐辐照试验结束后，分别抽取完成在模拟核电厂冷冻水系统管道保冷层环境下的涂层耐辐照试验的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测和涂层耐辐照能力检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第四涂层目视检测值和第四涂层耐辐照能力检测值。
在本实施例中，步骤四中所述模拟环境加速老化试验为模拟核电厂冷冻水系统管道特有环境加速涂层老化试验，包括涂层耐冷凝水试验、涂层耐冷冻水试验和涂层耐水试验；步骤四中所述涂层性能检测包括涂层目视检测、涂层粘结强度检测和涂层电化学交流阻抗谱检测；步骤四中所述核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的涂层性能检测值包括核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第五目视检测数据、第六目视检测数据、第七目视检测数据、第一涂层粘结强度检测值、第二涂层粘结强度检测值、第三涂层粘结强度检测值、第一涂层电化学交流阻抗谱检测值、第二涂层电化学交流阻抗谱检测值和第三涂层电化学交流阻抗谱检测值；
步骤四，包括如下步骤：
分别抽取步骤一的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层耐冷凝水试验、涂层耐冷冻水试验和涂层耐水试验；
涂层耐冷凝水试验过程中，每七天分别抽取涂层耐冷凝水试验过程中的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测、涂层粘结强度检测和涂层电化学交流阻抗谱检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层耐冷凝水试验过程中的涂层目视检测值、涂层粘结强度检测值和涂层电化学交流阻抗谱检测值；涂层耐冷凝水试验结束后，分别抽取完成涂层耐冷凝水试验的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测、涂层粘结强度检测和涂层电化学交流阻抗谱检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第五目视检测数据、第一涂层粘结强度检测值和第一涂层电化学交流阻抗谱检测值；
涂层耐冷冻水试验过程中，每七天分别抽取涂层耐冷冻水试验过程中的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测、涂层粘结强度检测和涂层电化学交流阻抗谱检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层耐冷冻水试验过程中的涂层目视检测值、涂层粘结强度检测值和涂层电化学交流阻抗谱检测值；涂层耐冷冻水试验结束后，分别抽取完成涂层耐冷冻水试验的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测、涂层粘结强度检测和涂层电化学交流阻抗谱检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第六目视检测数据、第二涂层粘结强度检测值和第二涂层电化学交流阻抗谱检测值；
涂层耐水试验过程中，每七天分别抽取涂层耐水试验过程中的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测、涂层粘结强度检测和涂层电化学交流阻抗谱检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层耐水试验过程中的涂层目视检测值、涂层粘结强度检测值和涂层电化学交流阻抗谱检测值；涂层耐水试验结束后，分别抽取完成涂层耐水试验的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测、涂层粘结强度检测和涂层电化学交流阻抗谱检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第七目视检测数据、第三涂层粘结强度检测值和第三涂层电化学交流阻抗谱检测值。
在本实施例中，涂层去污试验、涂层耐辐照试验、涂层耐冷凝水试验、涂层耐冷冻水试验和涂层耐水试验均为环境模拟试验，环境模拟实验是持续性实验，直到涂层失效方为试验终止。
在本实施例中，核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层去污试验、涂层耐辐照试验、涂层耐冷凝水试验、涂层耐冷冻水试验和涂层耐水试验过程中，通过涂层目视检测的方法来表征核电厂冷冻水系统管道涂层试样的涂层性能变化，即通过涂层表面缺陷确定核电厂冷冻水系统管道涂层试样的涂层何时失效。
在本实施例中，核电厂冷冻水系统管道涂层试样在进行涂层耐冷凝水试验、涂层耐冷冻水试验和涂层耐水试验过程中，核电厂冷冻水系统管道涂层试样的涂层性能前期的变化非常缓慢，可能需要半年、一年、甚至数年才会出现涂层表面缺陷，在未出现涂层表面缺陷之前，无法通过涂层目视检测的方法来表征核电厂冷冻水系统管道涂层试样的涂层性能变化，因此，通过涂层电化学交流阻抗谱检测的方法来辅助表征核电厂冷冻水系统管道涂层试样的涂层性能变化，以确定核电厂冷冻水系统管道涂层试样的涂层何时失效。
在本实施例中，核电厂冷冻水系统管道涂层试样的涂层电化学交流阻抗谱检测值经软件解析后得到拟合电路中的电荷转移电阻Rt；根据拟合电路中的电荷转移电阻Rt评价核电厂冷冻水系统管道涂层试样的涂层性能：
当Rt＞109时，评价核电厂冷冻水系统管道涂层试样的涂层性能极优；当107≤Rt≤109时，评价核电厂冷冻水系统管道涂层试样的涂层性能良好；当103≤Rt≤107时，评价核电厂冷冻水系统管道涂层试样的涂层性能较差，核电厂冷冻水系统管道涂层试样的涂层轻微破损；当101≤Rt≤103时，评价核电厂冷冻水系统管道涂层试样的涂层性能极差，核电厂冷冻水系统管道涂层试样的涂层严重破损。
在本实施例中，核电厂冷冻水系统管道涂层试样在经过长期环境模拟试验后，涂层表面会出现形貌缺陷，如起泡、生锈等，此时，可以将核电厂冷冻水系统管道涂层试样的涂层电化学交流阻抗谱检测值与涂层目视检测值结合起来判定核电厂冷冻水系统管道涂层试样的涂层性能，在某程度上，也能相互之间辅助验证。
在本实施例中，步骤五，包括如下步骤：
根据核电厂规定的涂层服役性能标准要求，确定步骤二中的涂层性能检测值在服役时的性能标准值；
将步骤三和步骤四中的所有核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的涂层性能检测值分别与步骤二中的涂层性能检测值在服役时的性能标准值进行比较；
如果步骤三和步骤四中的所有核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的涂层性能检测值均大于等于步骤二中的涂层性能检测值在服役时的性能标准值，则说明核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的涂层性能仍满足核电厂规定的涂层服役性能标准要求；
如果步骤三和步骤四中存在核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的涂层性能检测值小于步骤二中的涂层性能检测值在服役时的性能标准值，则通过涂层电化学交流阻抗谱检测的方法表征核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的涂层性能，根据步骤四的核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的涂层电化学交流阻抗谱检测值绘制核电厂冷冻水系统管道涂层性能随冷凝水、冷冻水、室温水的电化学交流阻抗变化曲线，评价核电厂冷冻水系统管道涂层的涂层性能。
在本实施例中，步骤五中，核电厂冷冻水系统管道老化后的涂层电化学交流阻抗谱检测值经软件解析后得到拟合电路中的电荷转移电阻Rt；根据拟合电路中的电荷转移电阻Rt评价核电厂冷冻水系统管道涂层的涂层性能：
当Rt＞109时，评价核电厂冷冻水系统管道涂层的涂层性能极优；当107≤Rt≤109时，评价核电厂冷冻水系统管道涂层的涂层性能良好；当103≤Rt≤107时，评价核电厂冷冻水系统管道涂层的涂层性能较差，核电厂冷冻水系统管道涂层的涂层轻微破损；当101≤Rt≤103时，评价核电厂冷冻水系统管道涂层的涂层性能极差，核电厂冷冻水系统管道涂层的涂层严重破损。
在本实施例中，采用本领域技术人员公知的测试方法进行涂层涂层目视检测；例如，根据《GB/T 30789色漆和清漆涂层老化的评价缺陷的数量和大小以及外观均匀变化程度的标识》中规定的涂层涂层目视检测方法进行涂层涂层目视检测。
在本实施例中，采用本领域技术人员公知的测试方法进行涂层涂层粘结强度检测；例如，根据《GB/T 3158防护涂料体系对钢结构的防腐蚀保护涂层附着力/内聚力(破坏强度)的评定和验收准则》中规定的涂层涂层粘结强度检测方法进行涂层涂层粘结强度检测。
在本实施例中，采用本领域技术人员公知的测试方法进行涂层涂层电化学交流阻抗谱检测；例如，根据《无损检测材料防腐蚀涂层性能的电化学检测与评价方法》中规定的涂层涂层电化学交流阻抗谱检测方法进行涂层涂层电化学交流阻抗谱检测。
电化学阻抗谱是腐蚀科学中一种重要的频率域研究测试方法，是研究金属电化学腐蚀动力学、金属和涂层的腐蚀机制及耐蚀性能的重要方法之一。电化学阻抗谱可以在不同频率段分别测得从参比电极到涂层之间的双电层电容、溶液电阻尺、电荷传递电阻以及涂层微孔电容等其它与涂层耐腐蚀性能和涂层腐蚀过程的相关信息。通过电化学交流阻抗谱波特图、奈奎斯特图能够分辨电化学腐蚀过程的控制步骤，研究金属腐蚀过程的作用机理及腐蚀规律。
在本实施例中，采用本领域技术人员公知的测试方法进行涂层耐辐照试验；例如，根据《NBT 20133.3-2012压水堆核电厂设施设备防护涂层规范第3部分涂层系统受γ射线辐照影响的试验方法》中规定的涂层耐辐照试验方法进行涂层耐辐照试验。
在本实施例中，采用本领域技术人员公知的测试方法进行涂层去污试验；例如，根据《NBT 20133.4-2012压水堆核电厂设施设备防护涂层规范第4部分涂层系统可去污性的测定》中规定的涂层去污试验方法进行涂层去污试验。
在本实施例中，采用本领域技术人员公知的测试方法进行涂层耐冷凝水试验；例如，根据《GB/T13893.2-2019色漆和清漆耐湿性的测定第2部分：冷凝(在带有加热水槽的试验箱内曝露)》中规定的涂层耐冷凝水试验方法进行涂层耐冷凝水试验。
在本实施例中，采用本领域技术人员公知的测试方法进行涂层耐冷冻水试验；例如，根据《GB/T1733-1993漆膜耐水性测定法》中规定的涂层耐冷冻水试验方法进行涂层耐冷冻水试验，其中，冷冻水温度在7-12℃，且为循环流动水。
在本实施例中，采用本领域技术人员公知的测试方法进行涂层耐水试验；例如，根据《GB/T1733-1993漆膜耐水性测定法》中规定的涂层耐水试验方法进行涂层耐水试验，其中，水为室温水。
在本实施例中，采用本领域技术人员公知的测试方法进行涂层去污性能检测；例如，根据《NBT 20133.4-2012压水堆核电厂设施设备防护涂层规范第4部分：涂层系统可去污性的测定》中规定的涂层去污性能检测方法进行涂层去污性能检测。
在本实施例中，采用本领域技术人员公知的测试方法进行涂层耐辐照能力检测；例如，根据《NBT 20133.4-2012压水堆核电厂设施设备防护涂层规范第3部分：涂层系统受γ射线辐照影响的试验方法》中规定的涂层耐辐照能力检测方法进行涂层耐辐照能力检测。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种核电厂冷冻水系统管道涂层性能评价方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、制备核电厂冷冻水系统管道涂层试样；
步骤二、抽取步骤一的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层性能检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层原始的涂层性能检测值；
步骤三、抽取步骤一的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行核级涂料性能试验并在试验结束后抽取完成核级涂料性能试验的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层性能检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的涂层性能检测值；
步骤四、抽取步骤一的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行模拟环境加速老化试验并在试验结束后抽取完成模拟环境加速老化试验的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层性能检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的涂层性能检测值；
步骤五、根据步骤二到四的涂层性能检测值，分析核电厂冷冻水系统管道涂层老化对核电厂冷冻水系统管道涂层性能的影响。
2.根据权利要求1所述的核电厂冷冻水系统管道涂层性能评价方法，其特征在于，步骤一，包括如下步骤：选取与核电厂冷冻水系统管道完全相同的钢板材料切割成出长150mm*宽70mm*厚(3-6)mm的钢块作为核电厂冷冻水系统管道涂层试样基材；在所述核电厂冷冻水系统管道涂层试样基材上涂装涂层，形成核电厂冷冻水系统管道涂层试样；控制所述核电厂冷冻水系统管道涂层试样的涂层涂装参数与核电厂冷冻水系统管道表面的涂层涂装参数一致。
3.根据权利要求2所述的核电厂冷冻水系统管道涂层性能评价方法，其特征在于，所述涂层涂装参数包括涂层材质、涂装工艺、涂装类型、基材表面的处理方式和涂装参数；所述涂层材质包括环氧类和酚醛类，所述涂装工艺包括喷涂和刷涂，所述涂装类型包括整体喷涂和局部修补，所述基材表面的处理方式包括喷砂和打磨，所述涂装参数包括漆膜厚度和表面粗糙度。
4.根据权利要求1所述的核电厂冷冻水系统管道涂层性能评价方法，其特征在于，步骤二中所述涂层性能检测包括涂层目视检测、涂层粘结强度检测、涂层电化学交流阻抗谱检测、涂层去污性能检测和涂层耐辐照能力检测，步骤二中所述核电厂冷冻水系统管道涂层原始的涂层性能检测值包括核电厂冷冻水系统管道涂层原始的涂层目视检测值、涂层粘结强度检测值、涂层电化学交流阻抗谱检测值、涂层去污性能检测值和涂层耐辐照能力检测值；
步骤二，包括如下步骤：分别抽取步骤一的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测、涂层粘结强度检测、涂层电化学交流阻抗谱检测、涂层去污性能检测和涂层耐辐照能力检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层原始的涂层目视检测值、涂层粘结强度检测值、涂层电化学交流阻抗谱检测值、涂层去污性能检测值和涂层耐辐照能力检测值。
5.根据权利要求1所述的核电厂冷冻水系统管道涂层性能评价方法，其特征在于，步骤三中所述核级涂料性能试验包括涂层去污试验和涂层耐辐照试验，步骤三中所述涂层性能检测包括涂层目视检测、涂层去污性能检测和涂层耐辐照能力检测，步骤三中所述核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的涂层性能检测值包括核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第一目视检测数据、第二目视检测数据、第一涂层去污性能检测值和第二涂层去污性能检测值；
步骤三，包括如下步骤：
分别抽取步骤一的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层去污试验和涂层耐辐照试验；
涂层去污试验结束后分别抽取完成涂层去污试验的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测和涂层去污性能检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第一目视检测数据和第一涂层去污性能检测值；
涂层耐辐照试验结束后分别抽取完成涂层耐辐照试验的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测和涂层耐辐照能力检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第二目视检测数据和第二涂层去污性能检测值。
6.根据权利要求5所述的核电厂冷冻水系统管道涂层性能评价方法，其特征在于，步骤三中所述涂层耐辐照试验包括在模拟核电厂冷冻水系统管道无保冷层环境下的涂层耐辐照试验和在模拟核电厂冷冻水系统管道保冷层环境下的涂层耐辐照试验，步骤三中所述核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第二目视检测数据包括核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第三目视检测数据和第四目视检测数据，步骤三中所述核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第二涂层去污性能检测值包括核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第三涂层去污性能检测值和第四涂层去污性能检测值；
步骤三，抽取步骤一的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层耐辐照试验，涂层耐辐照试验结束后分别抽取完成涂层耐辐照试验的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测和涂层耐辐照能力检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第二目视检测数据和第二涂层去污性能检测值，包括如下步骤：
分别抽取步骤一的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行在模拟核电厂冷冻水系统管道无保冷层环境下的涂层耐辐照试验和在模拟核电厂冷冻水系统管道保冷层环境下的涂层耐辐照试验；
在模拟核电厂冷冻水系统管道无保冷层环境下的涂层耐辐照试验结束后，分别抽取完成在模拟核电厂冷冻水系统管道无保冷层环境下的涂层耐辐照试验的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测和涂层耐辐照能力检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第三涂层目视检测值和第三涂层耐辐照能力检测值；
在模拟核电厂冷冻水系统管道保冷层环境下的涂层耐辐照试验结束后，分别抽取完成在模拟核电厂冷冻水系统管道保冷层环境下的涂层耐辐照试验的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测和涂层耐辐照能力检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第四涂层目视检测值和第四涂层耐辐照能力检测值。
7.根据权利要求1所述的核电厂冷冻水系统管道涂层性能评价方法，其特征在于，步骤四中所述模拟环境加速老化试验为模拟核电厂冷冻水系统管道特有环境加速涂层老化试验，包括涂层耐冷凝水试验、涂层耐冷冻水试验和涂层耐水试验；步骤四中所述涂层性能检测包括涂层目视检测、涂层粘结强度检测和涂层电化学交流阻抗谱检测；步骤四中所述核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的涂层性能检测值包括核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第五目视检测数据、第六目视检测数据、第七目视检测数据、第一涂层粘结强度检测值、第二涂层粘结强度检测值、第三涂层粘结强度检测值、第一涂层电化学交流阻抗谱检测值、第二涂层电化学交流阻抗谱检测值和第三涂层电化学交流阻抗谱检测值；
步骤四，包括如下步骤：
分别抽取步骤一的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层耐冷凝水试验、涂层耐冷冻水试验和涂层耐水试验；
涂层耐冷凝水试验过程中，定期分别抽取涂层耐冷凝水试验过程中的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测、涂层粘结强度检测和涂层电化学交流阻抗谱检测；涂层耐冷凝水试验结束后，分别抽取完成涂层耐冷凝水试验的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测、涂层粘结强度检测和涂层电化学交流阻抗谱检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第五目视检测数据、第一涂层粘结强度检测值和第一涂层电化学交流阻抗谱检测值；
涂层耐冷冻水试验过程中，定期分别抽取涂层耐冷冻水试验过程中的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测、涂层粘结强度检测和涂层电化学交流阻抗谱检测；涂层耐冷冻水试验结束后，分别抽取完成涂层耐冷冻水试验的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测、涂层粘结强度检测和涂层电化学交流阻抗谱检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第六目视检测数据、第二涂层粘结强度检测值和第二涂层电化学交流阻抗谱检测值；
涂层耐水试验过程中，定期分别抽取涂层耐水试验过程中的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测、涂层粘结强度检测和涂层电化学交流阻抗谱检测；涂层耐水试验结束后，分别抽取完成涂层耐水试验的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测、涂层粘结强度检测和涂层电化学交流阻抗谱检测，得到核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的第七目视检测数据、第三涂层粘结强度检测值和第三涂层电化学交流阻抗谱检测值。
8.根据权利要求7所述的核电厂冷冻水系统管道涂层性能评价方法，其特征在于，涂层耐冷凝水试验过程中，每七天分别抽取涂层耐冷凝水试验过程中的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测、涂层粘结强度检测和涂层电化学交流阻抗谱检测；涂层耐冷冻水试验过程中，每七天分别抽取涂层耐冷冻水试验过程中的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测、涂层粘结强度检测和涂层电化学交流阻抗谱检测；涂层耐水试验过程中，每七天分别抽取涂层耐水试验过程中的核电厂冷冻水系统管道涂层试样进行涂层目视检测、涂层粘结强度检测和涂层电化学交流阻抗谱检测。
9.根据权利要求1所述的核电厂冷冻水系统管道涂层性能评价方法，其特征在于，步骤五，包括如下步骤：
根据核电厂规定的涂层服役性能标准要求，确定步骤二中的涂层性能检测值在服役时的性能标准值；
将步骤三和步骤四中的所有核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的涂层性能检测值分别与步骤二中的涂层性能检测值在服役时的性能标准值进行比较；
如果步骤三和步骤四中的所有核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的涂层性能检测值均大于等于步骤二中的涂层性能检测值在服役时的性能标准值，则说明核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的涂层性能仍满足核电厂规定的涂层服役性能标准要求；
如果步骤三和步骤四中存在核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的涂层性能检测值小于步骤二中的涂层性能检测值在服役时的性能标准值，则通过涂层电化学交流阻抗谱检测的方法表征核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的涂层性能，根据步骤四的核电厂冷冻水系统管道涂层老化后的涂层电化学交流阻抗谱检测值绘制核电厂冷冻水系统管道涂层性能随冷凝水、冷冻水、室温水的电化学交流阻抗变化曲线，评价核电厂冷冻水系统管道涂层的涂层性能。
10.根据权利要求9所述的核电厂冷冻水系统管道涂层性能评价方法，其特征在于，步骤五中，核电厂冷冻水系统管道老化后的涂层电化学交流阻抗谱检测值经软件解析后得到拟合电路中的电荷转移电阻Rt；根据拟合电路中的电荷转移电阻Rt评价核电厂冷冻水系统管道涂层的涂层性能：
当Rt＞109时，评价核电厂冷冻水系统管道涂层的涂层性能极优；当107≤Rt≤109时，评价核电厂冷冻水系统管道涂层的涂层性能良好；当103≤Rt≤107时，评价核电厂冷冻水系统管道涂层的涂层性能较差，核电厂冷冻水系统管道涂层的涂层轻微破损；当101≤Rt≤103时，评价核电厂冷冻水系统管道涂层的涂层性能极差，核电厂冷冻水系统管道涂层的涂层严重破损。
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