UA125291C2 - Спосіб керування швидкістю корозії обладнання технологічних контурів атомних станцій - Google Patents
Спосіб керування швидкістю корозії обладнання технологічних контурів атомних станцій Download PDFInfo
- Publication number
- UA125291C2 UA125291C2 UAA201808820A UAA201808820A UA125291C2 UA 125291 C2 UA125291 C2 UA 125291C2 UA A201808820 A UAA201808820 A UA A201808820A UA A201808820 A UAA201808820 A UA A201808820A UA 125291 C2 UA125291 C2 UA 125291C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- electrical conductivity
- water
- corrosion
- coordinates
- zones
- Prior art date
Links
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 85
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims abstract description 84
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 239000002826 coolant Substances 0.000 title abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 110
- 230000009471 action Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 43
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 20
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 16
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 12
- 230000001447 compensatory effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 7
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 7
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 5
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims description 4
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000008439 repair process Effects 0.000 claims description 4
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 2
- 230000001343 mnemonic effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 9
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 24
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 17
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 11
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 11
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 6
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- -1 for example Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 238000011005 laboratory method Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical class OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- UBAZGMLMVVQSCD-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide;molecular oxygen Chemical compound O=O.O=C=O UBAZGMLMVVQSCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000013495 cobalt Nutrition 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 150000004673 fluoride salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical class [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000012254 magnesium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 101150038105 pr gene Proteins 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001256 stainless steel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 1
- 238000001149 thermolysis Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
- G21C17/02—Devices or arrangements for monitoring coolant or moderator
- G21C17/022—Devices or arrangements for monitoring coolant or moderator for monitoring liquid coolants or moderators
- G21C17/0225—Chemical surface treatment, e.g. corrosion
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/048—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
- G06F3/0484—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] for the control of specific functions or operations, e.g. selecting or manipulating an object, an image or a displayed text element, setting a parameter value or selecting a range
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
- G21C17/10—Structural combination of fuel element, control rod, reactor core, or moderator structure with sensitive instruments, e.g. for measuring radioactivity, strain
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21D—NUCLEAR POWER PLANT
- G21D3/00—Control of nuclear power plant
- G21D3/001—Computer implemented control
- G21D3/005—Thermo-hydraulic simulations
-
- 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
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
Спосіб керування швидкістю корозії обладнання технологічних контурів атомних станцій, згідно з яким вимірюють значення електрохімічного потенціалу конструкційного матеріалу теплообмінних трубок (ТОТ) і питомої електропровідності продувної води парогенераторів, вимірюють значення поляризаційного опору конструкційного матеріалу трубопроводів конденсатно-живильного тракту і питомої електропровідності живильної води парогенераторів, автоматично усереднюють зазначені параметри і порівнюють їх з нормативними значеннями. Значення електрохімічного потенціалу та граничної електропровідності Н-катіонованої проби продувної води парогенераторів відображають у вигляді точок на двопараметровій номограмі з координатами "електрохімічний потенціал - питома електропровідність Н-катіонованої проби", розділеній на зони А, В, D, F, що характеризують різні ступені корозійної активності продувної води парогенераторів відповідно до режиму експлуатації. Значення поляризаційного опору та питомої електропровідності Н-катіонованої проби живильної води парогенераторів відображають у вигляді точок на двопараметровій номограмі з координатами "поляризаційний опір - питома електропровідність Н-катіонованої проби" живильної води, розділеній на зони А, В, D, F, що характеризують різні ступені корозійної активності щодо матеріалу трубопроводів контуру живильної води парогенераторів, відповідно до режиму експлуатації. Залежно від знаходження точки в одній із зон двопараметрових номограм дії не здійснюють або здійснюють регулювання параметрів теплоносія, або зупиняють енергоблок.
Description
опір - питома електропровідність Н-катіонованої проби" живильної води, розділеній на зони А,
В, 0, Е, що характеризують різні ступені корозійної активності щодо матеріалу трубопроводів контуру живильної води парогенераторів, відповідно до режиму експлуатації. Залежно від знаходження точки в одній із зон двопараметрових номограм дії не здійснюють або здійснюють регулювання параметрів теплоносія, або зупиняють енергоблок.
В они о
КОМУ а анинися о ОК й КО ше кх що я С в В КАК вн
З в є кеВ
Фіг. 1
СФЕРА ТЕХНІКИ
Винахід відноситься до ядерної енергетики, а саме - до керування надійністю обладнання конденсатно-живильного та паровою трактів технологічних контурів, зокрема, до оптимізації керування корозійною агресивністю робочого середовища, і може бути використаний при експлуатації атомних електростанцій (АЕС) з обладнанням із малолеговайих перлітових і хромонікелевих аустенітних сталей.
ПОПЕРЕДНІЙ РІВЕНЬ ТЕХНІКИ
Атомні станції належать до об'єктів підвищеної технічної складності та небезпеки. Надійності експлуатації обладнання конденсатно-живильного і парового трактів технологічних контурів приділяється підвищена увага. Стінки трубопроводів і обладнання технологічних контурів, що с фізичними бар'єрами, а також технічні та організаційні заходи щодо захисту бар'єрів і збереження їх ефективності, призначені забезпечувати надійність експлуатації атомної станції. (НПОО1-15 Загальні положення забезпечення безпеки атомних станцій пр :/Лимли. веодап.ги/пр- 001-15). В других контурах енергоблоків з реакторами типу ВВЕР (водо-водяний енергетичний реактор) або РМ/АВ (реактор з водою під тиском) бар'єрами безпеки є стінки теплообмінних трубок парогенераторів. Теплообмінні трубки парогенераторів і підігрівачів других контурів виготовляють з хромонікелевих сталей аустенітного класу, схильних до корозійного розтріскування під напругою в умовах дії розтягуючих напруг та корозійно-активного середовища, що містить в певній кількості активатори (аніони сильних кислот) і кисень.
Трубопроводи і паропроводи других контурів виготовляють з міцних перлітових і малолегованих сталей, які піддаються впливу робочого середовища, в тому числі і за механізмом корозійного зносу. Швидкість корозійного зносу елементів трубопроводів і паропроводів других контурів залежить від складу сталей (вміст хрому, міді, молібдену) і характеристик робочого середовища (лінійна швидкість потоку, значення рН, концентрацій домішок та інгібіторів корозії). Продукти корозії трубопроводів і обладнання другого контуру потрапляють в складі живильної води в парогенератори і відкладаються на теплопередаючих поверхнях трубок. Концентрація продуктів корозії заліза в живильній воді впливає в процесі експлуатації на інтенсивність утворення відкладень оксидів заліза в парогенераторах і, відповідно, на надійність цього обладнання, (див.
Томаров Г.В., Шипков А.А. «Ерозійно-корозійний винос залізовмісних сполук - джерело відкладень в парогенераторах АЕС з ВВЕР»// Теплоенергетика. Ме З, 2011, С. 55-61).
Тенденцією розвитку атомної енергетики є скорочення часу на ремонти, збільшення міжремонтних періодів та загального терміну експлуатації енергоблоків. За цих умов затребувана необхідність забезпечення заданої надійності обладнання (див. НІП-096-15 Вимоги до керування ресурсом обладнання та трубопроводів атомних станцій. Основні положення,
Ппирз/Лимлму.зеодап.ги/пр-096-15). Досвід експлуатації других контурів реакторів ВВЕР свідчить про те, що в парогенераторах відбувається концентрування домішок і продуктів корозії, що викликає зміну корозійної агресивності середовища. Продукти корозії та домішки акумулюються, головним чином, на поверхнях з високим тепловим потоком і в застійних гідродинамічних зонах.
В конденсатно-живильному тракті (КЖТ) визначаються основні характеристики водно-хімічного режиму другого контуру. До КЖТ надходять всі домішки, що формують склад робочого середовища. Це - компоненти води, що охолоджує конденсатори (сольові домішки, карбонати, бікарбонати і кисень); сольові домішки в складі розчинів інгібіторів корозії (гідразин, аміак, етаноламін); вода підживлення, що містить сольові домішки, кисень, вуглекислоту і нейтральні хлорорганічні речовини; підсоси повітря через нещільні ділянки обладнання циліндрів низького тиску (кисень і вуглекислота). На сучасних атомних станціях підсоси води, що охолоджує, становлять 0,00001 мас. 95 від витрати пари в конденсатори. У кількісному співвідношенні все це дуже незначні величини. Тому при експлуатації сучасних енергоблоків з щільними конденсаторами (трубчатки конденсаторів низького тиску виготовлені з нержавіючих сталей або титанових сплавів) витрату турбінного конденсату через фільтри системи очищення турбінного конденсату може бути знижено. З огляду на те, що в парову фазу сольові і залізоокисні домішки переходять в обмежених кількостях, виведення домішок з робочого середовища другого контуру (продукти корозії заліза і солі) відбувається в парогенераторах у вигляді відкладень на теплопередаючих поверхнях і на фільтрах системи очищення продувної води. Через нелінійний вплив теплофізичних процесів, що протікають всередині парогенераторів, на домішки робочого середовища, за показниками продувної води можливе несприятливе співвідношення сольових домішок в живильній воді та високі значення питомої електропровідності єген.
Відомий спосіб оцінки корозійної стійкості і, відповідно, надійності обладнання (див. РД ЕО 1.1.2.11.0571-2015 Норми допустимої товщини стінок елементів трубопроводів з вуглецевих сталей при ерозійно-корозійному зносі. РЕр:/Лимлиу.впії.ги/в5пірв газЗ.піт), відповідно до якого бо здійснюють в період зупину енергоблоків оцінювання стану стінок обладнання. Вимірюють товщину стінок і ступінь суцільності стінок обладнання, використовуючи методи ультразвукового контролю (УЗК) та електромагнітні властивості, вимірюють поверхневу електричну і магнітну провідності. Виміряне значення товщини ст стінки елемента трубопроводу з вуглецевої сталі при рівномірному і локальному ерозійно-корозійному зносі не повинно бути меншим від нормативного значення |5| за нерівністю: 5ст|5і.
Недоліками даного способу контролю надійності обладнання є неможливість здійснення контролю і, відповідно, керування швидкістю корозії в міжремонтний період.
Відомий спосіб керування якістю води для атомної електростанції (див. патент 55398269,
МПК со1с 19/307, С010 01/00, 201С 03/08, опублікований 14.03.1995), що включає відбір проб з реакторної води, вимірювання рН реакторної води за кімнатної температури, вимірювання концентрації заліза в живильній воді, вимірювання концентрації водню в реакторній воді, підтримання концентрації заліза в живильній воді нижче 0,05 ррор (0,05 частин на мільярд) шляхом збільшення ступеня видалення заліза в системі очищення турбінного конденсату, підтримання рН реакторної води нижче 6,8, визначеного за кімнатної температури, шляхом введення в реакторну воду матеріалу, що утворює з водою кислотні іони, наприклад, вуглекислого газу, або газоподібного азоту, або закису азоту, і підтримання концентрації розчиненого кисню в реакторній воді нижче 20 рро, шляхом введення водню в перший контур, за допомогою чого іонна концентрація Со в першому контурі зберігається тривалий час.
Недоліком даного способу є використання вуглекислого газу для підтримування рн реакторної води. У другому контурі АЕС з ВВЕР або РМУ/В вуглекислота є небажаною домішкою через зв'язування нею лужних агентів, спеціально дозованих в контур для підвищення рнН і мінімізації швидкості корозії. Крім того, в конденсатно-живильному тракті можливе утворення малорозчинних карбонатів заліза, кобальту, кальцію і гідроксидів магнію.
Відомий спосіб зменшення корозії конструкційних матеріалів ядерного реактора (див. патент 58295426, МПК 2210 09/00,- 4210 19/307, 210 01/00, опублікований 23.10.2012), відповідно до якого в період зупину ядерного реактора в реакторну воду вводять розчин або суспензію речовини, що генерує струм збудження в умовах ядерного реактора, і утворює осад цієї речовини, наприклад ТіОг, 2гО», 7п0О, МОз, РБО, ВатіоОз, ВігОз, 511Оз, БегОз, ЕеТіОз, КТасз,
МпитіОз, 5пО», Мр2О5, на поверхню конструкційних матеріалів у кількості 10-200 мкг/см-. Вводять
Зо в реакторну воду водень, витримуючи при цьому концентрацію водню в живильній воді в межах (0,2-1,0) ррі, тим само контролюючи електрохімічний потенціал (ЕХП або Ек) реакторної води, який підтримують в інтервалі від -0,4 В до 0,1 В щодо 5НЕ (стандартного водневого електрода).
Недоліком відомого способу зменшення корозії конструкційних матеріалів ядерного реактора є можливість керування швидкістю корозії тільки сплаву оболонок ТВЕЛ (тепловиділяючих елементів) і обладнання з нержавіючих сталей в киплячому реакторі і тільки за рахунок дозування відновника - водню, що обмежує можливості способу.
Відомий спосіб керування вмістом кисню в технологічному контурі атомної електростанції (див. заявка СМ104090592, МІК СоО2Е 01/20, 050 11/00, 210 19/307, опублікована 08.10.2014), який включає формування системи з послідовно з'єднаних ємностей дегазації і контролю, насоса і технологічного контуру теплоносія, подачу насосом обробленої інертним газом живильної води в технологічний контур теплоносія, при цьому продування інертним газом продовжують, доки виміряний вміст кисню в ємності дегазації не стане меншим від 1 об. р).
Розчин гідразину вводять під час пуску в обсязі, визначеному шляхом розрахунку, для керування вмістом кисню у воді технологічного контуру. Витрату гідразину регулюють базуючись на результатах вимірювання вмісту кисню в воді технологічного контуру таким чином, щоб концентрація кисню в воді технологічного контуру була меншою за 0,1 мг/кг.
Недоліком даного способу є можливість його застосування тільки на реакторах типу ВМ/А (киплячий водний реактор), конденсатно-живильний тракт яких позбавлений деаератора, що обмежує його застосування.
Відомий спосіб моніторингу корозії трубопроводу (див. заявка НО2О09117712, МПК СОМ 17/00, опублікована 20.11.2010), що полягає в тому, що здійснюють збір інформації про основні технічні та експлуатаційні параметри трубопровідних систем, про характеристики транспортованих трубопровідними системами агресивних середовищ, про статистичні дані щодо аварійності трубопровідної системи і даних з технічного діагностування трубопровідної системи. Моделюють технологічну схему трубопровідної системи, використовуючи всю вищезазначену зібрану інформацію; визначають експлуатаційні навантаження трубопроводу даної трубопровідної системи, використовуючи створену модель технологічної схеми. Далі розраховують швидкість корозії трубопроводу і визначають гідродинамічний режим транспортування продукції трубопроводу, використовуючи певні експлуатаційні навантаження бо трубопроводу, профіль траси трубопроводу; підтверджують розрахункову швидкість корозії трубопроводу за допомогою лабораторних методів. Здійснюють ранжування ділянок трубопроводу за ступенями ризику швидкості корозії, використовуючи результати лабораторних методів. Розташовують вузли контролю корозії на корозійно-небезпечних ділянках трубопроводів, використовуючи визначені заздалегідь ступені ризику, причому кількість таких вузлів корозії залежить і від кількості цих корозійно-небезпечних ділянок, і від їх протяжності.
Обирають засоби вимірювання корозії, знаючи вид корозії, швидкість розвитку корозійних дефектів і гідродинамічний режим транспортування продукції трубопроводу; застосовують пристрої моніторингу корозії трубопроводу, залежно від засобів вимірювання корозії. Формують карту замірів швидкості корозії трубопроводу і корозійної агресивності середовища із зазначенням періодичності замірів, використовуючи пристрої з моніторингу трубопроводу і засоби для вимірювання корозії. Вимірюють параметри середовища на підставі карти замірів; синхронізують вимірювані параметри середовища з єдиною годинною системою реального часу. Здійснюють безперервний моніторинг корозії трубопроводу за допомогою вищезазначених технічних засобів вимірювання.
Даний спосіб, при перенесенні на інший об'єкт, потребує додаткової розробки моделі корозійних процесів та її верифікації для конкретного випадку. Крім того, даний спосіб обмежується лише моніторингом корозії і не передбачає керування швидкістю корозії або надання рекомендацій з керування швидкістю корозії за результатами аналізу. У даному способі не регламентується хімічний режим експлуатації трубопроводу і, відповідно, відсутні засоби його підтримування в заданих оптимальних межах.
Відомий спосіб керування швидкістю корозії обладнання технологічних контурів атомних станцій, зокрема, з ядерним уран-графітовим реактором, що збігається з даним технічним рішенням за найбільшою кількістю істотних ознак і який взято в якості прототипу (див. патент 82486613, МПК с216 11/00, опублікований 27.06.2013). Спосіб втілюють шляхом вимірювання значень електрохімічного потенціалу за робочої температури та питомої електропровідності - за кімнатної; подальшого автоматичного усереднення визначених параметрів і порівняння їх з нормованими значеннями; відображення значень електрохімічного потенціалу і питомої електропровідності у вигляді точок на двопараметровій номограмі з координатами «потенціал нержавіючої сталі - питома електропровідність», розділеної на зони А, В і С, що характеризують
Зо різні ступені корозійної агресивності теплоносія відповідно до режиму експлуатації. Після оцінювання якості водно-хімічного режиму проводять дії щодо оптимізації швидкості корозії: при перебуванні координат точки: - в зоні А ніяких дій не здійснюють; - в зоні В здійснюють, протягом регламентованого проміжку часу, регулювання параметрів теплоносія шляхом налаштування деаераторів для зниження концентрації кисню в живильній воді та зниження питомої електропровідності в системах очищення води, живильної і продувної, підключають резервні фільтри зі свіжою або регенерованою смолами, а ті, що працювали, виводять на регенерацію; - в зоні С здійснюють зупин енергоблока.
Недоліком способу-прототипу є те, що лише вимірювань ЕХП нержавіючої сталі в продувній воді та оцінювання можливості утворення піттінгів в умовах перехідних режимів або швидкості підросту тріщин недостатньо для ефективного керування швидкістю корозії трубопроводів конденсатно-живильних трактів других контурів АЕС з ВВЕР і РМ/В. Спосіб-прототип не враховує впливу на надійність трубопроводів і обладнання конденсатно-живильного тракту концентрації у них продуктів корозії заліза, що надходять до парогенераторів і впливають в процесі експлуатації на інтенсивність утворення поверхневих відкладень на теплообмінних трубках, нелінійно пов'язаної з тепловим навантаженням.
РОЗКРИТТЯ ВИНАХОДУ
Завданням цього технічного рішення є розробка такого способу керування швидкістю корозії, який забезпечив би підвищення ефективності контролю швидкості корозії конструкційних матеріалів конденсатно-живильного тракту і підвищення надійності експлуатації обладнання технологічних контурів атомних станцій і, перш за все, парогенераторів.
Поставлене завдання вирішується тим, що спосіб керування швидкістю корозії обладнання технологічних контурів атомних станцій включає вимірювання значень електрохімічного потенціалу і питомої електропровідності теплоносія, автоматичне усереднення зазначених параметрів і порівняння їх з нормованими значеннями, відображення значень електрохімічного потенціалу і питомої електропровідності на мнемосхемі екрана монітора у вигляді точок на двопараметровій номограмі з координатами «електрохімічний потенціал - питома електропровідність», оцінювання якості водно-хімічного режиму та здійснення дій, спрямованих на керування швидкістю корозії. Новим у способі є те, що вимірюють значення електрохімічного потенціалу за робочої температури та питомої електропровідності Н-катіонованої проби бо продувної води парогенераторів. Водночас вимірюють значення поляризаційного опору за робочої температури та питомої електропровідності Н-катіонованої проби живильної води парогенераторів. Значення електрохімічного потенціалу (Ен) та питомої електропровідності (гень) Н-катіонованої проби продувної води парогенераторів відображають у вигляді точок на двопараметровій номограмі з координатами «Ен-гень» розділеній на зони А, В, 0, Е, що характеризують різні ступені корозійної активності продувної води парогенераторів відповідно до режиму експлуатації. Значення поляризаційного опору (Рр)) та питомої електропровідності (ген) Н-катіонованої проби продувної води парогенераторів відображають у вигляді точок на двопараметровій номограмі з координатами «ВАр-агеню, розділеній на зони С, М, Х, 7, що характеризують різні ступені корозійної активності живильної води парогенераторів відповідно до режиму експлуатації. При перебуванні координат точок в зонах А і С дії не здійснюють. При перебуванні координат точок в зонах А і У - здійснюють, протягом регламентованого проміжку часу, регулювання параметрів продувної води парогенераторів. Зони А і (1 відповідають корозійному стану обладнання за параметрів якості водно-хімічного режиму, що забезпечують надійну і безпечну експлуатацію технологічних контурів АЕС. Зони В, 0, Е для продувної води і
М, Х, 7 для живильної води відповідають зонам рівнів дій, які необхідно здійснювати по досягненні встановлених значень концентрації нормованих домішок у робочому середовищі за
СТО 1.1.1.03.004.0979-2014 «Водно-хімічний режим другого контуру при введенні енергоблока атомної електростанції проекту АЕС-2006 в експлуатацію. Норми якості робочого середовища і засоби їх забезпечення», ВАТ «Концерн «Росзнергоатом» (пир/Лумлу.зпії.ги/5пірв газ.піт). При перебуванні координат точок в зонах В і У - здійснюють, протягом регламентованого проміжку часу, регулювання параметрів живильної води парогенераторів. При перебуванні координат точок в зонах 0, або Е і Х, або 7 - здійснюють, протягом регламентованого проміжку часу, пошук і усунення причин, що викликали відхилення параметрів, а за неможливості їх усунення здійснюють зупин енергоблока для проведення компенсаційних заходів.
При перебуванні координат точок в зонах А і М регулювання параметрів продувної води парогенераторів можна здійснювати шляхом збільшення її витрати на (0,5-1,0) мас. 95 парової продуктивності, здійснення пошуку та усунення причин, що викликали збільшення питомої електропровідності аень.
При перебуванні координат точок в зонах В і У регулювання параметрів живильної води
Зо парогенераторів можна здійснювати шляхом збільшення витрати через фільтри системи очищення турбінного конденсату, зміни витрати інгібіторів корозії, зміни витрати продувної води.
У якості інгібіторів корозії можна вводити розчин гідразину, та/або розчин аміаку та/або розчин органічних амінів.
При перебуванні координат точок в зонах 0, або Е їі Х, або 7, при зупині енергоблока компенсаційні заходи можуть передбачати технічне обстеження, ремонт або заміну обладнання.
Даний спосіб керування швидкістю корозії грунтується на комплексному оцінюванні робочого середовища шляхом спільного аналізу положення точок з координатами (Ен, гень) та (Вр, сені) на обох номограмах.
Даний спосіб, на відміну від способу-прототипу, керує швидкістю корозії другого контуру АЕС з ВВЕР ї РМУВ, використовус для оцінювання якості водно-хімічного режиму (ВХР) та інтегральні електрохімічні показники для керування швидкістю корозії: ЕХП (Ен) У продувній воді та поляризаційний опір (Нр) в живильній воді. Живильна та продувна води парогенераторів характеризуються різними механізмами перебігу корозії конструкційних матеріалів. В ході оцінювання якості ВХР і видачі рекомендацій з керування швидкістю корозії використовують спільно номограми «Рр-гене» живильної води та «Ен-2ень» продувної води.
КОРОТКИЙ ОПИС КРЕСЛЕНЬ
Даний спосіб пояснюється кресленнями, де: на Фіг. 1 зображено двопараметрову номограму з координатами «Ен-г2ень» продувної води парогенераторів; на Фіг. 2 наведено двопараметрову номограму з координатами «Нр-ден» живильної води парогенераторів; на Фіг. З наведено двопараметрову номограму з координатами «Нр-ден» живильної води парогенераторів за першого варіанту керування швидкістю корозії; на Фіг. 4 зображено двопараметрову номограму з координатами «Ен-г2ень» продувної води парогенераторів за першого варіанту керування швидкістю корозії; на рис, 5 наведено двопараметрову номограму з координатами «КНр-гені» живильної води парогенераторів за другого варіанту керування швидкістю корозії; на Фіг. 6 зображено двопараметрову номограму з координатами «Ен-г2ень» продувної води бо парогенераторів за другого варіанту керування швидкістю корозії;
НАЙКРАЩИЙ ВАРІАНТ ВТІЛЕННЯ ВИНАХОДУ
В межах цього винаходу спосіб керування швидкістю корозії обладнання технологічних контурів атомних станцій втілюють наступним чином: робоче середовище надходить в автоматичному режимі зі штатних точок відбору (перед фільтрами системи очищення продувної води парогенераторів і за групою підігрівачів високого тиску живильної води) в імпульсні трубки до осередків датчиків вимірювання Ен продувної води та Рр живильної води. Паралельно робоче середовище надходить в охолоджувач і за кімнатної температури проходить комірки датчиків системи автоматичного хімічного контролю (АХК): живильна вода за групою підігрівачів високого тиску проходить комірки датчиків питомої електропровідності Н-катіонованої проби, рНі та концентрації гідразину (МеаНа); продувна вода парогенераторів проходить комірки датчиків питомої електропровідності Н-катіонованої проби, рНь та концентрації іонів натрію (І(Ма)Ї), хлориду (СІЇ), та сульфату (ІЗО4)|). Сигнали датчиків надходять на вторинні перетворювачі, і далі вже в стандартизованому вигляді надходять в комп'ютер для розрахунків значень наведених вище параметрів. При цьому здійснюють: усереднення виміряних значень електрохімічних потенціалів, поляризаційного опору та інших показників АХК (день гені, (МеНа|, ень, рНь, ІМаї, (СІЇ, 5041); перерахунок виміряних значень потенціалів робочих електродів у одиниці стандартного водневого електрода (5НЕ); формування відео-кадрів номограм «Вр питома електропровідність Н-катіонованої проби» живильної води та «ЕХП питома електропровідність Н-катіонованої проби» продувної води. Ефективну інформаційну підтримку оператора при оцінюванні корозійного стану обладнання та прийняття рішень щодо керування швидкістю корозії здійснюють на основі поєднання прямих вимірювань в найбільш відповідальних потоках контуру (живильна і продувна води) з результатами розрахунків за фізико-хімічними моделями розподілу по контуру концентрацій домішок робочого середовища і видачі рекомендацій щодо можливих варіантів дій залежно від положень на номограмах точок з координатами «КНКр-дені» живильної води та «Еп-день» продувної води. При перебуванні координат точок в зонах А і С дії не здійснюють. При перебуванні координат точок в зонах А і У, здійснюють, протягом регламентованого проміжку часу, регулювання параметрів продувної води парогенераторів. При перебуванні координат точок в зонах В і У, здійснюють, протягом регламентованого проміжку часу, регулювання параметрів живильної води парогенераторів.
Ко) При перебуванні координат точок в зонах О, або БЕ і Х, або 7, здійснюють, протягом регламентованого проміжку часу, пошук і усунення причин, що викликали відхилення параметрів, а за неможливості їх усунення здійснюють зупин енергоблока для проведення компенсаційних заходів.
Засобами керування швидкістю корозії конструкційних матеріалів у разі виходу координат точок, що характеризують корозійну активність робочого середовища, поза межі зон А і Са є: зміна концентрацій інгібуючих реагентів шляхом регулювання дозування витрати останніх у живильну воду; зміна витрат робочого середовища через фільтри системи очищення турбінного конденсату при порушенні герметичності конденсаторної групи; зміна витрат продувки парогенераторів; зміна, за потребою, планових термінів відмивання, деактивації та технічного огляду парогенераторів.
Зокрема, при перебуванні координат точок в зонах А і М регулювання параметрів продувної води парогенераторів здійснюють шляхом збільшення її витрати на (0,5-1,0) мас. 95 парової продуктивності, пошуку та усунення причин, що викликали збільшення питомої електропровідності хнь.
При перебуванні координат точок в зонах В і М регулювання параметрів живильної води парогенераторів здійснюють шляхом збільшення витрати через фільтри системи очищення турбінного конденсату, зміни витрати інгібіторів корозії, зміни витрати продувної води. У якості інгібіторів корозії використовують розчин гідразину, та/або розчин аміаку та/або розчин органічних амінів.
При перебуванні координат точок в зонах 0, або Е їі Х, або 7, при зупині енергоблока компенсаційні заходи передбачають технічне обстеження, ремонт або заміну обладнання.
Даний спосіб керування швидкістю корозії обладнання технологічних контурів атомних станцій дає оператору можливість візуально оцінити розташування точок, що відповідають поточному стану, щодо меж зон різних ступенів корозійної агресивності живильної та продувної води. Враховуючи нелінійну сутність меж зон (Фіг. 1, Фіг. 2) таке візуальне оцінювання сприяє, за наявності відхилень і порушень, визначенню найкоротшої відстані від точки до межі зони низької корозійної агресивності (вектора необхідного впливу). Використовуючи проекції вектора на осі обох номограм (перш за все дені та день), можна отримати значення мінімальних необхідних змін контрольованих параметрів для зниження корозійної агресивності робочого бо середовища. Організація експлуатації відбирання проб, монтаж датчиків, перетворювачів,
арматури, електричних мереж і сигнальних кабелів системи АХК здійснюють на енергоблоках
ЯЕУ згідно відповідної технічної документації. Прийом даних на комп'ютер, розрахунок, архівацію і передачу інформації операторам здійснюють за допомогою спеціально розробленого програмного забезпечення.
Показники живильної води більшою мірою характеризують значення концентрації заліза. За підвищених значень гені та знижених Рь винос заліза і, відповідно, його концентрація вищі. Це може бути пов'язано із нестачею інгібітора (гідразину, аміаку, органічного аміну), збільшенням вмісту аніонів сильних кислот і карбонатів або з несприятливим співвідношенням зазначених компонентів (частіше при зміні потужності енергоблока). Показники продувної води характеризують, в основному, концентрації солей в безпосередній близькості до теплообмінних трубок. Що більш позитивним є значення Ен та що більше значення гень, тим більше сольових домішок утримується в залізоокисних відкладеннях на теплообмінних трубках і тим вищою с агресивність робочого середовища в парогенераторах та вища можливість утворення піттінгів і подальшого корозійного розтріскування під напругою теплообмінних трубок.
Конкретні приклади, що демонструють ефективність використання даного способу в ході експлуатації АЕС з ВВЕР-1200 під час реалізації процедури оцінювання якості водно-хімічного режиму заданим способом, наведені нижче.
ПРОМИСЛОВА ПРИДАТНІСТЬ
Приклад 1. На Фіг. З та Фіг. 4 показані номограми живильної та продувної води в ході експлуатації енергоблока з ВВЕР-1200 на потужності. Умови експлуатації наступні: витрата турбінного конденсату через фільтри системи очищення турбінного конденсату становить близько 10 мас. 95 від витрати пари через конденсатори - 340 т/год.; проектний присос охолоджувальної води крізь нещільності конденсаторної групи. 105 мас. 95 від витрати пари через конденсатори, - 0,32 кг/год.; концентрація хлоридів у охолоджувальній воді - 5259 мг/дм, сульфатів - 530 мг/дм" и, відповідно, надходження до другого контуру сольових домішок у вигляді аніонів сильних кислот становить по хлоридам - 1687 мг/год., по сульфатам - 170 мг/год.; сумарне продування парогенераторів - мінімальне і становить приблизно 0,5 мас. 95 від паропродуктивності - 30 т/год. Введення інгібіторів корозії здійснюють згідно вимог СТО 1.1.1.03.004.0979-2014 «Водно-хімічний режим другого контуру при введенні енергоблока
Зо атомної електростанції проекту АЕС-2006 в експлуатацію. Норми якості робочого середовища і засоби їх забезпечення», ВАТ «Концерн «Росзнергоатом» (НЕр:/Лумлми.5пії.ги/впірб5 газ.піт).
Інгібіторами є аміак (25 95 водний розчин), гідразин та етаноламін. Фіг. З є двопараметровою номограмою з координатами «поляризаційний опір - питома електропровідність дені Н- катіонованої проби» живильної води. Точка (1-0) з координатами (Рр, гені) перебуває в зоні С и свідчить про високу якість живильної води, зокрема, концентрації аніонів сильних кислот дуже низькі: хлориди - 1,11 мкг/кг, сульфати - 0,14 мкг/кг, значення питомої електропровідності Н- катіонованої проби, агні-0,069 мкСм/см (показник питомої електропровідності теоретично чистої води становить 0,055 мкСм/см). Двопараметрова номограма з координатами «електрохімічний потенціал - питома електропровідність Н-катіонованої проби» продувної води парогенераторів для розглядуваного випадку наведена на фіг. 4. Точка (2-0) з координатами (Ен, гень) перебуває в зоні В. Це обумовлюється тим, що в результаті упарювання в сольових відсіках парогенераторів концентрація хлоридів досягла значення близько 128 мкг/кг, сульфатів - 20 мкг/кг. Значення день при цьому становить 1,78 мкСм/см. З огляду на те, що обсяги охолоджувальної води, що надходить з навколишнього середовища через нещільності обладнання (присоси), і, відповідно, концентрації сольових домішок в турбінному конденсаті незначні, збільшення витрати робочого середовища через фільтри системи очищення є небажаним. Робоче середовище, включаючи конденсат, містить реагенти - інгібітори корозії, аміак і етаноламін, концентрації яких перевищують вміст сольових домішок більш ніж у тисячу разів. Фільтри системи очищення сорбують всі домішки і, перш за все, інгібітори корозії. Як наслідок: робоча ємність фільтрів знижується, а в робоче середовище необхідно вводити додаткову кількість аміаку та етаноламіну задля підтримання необхідної якості водно-хімічного режиму. За даних умов доцільніше збільшити витрату продування парогенераторів з 0,5 мас. 95 сумарної парової продуктивності парогенераторів до приблизно 1 мас. 95, з 30 т/год. до 64 т/год.
Після збільшення витрати продувної води до 64 т/год. положення точок на номограмах змінилося. Точка з координатами (Рр, гені) зайняла на номограмі Фіг. З позицію (1-1). При цьому значення концентрації хлоридів досягли 0,51 мкг/кг, сульфатів - 0.08 мкг/кг, значення ген; - 0,062 мкСм/см. Точка з координатами (Ен, ень) зсунулася на номограмі Фіг. 4 у зелену зону, в положення (21). При цьому значення концентрації хлоридів досягли 32,7 мкг/кг, сульфатів - 5,18 мкг/кг, значення сені - 0,49 мкСм/см. Беручи до уваги високе значення концентрації хлоридів в 60 «сольових відсіках» (230 мкг/кг, додатково рекомендується здійснення наступної компенсаційної дії. При скороченні потужності у перехідних режимах збільшити витрату продування на фільтри системи очищення продувної води до проектного максимуму (140 т/год.) для виведення сольових домішок, які переходять в цих режимах з відкладень до ємності парогенераторів, для зниження можливості виникнення корозійних дефектів у вигляді піттінгів на теплообмінних трубках.
Приклад 2. На Фіг. 5 та Фіг. 6 показані номограми живильної та продувної води в ході експлуатації енергоблока з ВВЕР-1200 на потужності. Умови експлуатації наступні: витрата турбінного конденсату через фільтри системи очищення турбінного конденсату становить близько 10 мас. 95 від витрати пари через конденсатори - 340 т/год.; проектний присос охолоджувальної води крізь нещільності конденсаторної групи, 109 мас. 95 від витрати пари через конденсатори, - 0,32 кг/год.; концентрація хлоридів у охолоджувальній воді - 3143 мг/дм, сульфатів - 363 мг/дмУ и, відповідно, надходження до другого контуру сольових домішок у вигляді аніонів сильних кислот становить по хлоридам - 1008 мг/год., по сульфатам - 117 мг/год.; сумарне продування парогенераторів становить приблизно 1 мас.95 від паропродуктивності - 64 т/год. Введення інгібіторів корозії здійснюють згідно вимог СТО 1.1.1.03.004.0979-2014 «Водно-хімічний режим другого контуру при введенні енергоблока атомної електростанції проекту АЕС-2006 в експлуатацію. Норми якості робочого середовища і засоби їх забезпечення», ВАТ «Концерн «Росзнергоатом» (НИр/Лумлу.впії.ги/5пірв газ.піт).
Інгібіторами є аміак (25 95 водний розчин), гідразин та етаноламін. Фіг. 5 є двопараметровою номограмою з координатами «поляризаційний опір - гранична електропровідність ден; Н- катіонованої проби» живильної води. Точка 5 з координатами (Нр, ден), що характеризує корозійну активність живильної води, розташовується в зоні між С»оїі М, у безпосередній близькості до зони У. Концентрації аніонів сильних кислот дуже низькі: хлориди - 0,31 мкг/кг, сульфати - 0,06 мкг/кг, значення питомої електропровідності гені Н-катіонованої проби, - 0,22 мкСм/см. Двопараметрова номограма з координатами «електрохімічний потенціал - питома електропровідність день Н-катіонованої проби» продувної води парогенераторів для розглядуваного випадку наведена на Фіг. 6. Точка 6 з координатами (Ен, аєнь) перебуває в частині зони А, що приєднується до зони В. Контрольовані параметри продувної води сольових відсіків парогенераторів наступні: концентрація хлоридів 19,7 мкг/кг, сульфатів - 4,2 мкг/кг.
Зо Значення агнь при цьому становить 1,15 мкСм/см. Теоретичний розрахунок значень питомої електропровідності Н-катіонованої проби, що враховує тільки контрольовані аніони, хлориди і сульфати, надає наступні значення: дені - 0,0,059 мкСм/см та день - 0,28 мкСм/см. Цілком очевидно, що в робочому середовищі технологічного контуру с неконтрольовані сольові домішки. Найбільш ймовірною є наявність в цих домішках фторидів або карбонатів різного походження. Вуглекислота може надходити до контуру: з повітря в присосах вакуумної частини турбіни; в ході термолізу як органічних амінів, так і нейтральних органічних домішок, які не затримуються фільтрами систем підготування води. Вуглекислоту нейтралізують лужними інгібіторами корозії, тому вона не видаляється в деаераторах. Рекомендовані дії: збільшення витрат через системи очищення до максимально доступних; вдосконалення герметизації турбінного обладнання; вдосконалення систем підготування води; ізоляція ємностей зберігання підживлювальної води, а також планування розширеного технічного огляду обладнання і трубопроводів контуру з метою пошуку ділянок корозійного зносу, що перевищує нормативні значення.
Таким чином, використання даного способу на практиці дозволить реально підвищити оперативність оцінювання корозійної агресивності теплоносія в технологічному контурі енергоблока атомної станції і, відповідно, забезпечити підвищення надійності експлуатації обладнання технологічних контурів атомних станцій і, перш за все, парогенераторів, за рахунок своєчасного проведення компенсаційних заходів. Крім того, підвищується вірогідність визначення тривалості міжюоонтрольного періоду, що дозволяє обгрунтувати його збільшення іабо обсягу технічного огляду різних ділянок конденсатно-живильного тракту і парогенераторів при забезпеченні встановленого проектом рівня надійності та безпеки експлуатації атомної станції.
Claims (5)
1. Спосіб керування швидкістю корозії обладнання технологічних контурів атомних станцій, що включає вимірювання значень електрохімічного потенціалу та питомої електропровідності водного середовища, автоматичного усереднення зазначених параметрів і порівняння їх з нормативними значеннями, відображення значень електрохімічного потенціалу і питомої бо електропровідності на мнемосхемі екрана монітора у вигляді точок на двопараметровій номограмі з координатами "електрохімічний потенціал - питома електропровідність", оцінювання якості водно-хімічного режиму та здійснення дій, спрямованих на керування швидкістю корозії, який відрізняється тим, що вимірюють значення електрохімічного потенціалу і питомої електропровідності продувної води парогенераторів, вимірюють значення поляризаційного опору і питомої електропровідності живильної води парогенераторів, значення електрохімічного потенціалу і питомої електропровідності продувної води парогенераторів відображають у вигляді точок на двопараметровій номограмі з координатами "електрохімічний потенціал - питома електропровідність Н-катіонованої проби" продувної води, розділеній на зони А, В, 0, Е, що характеризують різні ступені корозійної активності продувної води парогенераторів відповідно до режиму експлуатації значення поляризаційного опору та питомої електропровідності живильної води парогенераторів відображають у вигляді точок на двопараметровій номограмі з координатами "електрохімічний потенціал - питома електропровідність Н-катіонованої проби" живильної води, розділеній на зони С, МУ, Х, 7, що характеризують різні ступені корозійної активності живильної води парогенераторів відповідно до режиму експлуатації, при знаходженні координат точок в зонах А і С дій не здійснюють, - в зонах А і У, здійснюють, протягом регламентованого проміжку часу, регулювання параметрів продувної води парогенераторів, - в зонах В і М, здійснюють, протягом регламентованого проміжку часу, регулювання параметрів живильної води парогенераторів, - в ззнахбабо Є і Х, або 7, здійснюють, протягом регламентованого проміжку часу, пошук і усунення причин, що викликали відхилення параметрів, а за неможливості їх усунення здійснюють зупинку енергоблока для проведення компенсаційних заходів.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що при знаходженні координат точок в зонах А і У регулювання параметрів продувної води парогенераторів здійснюють шляхом збільшення її витрати на (0,5-1,0) мас. 95 парової продуктивності, пошук та усунення причини, що викликала збільшення граничної електропровідності аень.
3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що при знаходженні координат точок в зонах В і У регулювання параметрів живильної води парогенераторів здійснюють шляхом збільшення витрати через фільтри системи очищення турбінного конденсату продувної води, зміни витрати інгібіторів корозії, зміни витрати продувної води. Зо
4. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що як інгібітори корозії використовують розчин гідразину та/або розчин аміаку, та/або розчин органічних амінів.
5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що при знаходженні координат точок в зонах О або Е і Х, або 7 при зупинці енергоблока компенсаційні заходи передбачають технічне обстеження, ремонт або заміну обладнання. й анти Не Ин» ; ого мВ пов недо М; Ж і с че ; ве І в хе 15 з. ва - нЕСм/ем
Фіг. 1 вв, ранненнннтвннтттнннненсніня ; Ом : цей я Я ке Нх и тт сага о У ві 03 95 Що меСзеве
Фіг. 2 ком іа і ре ! 5 (Те чнях о хо не їх ї ЖЕН З г. р роше
Ф . 3 мкс
ІГ. Ей и ; З Щі: Зо о а і С. Меч ї5 зо вар Фі 4 чеСм/ем
ІГ.
кОм о, «Му темне ШИ Обов І ої 04 05 1.0 жа Фіг 5 мк см Ен ЕЕ ЮЮЮЮТТЬЬСТЬТЬСТТЬ в -- в ОБ 15 за ва же Фіг б чЕсСм/ем 0 КомпютернаверсткаМ, Мацелої 00000000 7 ДП Український інститут інтелектуальної власності", вул.
Глазунова, 1, м.
Київ -42,01601..-.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2017/000472 WO2019013661A1 (ru) | 2017-07-11 | 2017-07-11 | Способ управления скоростью коррозии оборудования технологических контуров атомных станций |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA125291C2 true UA125291C2 (uk) | 2022-02-16 |
Family
ID=61527485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201808820A UA125291C2 (uk) | 2017-07-11 | 2017-07-11 | Спосіб керування швидкістю корозії обладнання технологічних контурів атомних станцій |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20210225536A1 (uk) |
| EP (1) | EP3654350A1 (uk) |
| JP (1) | JP2020514674A (uk) |
| KR (1) | KR102320468B1 (uk) |
| CN (1) | CN109496340A (uk) |
| AR (1) | AR113234A1 (uk) |
| BR (1) | BR112018067411B1 (uk) |
| CA (1) | CA3016008C (uk) |
| EA (1) | EA038887B1 (uk) |
| JO (1) | JOP20180066A1 (uk) |
| RU (1) | RU2705565C1 (uk) |
| UA (1) | UA125291C2 (uk) |
| WO (1) | WO2019013661A1 (uk) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114412591B (zh) * | 2021-12-01 | 2023-06-09 | 上海发电设备成套设计研究院有限责任公司 | 核电汽轮机的多维度的安全性监控方法、装置、电子设备及存储介质 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0718831B2 (ja) * | 1987-07-17 | 1995-03-06 | 財団法人電力中央研究所 | 液体循環プラントにおける循環液の管理方法、特に加圧水型原子炉における一次冷却水の管理方法および装置 |
| DE4126468C2 (de) * | 1991-08-09 | 1996-04-04 | Vladimir Ivanovic Pasevic | Verfahren zur Behandlung des Primärkühlmittels eines Druckwasserreaktors |
| JP2808970B2 (ja) * | 1992-03-19 | 1998-10-08 | 株式会社日立製作所 | 原子力プラント及びその水質制御方法並びにその運転方法 |
| JPH06293982A (ja) * | 1993-04-06 | 1994-10-21 | Hitachi Ltd | 沸騰水型原子炉とその構造材の腐食防止方法 |
| JP3053325B2 (ja) * | 1993-12-20 | 2000-06-19 | 株式会社日立製作所 | 腐食電位のシミュレーション方法および原子炉プラントの運転監視装置 |
| US6024805A (en) * | 1997-11-12 | 2000-02-15 | General Electric Company | Metal hydride addition for reducing corrosion potential of structural steel |
| JP3923705B2 (ja) * | 2000-04-24 | 2007-06-06 | 株式会社日立製作所 | 原子力プラントの運転方法および原子力プラント並びに原子力プラントの水質制御方法 |
| TWI277102B (en) | 2003-06-13 | 2007-03-21 | Toshiba Corp | Method of reducing corrosion of nuclear reactor structural material |
| JP2008190933A (ja) * | 2007-02-02 | 2008-08-21 | Japan Atom Power Co Ltd:The | Ｐｗｒ型原子力発電所における二次冷却材中のイオン不純物濃度評価方法及びこの評価方法を用いたｐｗｒ型原子力発電所の二次冷却系統の運転システム |
| SE0950250A1 (sv) * | 2009-04-16 | 2010-10-19 | Eliminering av skalning, utfällning och allmän kopparkorrosion i slutna kylvattensystem | |
| RU2459136C2 (ru) | 2009-05-12 | 2012-08-20 | Закрытое акционерное общество "КОРМАКО" | Способ мониторинга коррозии трубопровода и устройство для его осуществления |
| RU2486613C1 (ru) * | 2012-02-14 | 2013-06-27 | Открытое акционерное общество "Российский концерн по производству электрической и тепловой энергии на атомных станциях" (ОАО "Концерн Росэнергоатом") | Способ управления скоростью коррозии контура теплоносителя ядерного уран-графитового реактора |
| DE102012203010A1 (de) * | 2012-02-28 | 2013-08-29 | Areva Gmbh | Verfahren zur Reinigung und Konditionierung des Wasser-Dampfkreislaufes eines Kraftwerkes, insbesondere eines Kernkraftwerkes |
| CN104090592B (zh) | 2014-06-27 | 2019-03-26 | 中广核工程有限公司 | 核电站冷却剂回路中氧含量的控制方法 |
-
2017
- 2017-07-11 WO PCT/RU2017/000472 patent/WO2019013661A1/ru unknown
- 2017-07-11 JP JP2018545837A patent/JP2020514674A/ja active Pending
- 2017-07-11 JO JOP/2018/0066A patent/JOP20180066A1/ar unknown
- 2017-07-11 RU RU2018124837A patent/RU2705565C1/ru active
- 2017-07-11 EP EP17847735.2A patent/EP3654350A1/en active Pending
- 2017-07-11 US US16/081,644 patent/US20210225536A1/en not_active Abandoned
- 2017-07-11 UA UAA201808820A patent/UA125291C2/uk unknown
- 2017-07-11 CN CN201780011535.0A patent/CN109496340A/zh active Pending
- 2017-07-11 EA EA201992836A patent/EA038887B1/ru unknown
- 2017-07-11 BR BR112018067411-7A patent/BR112018067411B1/pt active IP Right Grant
- 2017-07-11 KR KR1020187024834A patent/KR102320468B1/ko active IP Right Grant
- 2017-11-11 CA CA3016008A patent/CA3016008C/en active Active
-
2018
- 2018-07-06 AR ARP180101888A patent/AR113234A1/es active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA3016008C (en) | 2023-06-13 |
| JP2020514674A (ja) | 2020-05-21 |
| EP3654350A1 (en) | 2020-05-20 |
| KR20200019821A (ko) | 2020-02-25 |
| US20210225536A1 (en) | 2021-07-22 |
| KR102320468B1 (ko) | 2021-11-03 |
| BR112018067411A2 (pt) | 2020-01-21 |
| EA201992836A1 (ru) | 2020-06-17 |
| JOP20180066A1 (ar) | 2019-01-11 |
| CN109496340A (zh) | 2019-03-19 |
| WO2019013661A1 (ru) | 2019-01-17 |
| BR112018067411B1 (pt) | 2023-11-28 |
| EA038887B1 (ru) | 2021-11-02 |
| CA3016008A1 (en) | 2019-05-11 |
| RU2705565C1 (ru) | 2019-11-08 |
| AR113234A1 (es) | 2020-02-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8771593B2 (en) | Method and device for preventing corrosion in hot water systems | |
| US7951298B2 (en) | Method and device for preventing corrosion in hot water systems undergoing intermittent operations | |
| US20090065440A1 (en) | Method and device for cleanup and deposit removal from internal hot water system surfaces | |
| Rodríguez | Corrosion control of nuclear steam generators under normal operation and plant-outage conditions: a review | |
| UA125291C2 (uk) | Спосіб керування швидкістю корозії обладнання технологічних контурів атомних станцій | |
| AU2013246154A1 (en) | Method and device for preventing corrosion in hot water systems | |
| JP2011196962A (ja) | 水素濃度監視方法及び水素濃度監視装置 | |
| JP2008250592A (ja) | プラント運転方法 | |
| KR100569761B1 (ko) | 보일러의 수질상태 진단 및 자동제어장치와 방법 | |
| JP2024002814A (ja) | 原子力プラントの信頼性改善方法 | |
| Tapping | Corrosion issues in pressurized heavy water reactor (PHWR/CANDU®) systems | |
| Panigrahi et al. | Boiler Water Treatment | |
| Gipon et al. | Flow-accelerated corrosion in nuclear power plants | |
| Chung | A review of CANDU feeder wall thinning | |
| Topolska et al. | Failure of austenitic stainless steel tubes during steam generator operation | |
| Lindfors | Hydrazine substitutes for use as oxygen scavengers in the secondary circuits of pressurized water reactors | |
| JP2024012771A (ja) | 原子力プラントの信頼性改善方法 | |
| RU2486613C1 (ru) | Способ управления скоростью коррозии контура теплоносителя ядерного уран-графитового реактора | |
| Drexler et al. | Evaluation of the steam-water cycle condition for sustainable water chemistry operation | |
| JP4581306B2 (ja) | 炭素鋼の局部腐食モニタリング方法及び炭素鋼の局部腐食防止方法 | |
| Jing-Yuan et al. | Research progress on corrosion and protection of coal gasification water system | |
| Pietralik et al. | Flow-accelerated corrosion susceptibility prediction of recirculating steam generator internals | |
| JP2005308398A (ja) | 発電所等における水質管理システム及び水質管理方法 | |
| Ukpaka | Application of chemical injection on cooling treatment technology control of corrosion and fouling in petrochemical plant: Case study of Indorama Plc, Akpajo-Eleme | |
| Prin | Strategy for maintaining cleanliness in the secondary part of Steam Generators of French PWRs fleet |