RU2535423C2 - Способ подавления коррозии в установке и установка, в которой использован указанный способ - Google Patents

Способ подавления коррозии в установке и установка, в которой использован указанный способ Download PDF

Info

Publication number
RU2535423C2
RU2535423C2 RU2013108435/06A RU2013108435A RU2535423C2 RU 2535423 C2 RU2535423 C2 RU 2535423C2 RU 2013108435/06 A RU2013108435/06 A RU 2013108435/06A RU 2013108435 A RU2013108435 A RU 2013108435A RU 2535423 C2 RU2535423 C2 RU 2535423C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
installation
corrosion
substance
deaerator
Prior art date
Application number
RU2013108435/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2013108435A (ru
Inventor
Масато ОКАМУРА
Осаму СИБАСАКИ
Зейдзи ЯМАМОТО
Хадзиме ХИРАСАВА
Original Assignee
Кабусики Кайся Тосиба
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кабусики Кайся Тосиба filed Critical Кабусики Кайся Тосиба
Publication of RU2013108435A publication Critical patent/RU2013108435A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2535423C2 publication Critical patent/RU2535423C2/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21D—NUCLEAR POWER PLANT
    • G21D3/00—Control of nuclear power plant
    • G21D3/08—Regulation of any parameters in the plant
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C26/00—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/02—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
    • C23C18/12—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
    • C23C18/1204—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material inorganic material, e.g. non-oxide and non-metallic such as sulfides, nitrides based compounds
    • C23C18/1208—Oxides, e.g. ceramics
    • C23C18/1216—Metal oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/02—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
    • C23C18/12—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
    • C23C18/1229—Composition of the substrate
    • C23C18/1241—Metallic substrates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C23F11/18—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using inorganic inhibitors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C23F11/18—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using inorganic inhibitors
    • C23F11/185—Refractory metal-containing compounds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K21/00—Steam engine plants not otherwise provided for
    • F01K21/06—Treating live steam, other than thermodynamically, e.g. for fighting deposits in engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F19/00—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
    • F28F19/02—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings
    • F28F19/06—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings of metal
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00—Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/28—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core
    • G21C19/30—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps
    • G21C19/307—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps specially adapted for liquids
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21D—NUCLEAR POWER PLANT
    • G21D1/00—Details of nuclear power plant
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

Изобретение относится к энергетике и может использоваться в АЭС, во втором контуре с водо-водяным реактором. Предложены способ подавления коррозии во втором контуре установки с водо-водяным реактором, и система, снабженная парогенератором, турбиной, конденсатором и подогревателем, в которой недеаэрированная вода представляет собой оборотную воду, которая не обрабатывалась ни деаэратором, ни введением химического вещества устройством для введения химического вещества. На конструкционный элемент, приходящий в контакт с недеаэрированной водой, наносят защитное вещество, которое представляет собой оксид, гидроксид, карбонат, соединение уксусной кислоты или щавелевой кислоты металлических элементов, выбранных из Ti, Y, La, Zr, Fe, Ni, Pd, U, W, Cr, Zn, Co, Mn, Cu, Ag, Al, Mg и Pb. Изобретение позволит подавить коррозию и снизить затраты на оборудование и эксплуатационные расходы. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу подавления коррозии труб, устройств, механизмов и т.п., которые составляют установку и также относится к соответствующей установке.
Уровень техники
ТЭС и АЭС обычно снабжены системой, которая приводит в действие турбину паром, создаваемым парогенератором, и возвращает конденсат воды в парогенератор. Поскольку трубы и/или устройства такой системы могут быть повреждены коррозией в процессе эксплуатации, принимаются меры против такого повреждения для снижения коррозии.
Например, во втором контуре существующих АЭС с водо-водяными реакторами, принимаются такие контрмеры, как контроль подпиточной воды и химических веществ для очистки воды, для предотвращения проникновения загрязнений в систему для того, чтобы избежать проблем коррозии в парогенераторах и турбинах. Для того чтобы подавлять коррозию устройств и труб, которые образуют систему, используют контрмеры, направленные на получение восстановленной и восстановительной атмосферы регулированием pH с использованием регуляторов pH и введением гидразина. Кроме того, были предприняты различные другие контрмеры или использованы методики, такие как установка устройства обессоливания и его правильная эксплуатация для удаления примесей, попавших в систему, установка очистной системы и системы сбора конденсата парогенератора, и установка деаэратора для снижения содержания растворенного кислорода.
Деаэратор устанавливают для деаэрации оборотной воды и снижения переноса кислорода к парогенератору. Деаэратор служит для подавления увеличения потенциала коррозии конструкционных элементов за счет вклада кислорода. По мере увеличения концентрации кислорода, трещины, такие как трещины межкристаллитной коррозии и трещины коррозии под напряжением, возникают за счет увеличения потенциала.
Между тем элюирование ионов металлов из труб и т.п. является обычным явлением, которое происходит при высокой температуре горячей воды. Элюирование ионов металла вызывает эксплуатационные проблемы, относящиеся к коррозии конструкционных элементов, а также труб и других элементов и приводит к различным последствиям, таким как увеличение частоты обслуживания. Кроме того, элюированные ионы металлов осаждаются и кристаллизуются в виде оксида на участках системы с высокой температурой, таких как поверхности труб и парогенератор, что вызывает коррозионное растрескивание в связи с повышением потенциала. Поскольку адгезия оксида приводит к ухудшению теплопередачи, оксид периодически должен быть удален химической очисткой.
Таким образом, такие явления, как элюирование металла и коррозия могут постепенно накапливаться в течение длительного срока эксплуатации установки или запуска и может в какой-то момент стать причиной аварии без предварительных признаков. Для того чтобы предотвратить такие явления, вводят химические вещества, например, аммиак и гидразин для регулирования pH для осуществления деаэрации, чтобы уменьшить элюирование железа из системы в качестве контрмеры для предотвращения поступления железа в парогенератор.
В целях устранения концентрирования щелочи в соединительных частях, были сделаны различные предложения для контроля качества воды, например, регулирование концентрации хлорид-иона и регулирование концентрации растворенного кислорода.
Документы предшествующего уровня техники
Патентные документы
Патентный документ 1: JP 2010-96534
Патентный документ 2: JP 3492144
Раскрытие изобретения
Проблемы, решаемые изобретением
Как описано выше, для обычных способов подавления коррозии не только требуются различные устройства, такие как деаэратор, и введение химических реагентов, и устройства регулирования для подавления коррозии, но также требуется проведение химического регулирования концентрации и строгого контроля химического состава воды. Следовательно, укрупняется оборудование и усложняется технологический контроль, что приводит к увеличению затрат на оборудование и эксплуатационных расходов установки.
Настоящее изобретение было выполнено с учетом вышеуказанных обстоятельств и его целью является создание способа подавления коррозии в устройстве и устройства, в которых на конструкционные элементы системы, содержащей парогенератор и турбину, нанесено защитное вещество для достижения сокращения затрат на оборудование и эксплуатационные расходы.
Средства решения проблемы
Для решения вышеуказанной проблемы предшествующего уровня техники настоящее изобретение предлагает способ подавления коррозии во втором контуре установки с водо-водяным реактором, содержащей систему, снабженную парогенератором, турбиной, конденсатором и подогревателем, в которой недеаэрированная вода представляет собой оборотную воду, которая не обрабатывалась ни деаэратором, ни введением химического вещества устройством для введения химического вещества , в котором на конструкционный элемент, приходящий в контакт с недеаэрированной водой, наносят защитное вещество, которое представляет собой оксид, гидроксид, карбонат, соединение уксусной кислоты или щавелевой кислоты металлических элементов, выбранных из Ti, Y, La, Zr, Fe, Ni, Pd, U, W, Cr, Zn, Co, Mn, Cu, Ag, Al, Mg и Pb.
В предложенном способе конструкционный элемент может представлять собой стальной материал, материал, отличный от стального материала, цветной металл или металлический материал сварного шва, защитное вещество может представлять собой TiO2, Y2O3 или La2O3.
Предложена также установка второго контура установки с водо-водяным реактором, содержащая систему, которая снабжена парогенератором, турбиной, конденсатором и подогревателем, в которой недеаэрированная вода представляет собой оборотную воду, которая не обрабатывалась ни деаэратором, ни введением химического вещества устройством для введения химического вещества, в которой на конструкционный элемент, приходящий в контакт с недеаэрированной водой, нанесено защитное вещество, которое представляет собой оксид, гидроксид, карбонат, соединение уксусной кислоты или щавелевой кислоты металлических элементов, выбранных из Ti, Y, La, Zr, Fe, Ni, Pd, U, W, Cr, Zn, Co, Mn, Cu, Ag, Al, Mg и Pb.
Конструкционный элемент может представлять собой стальной материал, материал, отличный от стального материала, цветной металл или металлический материал сварного шва, а защитное вещество представляет собой TiO2, Y2O3 или La2O3.
Эффект изобретения
В способе подавления коррозии в установке и установке в соответствии с настоящим изобретением могут быть снижены затраты на оборудование и эксплуатационные расходы установки.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет схематический вид второго контура установки в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.2 является принципиальной схемой, представляющей отложение, сформированное на конструкционном элементе в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.3 представляет график, показывающий отношение количества продуктов коррозии к чистому материалу, в результате испытания 1 для подтверждения эффекта в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.4 представляет график, показывающий отношение количества продуктов коррозии к чистому материалу, в результате испытания 2 для подтверждения эффекта в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.5 представляет график, показывающий отношение количества продуктов коррозии к чистому материалу, в результате испытания 3 для подтверждения эффекта в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.6 представляет график, показывающий отношение количества продуктов налипания к чистому материалу, в результате 4 подтверждения испытания в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.7 представляет график, показывающий отношение количества продуктов коррозии к чистому материалу, в результате испытания 5 для подтверждения эффекта в соответствии с настоящим изобретением.
Осуществление изобретения
Далее в настоящем документе осуществление настоящего изобретения будет описано со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Пример, в котором способ подавления коррозии настоящего изобретения, применяемый во втором контуре АЭС с водо-водяным реактором, будет объяснен со ссылкой на фиг.1-7.
Как показано на фиг.1, второй контур содержит ядерный реактор 1, парогенератор 2, турбину 3 высокого давления, влагоотделительный подогреватель 4, турбину 5 низкого давления, конденсатор 6, подогреватель 7 низкого давления, подогреватель 8 высокого давления, устройство 9 высокотемпературного обессоливания (оборудование для очистки) и высокотемпературный фильтр 10 (оборудование для очистки). Конденсатор 6 может включать конденсатор с устройством низкотемпературной очистки (устройство обессоливания + фильтр), установленный на выходе конденсатора 6.
Так как структура вышеуказанного второго контура не снабжена деаэратором во втором контуре традиционных АЭС с водо-водяным реактором, недеаэрированная вода циркулирует внутри второго контура. Недеаэрированная вода представляет собой оборотную воду, которая не подвергалась ни деаэрации обработкой деаэратором, ни введению химических веществ, таких как гидразин для удаления воздуха устройством для введения химического вещества.
В настоящем осуществлении поверхности труб и устройств, которые составляют системы, такие как парогенератор 2, подогреватель 7 низкого давления и подогреватель 8 высокого давления, т.е. поверхности конструкционных элементов, которые приходят в контакт с недеаэрированной водой, покрыты защитным веществом общеизвестными способами. Элемент конструкции может быть выполнен из одного или нескольких стальных материалов, материалов, отличных от стали, цветных металлов или металла сварного шва, соответствующих типу и положению устройств, механизмов или тому подобного.
Примеры защитных веществ включают оксиды, гидроксиды, карбонаты, соединения уксусной кислоты и щавелевой кислоты металлических элементов, выбранных из Ti, Y, La, Zr, Fe, Ni, Pd, U, W, Cr, Zn, Co, Mn, Cu, Ag, Al, Mg и Pb. Кроме того, хотя один тип защитного вещества может быть сформирован на трубах и различных устройствах, защитное вещество может быть сформировано в виде комбинации из двух или более типов.
Например, в настоящем осуществлении, как показано на фиг.2, на поверхность парогенератора 17 нанесено защитное вещество 18 на основе титана (например, оксид титана (TiO2)), на поверхность трубы 13, нанесено защитное вещество 14 на основе иттрия (например, оксид иттрия (Y3O3)), и на поверхность подогревателя 15 нанесено защитное вещество 16 на основе лантана (например, оксид лантана (La2O3)). Фиг.2 представляет принципиальную схему, показывающую защитное вещество 12, которое нанесено на поверхность элемента конструкции 11.
В качестве способа нанесения защитного вещества 12 могут быть использованы различные общеизвестные способы, например нанесение распылением и нанесение и осаждение приведением в контакт жидкости, содержащей защитное вещество, с трубой и устройством. Кроме того, такое нанесение выполняется подходящим образом до начала функционирования установки или во время периодических осмотров в зависимости от уровня разрушения нанесенного вещества.
Режим работы и функции
Как описано выше, деаэратор, размещенный в обычном втором контуре, устанавливают для деаэрации оборотной воды в системе для снижения переноса кислорода в парогенератор. Деаэратор выполняет функцию подавления увеличения потенциала коррозии конструкционных элементов за счет кислорода.
Таким образом, если устройство или оборудование, такие как парогенератор, включая трубы, не будут повреждены коррозией без обработки деаэрацией оборотной воды в системе водоподготовки, отсутствует необходимость устанавливать сам деаэратор, что позволяет достичь сокращения оборудования и затрат на оборудование и пусковые или эксплуатационные расходы.
Авторы настоящего изобретения обратили внимание на этот момент и использовали вышеописанное основное содержание. В результате недавно было установлено, что деаэратор во втором контуре, который обычно необходим, может быть исключен.
Более определенно в настоящем осуществлении защитное вещество, которое нанесено на трубы и устройства второго контура, служит барьером для диффузии кислорода в оборотную воду, тем самым уменьшает количество кислорода, достигающего поверхности элемента конструкции. Это снижение исключает увеличение потенциала коррозии за счет кислорода и позволяет сохранить поверхность элемента конструкции под низким напряжением. В результате, становится возможным использовать недеаэрированную оборотную воду.
Далее проведенные испытания для подтверждения эффекта защитного вещества настоящего изобретения будут объяснены со ссылкой на фиг.3-7.
Испытание 1 для подтверждения эффекта
Фиг.3 представляет отношение содержания продуктов коррозии конструкционных элементов 11 настоящего осуществления с нанесенным защитным веществом 12 относительно элемента конструкции (чистый материал), без нанесенного защитного вещества.
В результате испытания, проведенного в нейтральной, недеаэрированной воде при 180°С, значительное снижение количества продуктов коррозии было подтверждено для всех конструкционных элементов 11 с нанесенными соответствующими защитными веществами 12 (TiO2, Y2O3 и La2O3 в этом примере), как показано на фиг.3.
Испытание 2 для подтверждения эффекта
Фиг.4 представляет отношение количества продуктов коррозии между чистым материалом и конструкционными элементами 11 с нанесенными защитными веществами 12 настоящего осуществления в случае использования горячей воды с высокой температурой различного качества воды (нейтральная, кислая и щелочная).
Фиг.4 показывает, что коррозия, вызванная окислением, проходит в чистом материале, в то время как на конструкционных элементах 11 с нанесенными защитными веществами 12 настоящего осуществления, обеспечен эффект подавления коррозии независимо от качества воды.
Испытание 3 для подтверждения эффекта
Фиг.5 представляет отношение количества продуктов коррозии между чистым материалом и конструкционными элементами настоящего осуществления в случае различной температуры воды в системе.
Фиг.5 показывает, что коррозия, вызванная окислением, происходит в основном в чистом материале, в то время как в конструкционных элементах с нанесенными защитными веществами настоящего осуществления обеспечен эффект подавления коррозии замедлением диффузии кислорода. Кроме того, в области низких температур, так как коррозия не происходит, отношение массы продуктов коррозии к чистому материалу почти не меняется, в то время как при повышении температуры проходит реакция окисления, и количество продуктов коррозии увеличивается. Этот факт свидетельствует о том, что функция диффузионного барьера защитного вещества усиливается.
Таким образом, даже в условиях сохранения деаэрирования воды, эффект подавления коррозии защитными веществами становится заметным при более высокой температуре. Этот эффект проявляется с соответствующими веществами. Таким образом, установлено, что защитные вещества настоящего осуществления обладают существенным эффектом подавления коррозии при рабочих температурах установки.
Испытание 4 для подтверждения эффекта
Фиг.6 представляет отношение количества отложений между чистым материалом и конструкционными элементами с нанесенными защитными веществами настоящего осуществления в случае, когда оборотная вода содержит частицы футеровки или ионы.
В основном в адгезию частиц футеровки вносит вклад дзета-потенциал. Обычно потенциал оксида металла приобретает положительное значение в кислой области, достигает изоэлектрической точки (0) вблизи нейтральной области и приобретает отрицательное значение в щелочной области. Испытание 4 для подтверждения проводят в среде щелочной воды, и, следовательно, футеровка приобретает отрицательный потенциал. Защитные вещества также имеют отрицательный потенциал в щелочной области. В результате существует электростатическое отталкивание защитного вещества с футеровкой. Поскольку потенциал коррозии на поверхностях конструкционных элементов действует как диффузионный барьер для кислорода из-за нанесения на поверхности защитных веществ, реализуется стабилизирующее действие на потенциал коррозии.
[0036] Как показано на фиг.6, на адгезию или кристаллизацию ионов заметно влияет концентрации кислорода на поверхности элементов. То есть концентрация кислорода способствует как кристаллизации в результате реакции между ионом и кислородом, а также изменению потенциала коррозии. Адгезия или кристаллизации ионов снижается таким влиянием подавления переноса кислорода к поверхности конструкционного элемента.
Известно также, что шероховатость поверхности элемента конструкции влияет на адгезию футеровки. Кроме того, поскольку внесение защитных веществ заполняет следы обработки на поверхности конструкционного элемента, и, следовательно, поверхность становится гладкой. В результате адгезия оболочки может быть подавлена.
Испытание 5 для подтверждения эффекта
Фиг.7 представляет отношение количества продуктов коррозии между чистым материалом и конструкционными элементами 11 с нанесенными защитными веществами 12 настоящего осуществления в случае использования деаэрированной и недеаэрированной воды при температуре оборотной воды около 185°С.
Как показано на фиг.7, конструкционные элементы 11 с нанесенными защитными веществами 12 настоящего осуществления не обладают функцией сильного подавления коррозии в случае использования деаэрированной воды с низкой концентрацией растворенного кислорода. С другой стороны, показано, что конструкционные элементы 11 с нанесенными защитными веществами 12 обеспечивают значительный эффект подавления коррозии в случае недеаэрированной воды с высокой концентрацией растворенного кислорода.
Эффект
Как можно понять из вышеприведенных испытаний 1-5 для подтверждения эффекта, испытания для подтверждения эффекта показывают, что защитные вещества настоящего осуществления обеспечивают замечательный эффект подавления коррозии в системе с использованием недеаэрированной воды при рабочей температуре установки. Также отмечено, что защитные вещества настоящего осуществления обеспечивают замечательный эффект подавления коррозии в системе независимо от качества оборотной воды и независимо от присутствия частиц футеровки и ионов в оборотной воде.
Соответственно, как отмечалось выше, формированием слоя защитного вещества в соответствии с настоящим осуществлением на поверхности конструкционных элементов труб и системы устройств, недеаэрированная вода может быть использована в качестве оборотной воды. В результате, становится возможным отказаться от деаэратора и устройства ввода химических веществ или тому подобного. Способ подавления коррозии и устройство в соответствии с настоящим осуществлением могут обеспечить снижение габаритов устройства и снижение затрат на оборудование и также могут устранить необходимость контроля деаэратора, содержания растворенного кислорода и концентрации различных химических веществ при эксплуатации, так что может быть достигнуто существенное сокращение пусковых и эксплуатационных расходов.
Следует отметить, что хотя примеры использования TiO2, Y2O3 и La2O3 в качестве защитного вещества были представлены в настоящем осуществлении, тот же технический результат может быть получен при использовании металлических элементов, отличных от вышеописанных. Тот же технический результат может быть получен с использованием гидроксида, карбоната, соединения уксусной кислоты или щавелевой кислоты вышеперечисленных металлических элементов в качестве защитного вещества.
Кроме того, следует отметить, что, хотя пример применения изобретения во втором контуре АЭС с водо-водяным реактором рассмотрен в настоящем осуществлении, настоящее изобретение им не ограничивается и применимо ко вторым контурам других установок, таких как реакторы на быстрых нейтронах и первичный контур тепловых электростанций.
Цифровые обозначения
1 - ядерный реактор, 2 - парогенератор, 3 - турбина высокого давления, 4 - влагоотделительный подогреватель, 5 - турбина низкого давления, 6 - конденсатор, 7 - подогреватель низкого давления, 8 - подогреватель высокого давления, 9 - высокотемпературное обессоливающее устройство, 10 - высокотемпературный фильтр, 11 - конструкционный элемент, 12 - защитный слой.

Claims (6)

1. Способ подавления коррозии во втором контуре установки с водо-водяным реактором, содержащей систему, снабженную парогенератором, турбиной, конденсатором и подогревателем, в которой недеаэрированная вода представляет собой оборотную воду, которая не обрабатывалась ни деаэратором, ни введением химического вещества устройством для введения химического вещества , в котором на конструкционный элемент, приходящий в контакт с недеаэрированной водой, наносят защитное вещество, которое представляет собой оксид, гидроксид, карбонат, соединение уксусной кислоты или щавелевой кислоты металлических элементов, выбранных из Ti, Y, La, Zr, Fe, Ni, Pd, U, W, Cr, Zn, Co, Mn, Cu, Ag, Al, Mg и Pb.
2. Способ подавления коррозии по п.1, в котором конструкционный элемент представляет собой стальной материал, материал, отличный от стального материала, цветной металл или металлический материал сварного шва.
3. Способ подавления коррозии по п.1, в котором защитное вещество представляет собой TiO2, Y2O3, или La2O3.
4. Установка второго контура установки с водо-водяным реактором, содержащая систему, которая снабжена парогенератором, турбиной, конденсатором и подогревателем, в которой недеаэрированная вода представляет собой оборотную воду, которая не обрабатывалась ни деаэратором, ни введением химического вещества устройством для введения химического вещества, в которой на конструкционный элемент, приходящий в контакт с недеаэрированной водой, нанесено защитное вещество, которое представляет собой оксид, гидроксид, карбонат, соединение уксусной кислоты или щавелевой кислоты металлических элементов, выбранных из Ti, Y, La, Zr, Fe, Ni, Pd, U, W, Cr, Zn, Co, Mn, Cu, Ag, Al, Mg и Pb.
5. Установка по п.4, в которой конструкционный элемент представляет собой стальной материал, материал, отличный от стального материала, цветной металл или металлический материал сварного шва.
6. Установка по п.,4 в которой защитное вещество представляет собой TiO2, Y2O3, или La2O3.
RU2013108435/06A 2010-07-27 2011-07-26 Способ подавления коррозии в установке и установка, в которой использован указанный способ RU2535423C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010168289A JP4810617B1 (ja) 2010-07-27 2010-07-27 プラントの腐食抑制方法及びプラント
JP2010-168289 2010-07-27
PCT/JP2011/066969 WO2012014894A1 (ja) 2010-07-27 2011-07-26 プラントの腐食抑制方法及びプラント

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013108435A RU2013108435A (ru) 2014-09-10
RU2535423C2 true RU2535423C2 (ru) 2014-12-10

Family

ID=45044170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013108435/06A RU2535423C2 (ru) 2010-07-27 2011-07-26 Способ подавления коррозии в установке и установка, в которой использован указанный способ

Country Status (10)

Country Link
US (1) US10006127B2 (ru)
EP (1) EP2600352B1 (ru)
JP (1) JP4810617B1 (ru)
KR (1) KR20130060259A (ru)
CN (1) CN103026420B (ru)
AU (1) AU2011283740B2 (ru)
CA (1) CA2808017C (ru)
MX (1) MX2013000865A (ru)
RU (1) RU2535423C2 (ru)
WO (1) WO2012014894A1 (ru)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101310340B1 (ko) * 2012-02-15 2013-09-23 한국수력원자력 주식회사 슬러지 저감 증기발생기 및 슬러지 저감 증기발생기 관판 제작방법
US8933375B2 (en) 2012-06-27 2015-01-13 Asm Ip Holding B.V. Susceptor heater and method of heating a substrate
JP6005548B2 (ja) * 2013-02-26 2016-10-12 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 沸騰水型原子力プラントの貴金属注入方法
US20140140465A1 (en) 2012-11-19 2014-05-22 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd. Platinum Oxide Colloidal Solution, Manufacturing Method Therefor, Manufacture Apparatus Thereof, and Method of Injection Noble Metal of Boiling Water Nuclear Power Plant
DE102015103773A1 (de) * 2015-03-16 2016-09-22 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Kommunikationsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug während eines autonomen Fahrmodus, Kommunikationsvorrichtung sowie Kraftfahrzeug
JP6579894B2 (ja) * 2015-10-01 2019-09-25 三菱日立パワーシステムズ株式会社 一酸化窒素分解装置、発電システム
KR102460522B1 (ko) * 2020-08-20 2022-10-31 한국과학기술원 고체산화물 연료전지 Hot-BOP에 적용되는 복합 코팅층

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1516714A1 (ru) * 1985-12-24 1989-10-23 Трест "Южводопровод" Способ защиты водопроводных труб от коррозии
RU2032811C1 (ru) * 1992-11-05 1995-04-10 Олег Алексеевич Поваров Способ защиты пароводяных трактов энергетического блока с паровой турбиной от коррозии и отложений
SU1716825A1 (ru) * 1989-09-01 1996-02-10 Е.Г. Иванов Способ нанесения защитного покрытия
SU880146A1 (ru) * 1980-06-18 1999-06-20 А.Ф. Чабак Корпус ядерного реактора с водным теплоносителем
RU2285218C1 (ru) * 2005-04-04 2006-10-10 Виктор Федотович Грунтовой Способ очистки и защиты от накипи и коррозии теплоэнергетического оборудования

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1981000903A1 (en) * 1979-09-29 1981-04-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Vapor generator
US5608766A (en) * 1993-10-29 1997-03-04 General Electric Company Co-deposition of palladium during oxide film growth in high-temperature water to mitigate stress corrosion cracking
US5774516A (en) * 1993-10-29 1998-06-30 General Electric Company Modification of oxide film electrical conductivity to maintain low corrosion potential in high-temperature water
JP3492144B2 (ja) 1997-04-18 2004-02-03 三菱重工業株式会社 加圧水型原子炉用蒸気発生器の運転方法
JPH10339793A (ja) * 1997-06-06 1998-12-22 Toshiba Corp 水質制御システムおよび水質制御方法
JPH11304993A (ja) * 1998-04-21 1999-11-05 Toshiba Corp 発電用タービン設備
JP4043647B2 (ja) 1999-06-23 2008-02-06 株式会社東芝 原子炉構造材及び原子炉構造材の腐食低減方法
JP2003232886A (ja) * 2002-02-06 2003-08-22 Toshiba Corp 金属材料の腐食低減方法
CN101175864A (zh) * 2004-03-23 2008-05-07 西屋电气有限责任公司 具有改良耐蚀性的锆合金及具有改良耐蚀性的锆合金的制造方法
CN100390090C (zh) * 2004-12-03 2008-05-28 中国核动力研究设计院 核级复合硅酸盐保温隔热材料及其生产方法
JP4776219B2 (ja) 2004-12-09 2011-09-21 株式会社東芝 原子力発電プラントとその耐食性被膜形成方法および原子炉運転方法
US8023609B2 (en) * 2004-12-30 2011-09-20 General Electric Company Dielectric coating for surfaces exposed to high temperature water
JP4786616B2 (ja) * 2007-08-31 2011-10-05 三菱重工業株式会社 原子炉
JP2009216289A (ja) * 2008-03-10 2009-09-24 Toshiba Corp プラント保護方法
JP5519920B2 (ja) 2008-10-14 2014-06-11 日本原子力発電株式会社 Ｐｗｒ発電所二次冷却系の水処理システム及びその方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU880146A1 (ru) * 1980-06-18 1999-06-20 А.Ф. Чабак Корпус ядерного реактора с водным теплоносителем
SU1516714A1 (ru) * 1985-12-24 1989-10-23 Трест "Южводопровод" Способ защиты водопроводных труб от коррозии
SU1716825A1 (ru) * 1989-09-01 1996-02-10 Е.Г. Иванов Способ нанесения защитного покрытия
RU2032811C1 (ru) * 1992-11-05 1995-04-10 Олег Алексеевич Поваров Способ защиты пароводяных трактов энергетического блока с паровой турбиной от коррозии и отложений
RU2285218C1 (ru) * 2005-04-04 2006-10-10 Виктор Федотович Грунтовой Способ очистки и защиты от накипи и коррозии теплоэнергетического оборудования

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012026967A (ja) 2012-02-09
AU2011283740B2 (en) 2014-05-22
EP2600352A1 (en) 2013-06-05
JP4810617B1 (ja) 2011-11-09
CN103026420B (zh) 2015-11-25
KR20130060259A (ko) 2013-06-07
WO2012014894A1 (ja) 2012-02-02
EP2600352B1 (en) 2019-08-21
US20130182814A1 (en) 2013-07-18
CA2808017A1 (en) 2012-02-02
AU2011283740A1 (en) 2013-02-28
EP2600352A4 (en) 2015-07-01
CA2808017C (en) 2016-03-22
US10006127B2 (en) 2018-06-26
RU2013108435A (ru) 2014-09-10
CN103026420A (zh) 2013-04-03
MX2013000865A (es) 2013-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2535423C2 (ru) Способ подавления коррозии в установке и установка, в которой использован указанный способ
JP5637867B2 (ja) プラントの運転方法及びシステム
KR101363381B1 (ko) 발전 플랜트의 수질 관리 방법 및 시스템
JPH10339793A (ja) 水質制御システムおよび水質制御方法
KR101410012B1 (ko) 고온수계의 부식방지 구조 및 부식방지 방법
JP5017484B2 (ja) プラントの腐食抑制方法及びプラント
Mann History and causes of on-load waterside corrosion in power boilers
US20110122986A1 (en) Method of inhibiting adhesion of radioactive substance and apparatus inhibited from suffering adhesion thereof
JP5837140B2 (ja) 耐食性部材の製造方法
AKAMINE et al. Current Status and New Technologies of Water Treatment in Thermal Power Plants (Non-Toxic Oxygen Scavenger, Japan Industrial Standard Revision, Water Quality Diagnosis)
Tsubakizaki et al. Achievement on OT (Oxygenated Feed-Water Treatment) application and introduction of countermeasures for powdered scale deposit
Carvalho et al. The Chemistry and Crystallographic Characteristics of Passive Magnetite Film Formation
JP2009280840A (ja) タービンケーシングの耐食コーティング処理方法
RU2188254C2 (ru) Защитное покрытие для ослабления коррозионного растрескивания металла
Howell Copper Deposition in Stator Cooling Water Systems
JPH09166694A (ja) 沸騰水型原子力発電プラント及びその運転方法並びにその構成部材の接水表面に酸化皮膜を形成する方法
JP2011047667A (ja) 原子炉配管および原子炉配管の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170727