SU1693472A1

SU1693472A1 - Method of studying behavior of hydrogen of corrosion origin

Info

Publication number: SU1693472A1
Application number: SU894688972A
Authority: SU
Inventors: Владимир Борисович Смыков; Владимир Петрович Вареник; Александр Иванович Колесник; Юрий Борисович Александров
Original assignee: Предприятие П/Я В-2679
Priority date: 1989-03-21
Filing date: 1989-03-21
Publication date: 1991-11-23

Abstract

Изобретение относитс к исследованию коррозии и позвол ет провести измерение распределений водорода в системе рабочий участок - рабоча среда. Цель изобретени - повышение точности при исследовании систем с жидкометаллическим теплоносителем. Устройство дл осуществлени предлагаемого способа содержит рабочий участок технологический рабочий контур, натриевый контур, системы измерени водорода в рабочей среде и в натрии. Наружную поверхность испытуемого участка трубы омывают потоком очищенного (натриевого ) теплоносител и количество водорода определ ют по количеству образовавшегос гидрида натри . 2 ил.The invention relates to the study of corrosion and allows the measurement of the distribution of hydrogen in the system of the working section - the working medium. The purpose of the invention is to improve the accuracy in the study of systems with liquid metal coolant. A device for carrying out the proposed method comprises a working section, a technological working circuit, a sodium circuit, a system for measuring hydrogen in a working medium and in sodium. The outer surface of the test section of the pipe is washed with a stream of purified (sodium) coolant and the amount of hydrogen is determined by the amount of sodium hydride formed. 2 Il.

Description

Изобретение относитс к исследовани м коррозии и может быть использовано дл исследовани поведени водорода коррозионного происхождени при высокой температуре .The invention relates to corrosion studies and can be used to study the behavior of hydrogen of corrosion origin at high temperature.

Целью изобретени вл етс повышение точности при исследовании систем с жидкометаллическими теплоносител ми,The aim of the invention is to improve the accuracy in the study of systems with liquid metal coolants

На фиг. 1 приведена схема устройства дл осуществлени способа; на фиг. 2 - графики изменени содержани водорода.FIG. 1 shows a diagram of an apparatus for carrying out the method; in fig. 2 - graphs of changes in hydrogen content.

Устройство содержит циркул ционный натриевый насос 1, нагреватель 2 дл натри , рабочий участок 3, дыхательную емкость 4, сливной бак 5, систему 6 очистки натри , систему 7 аварийной защиты, систему 8 измерени водорода в натрии, холодильник 9 дл системы ИВА-1, емкость 10, циркул ционный насос 11, подогреватель 12, холодильник 13, ионообменные фильтры 14, бак-дозатор 15, насос-дозатор 16, насос 17 химпромывочного контура и холодильник 18. Приведение рабочего участка в исходное состо ние осуществл етс химической промывкой с помощью насоса 17 и холодильника 18, Рабочий контур снабжен компенсаторами 19 объема с инертной газовой средой 20. Подпитка рабочего контура осуществл етс из бака 21 насосом 22. Устройство содержит также газосборник 23 и пробоотборные точки I, II, III дл системы определени водорода в коррозионной среде (КС) и контрол качества КС.The device contains a sodium circulation pump 1, sodium heater 2, work station 3, breathing tank 4, drain tank 5, sodium cleaning system 6, emergency protection system 7, sodium hydrogen measuring system 8, cooler 9 for IBA-1 system, tank 10, circulation pump 11, heater 12, refrigerator 13, ion exchange filters 14, metering tank 15, metering pump 16, chemical wash circuit pump 17, and refrigerator 18. Initialization of the working section is carried out by chemical washing with a pump 17 and a fridge 18, the working circuit is equipped with volume compensators 19 with an inert gaseous medium 20. The feed circuit of the working circuit is carried out from the tank 21 by a pump 22. The device also contains a gas collector 23 and sampling points I, II, III for a system for determining hydrogen in a corrosive medium (CS) and quality control of the COP.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Внутри рабочего участка 3 циркулирует КС заданных параметров и качества с помощью насоса 11, подогревател 12 и фильтров 14. Необходимые добавки ввод тс с помощью насоса-дозатора 16 из бачкл 15. Перед фильтрами КС охлаждаетс на холодильнике 13,Inside the working area 3, CS is circulated with predetermined parameters and qualities by means of a pump 11, preheater 12 and filters 14. Necessary additives are introduced by means of a metering pump 16 from the tank 15. Before the filters, the COP is cooled on the refrigerator 13,

Дл достижени указанной цели предлагаетс в конструкцию рабочей камеры ввести новые элементы: натриевый конт ур и системы дл измерени содержани водорода в натрии и в коррозионной среде, систему дл восстановлени исходногоTo achieve this goal, it is proposed to introduce new elements into the design of the working chamber: sodium contour and systems for measuring the hydrogen content in sodium and in a corrosive environment, a system for restoring the original

состо ни рабочего участка, системы очистки . Контроль качества и определение коррозионного водорода провод тс через пробоотборные точки (I, It, III).condition of the working area, cleaning system. Quality control and determination of corrosive hydrogen are carried out through sampling points (I, It, III).

Способ основан на том, что при использовании любой коррозионной среды в трубопроводе при высокой температуре (до 500°С) коррозионный водород, продиффун- дировавший через стенку трубы в очищенный натриевый теплоноситель, в силу своих физико-химических свойств образует гидрид натри раздичной концентрации, растворенный в натрии. При этом его концентраци в натрии может быть определена с высокой точностью при любой температуре эксплуатации установки, например, датчиком ИВА-1., Предварительной калибровкой ИВА-1 можно достичь его чувствительности по водороду на уровне 0,01-0,02 ррт, т.е. надежно измер ть даже фон.The method is based on the fact that when using any corrosive medium in the pipeline at high temperature (up to 500 ° C), the corrosive hydrogen diffused through the pipe wall into the purified sodium coolant, due to its physicochemical properties, forms sodium hydride of varying concentration, dissolved in sodium. At the same time, its concentration in sodium can be determined with high accuracy at any temperature of operation of the installation, for example, with an IVA-1 sensor. By preliminary calibration of an IVA-1, its sensitivity to hydrogen can be achieved at a level of 0.01-0.02 ppm, t. e. reliably measure even the background.

Пример. Испытани провод т при следующих параметрах: температура натри на входе 550°С, на выходе 400°С, температура водных растворов на входе 300°С, на выходе 500°С. Движение сред противо- томное. Длительность.испытаний 48-50 ч.Example. The tests were carried out with the following parameters: the sodium inlet temperature was 550 ° C, the outlet temperature was 400 ° C, the temperature of the aqueous solutions at the inlet was 300 ° C, and the output was 500 ° C. The movement is opposite to the opposite. Duration of tests 48-50 hours

На фиг. 2 приведена крива , полученна при использовании в качестве рабочей среды водного раствора 3-замещенного цитрата аммони (6,5 г/л) при рН 8,6-8,8 в изотермическом режиме работы устройства , т.е. температура натри и среды 200°С. Длительность испытаний 3,5-4,0 ч.FIG. 2 shows the curve obtained when using as a working medium an aqueous solution of 3-substituted ammonium citrate (6.5 g / l) at pH 8.6-8.8 in the isothermal mode of operation of the device, i.e. temperature of sodium and medium is 200 ° C. The test duration is 3.5-4.0 hours.

Предварительным выбором площади трубопровода, омываемой натрием, и самойThe preliminary choice of the area of the pipeline, washed by sodium, and the

массы натри в натриевом контуре можно достаточно точно(с относительной погрешностью менее ±Ъ%) измерить скорость поступлени коррозионного водорода в жидкометал- лический натриевый теплоноситель вthe mass of sodium in the sodium circuit can be quite accurately (with a relative error less than ± b%) measure the rate of receipt of corrosive hydrogen in the liquid metal sodium coolant in

диапазоне 0,1-10,0 мг/м2-ч путем непрерывного измерени его содержани в натрии (фиг. 2). Следовательно, по вл етс возможность оценить скорость коррозии металла трубопровода в коррозионной среде заданного химического состава.a range of 0.1-10.0 mg / m2-h by continuously measuring its sodium content (Fig. 2). Therefore, it is possible to estimate the corrosion rate of pipeline metal in a corrosive environment of a given chemical composition.

Claims

The invention of the method for investigating the behavior of hydrogen of corrosion origin at

the high temperature at which the cavity of the test pipeline is filled with a corrosive environment of a given composition at elevated temperature and the amount of hydrogen passed through the pipe wall is determined, characterized in that, in order to improve the accuracy in studying systems with liquid metal coolants, the outer surface of the pipe is washed purified sodium stream

heat carrier, and the amount of hydrogen is determined by the amount of the hydride formed natrm.

m

,

SC1

I

ten

20

thirty

2

40

50