本文从福清核电工程前期设计、安装中遇到的防腐问题入手进行深入讨论，深入介绍海水相关系统防腐工作，各种材料在抗腐蚀性能上的优劣对比，在设计、预制、托运、施工期间的关注点，从而提高在核电建设期间及核电运行后设备、管道的防腐性能。福清核电站是目前中国自主化、国产化最高的核电机组，一期工程两台百万千瓦机组预计于2014、2015年建成发电。目前一期工程处于安装、调试高峰期，其中海水具有高含盐量、高氯离子和有机质含量丰富等复杂成分，需要引起特别重视。核电厂通过海水作为最终冷源，将凝汽器、设备冷却水、常规岛闭式冷却水系统的热量带入大海，但是由于海水存在较强的腐蚀性，对设备、管道的腐蚀不容忽视。通过借鉴兄弟电厂关于海水防腐工作中的经验教训，为福清核电建设中防腐工作创造有利条件。

    由于海水中成分复杂且含有较多海生物，这些海生物进入设备、管道后滋生，导致设备出现工作效率下降、维修费用增加、寿命缩短等问题，由此在粗隔栅和重要厂用水泵前管道处引入次氯酸钠溶液，杀死水中海生物。虽然杀死了海生物，但是次氯酸钠中氯离子有很强氧化性，这同时也加重了管道及设备腐蚀。所以该投加浓度必须在合理的水平，设计上添加氯离子浓度为1ppm次氯酸钠。

    核电厂海水相关系统材料选择及设计

    1、防腐材料 目前核电厂海水相关系统中材料选择大致有：碳钢衬胶管道、不锈钢、碳钢加防腐涂层、树脂管道、钛管。

    2、碳钢加内衬管道 内衬管道主要有涂层、橡胶、塑料及水泥砂浆，福清一期主要运用碳钢衬胶，运用在CFI、SEC、CTE、CRF系统的管道、大小头及阀体的内衬中。衬胶管道只要内衬不受损坏就不会受到腐蚀，如果由于内衬老化、碰伤及局部缺陷导致小面积破损漏出碳钢形成小阳极和大阴极，将造成阳极部分产生极大的腐蚀电流加快该针孔部分腐蚀甚至穿孔。防止衬胶管道腐蚀主要从以下几方面考虑：尽量减少弯头对管道的冲蚀或对弯头部分进行特殊防腐处理；进行电火花检测仪检验，不应有漏点现象，电火检测仪输出电压为3000V/mm；加强出厂验收衬板与金属壁的贴实，不许空洞、脱开现象，搭接部分不许有气泡、缝隙等。

    3、不锈钢316L、Q345材料 福清核电海水相关系统中不锈钢材料主要选用316L，碳钢材料主要选用Q345。316L主要运用到粗隔栅、细隔栅、鼓网网片及冲洗水管等部分管线；Q345主要运行在辅助冷却水管道、鼓网骨架等。316L本身具有很强的耐腐蚀性，由于核电站为了杀死海生物投加次氯酸钠溶液使氯离子含量大增，而使其腐蚀较为严重。而实际运行中管径变化处如弯头、异径管、三通处容易造成油漆脱落，在高流速、高腐蚀海水中则加快局部腐蚀和冲刷腐蚀。该部分应从以下几点考虑：选用耐磨厚浆型树枝涂层，加强防冲刷和腐蚀效果；在部分小管道中改用衬胶管，提高使用寿命；使用不锈钢部分考虑双重保护增加其抗腐蚀性能，外加电流或阳极块的方式是核电站电化学保护的基本方法。

    4、钛管 钛管是一种防腐材料，对氯化物、硫化物和氨具有较高的耐蚀性能，耐水冲击性能也较强，大量运用在设备冷却水热交换器、闭式冷却水热交换器和凝汽器热交换管束中。秦山二期、宁德核电中闭冷水和设备冷却水都使用板式热交换器，交换效率低且流阻大，更容易引起钛管腐蚀，福清核电使用管式热交换器增加传热效率，且减少海水对设备的冲蚀；在运输过程或停运时通过充氮或者干燥法进行保养；适当增加钛管数量，减少海水对管侧的冲刷，考虑海水腐蚀管道穿孔设计一定裕度，堵管率在10%左右[2]；不同金属直接连接时造成电位差加快电位低侧腐蚀，应选择材质或电位相近材料，选用钛钢复合板（热交换器水室、管板）或衬胶（凝汽器水室）。

    5、阴极保护 由于海水的腐蚀性，涂层及衬胶的作用是物理隔离，但是当涂层破坏如：涂层本身缺陷，针孔存在；施工或运行过程中涂层破坏使金属暴露。这些现象导致小阳极大阴极的现象，使涂层破坏处腐蚀加速。为了有效地防治海水腐蚀，覆盖层加阴极保护是最为紧急有效的方法，目前核电厂电化学防腐设计有牺牲阳极块的阴极保护和外加电流阴极保护。

    （1)牺牲阳极块阴极保护 牺牲阳极中阳极块使用铝-锌-铟系统合金，主要运用在较分散、形状简单且易于更换的设备管道中，福清核电中粗隔栅、钢闸门、细隔栅、循环水进出凝汽器管道、二次滤网、CC跌落井各闸门导轨均使用涂防腐漆加阳极块设计。这些部分在核电建设阶段需要重点考虑几点：涂漆的厚度及保养，底漆涂敷时表面预处理应合格，出现锈蚀现象应对锈蚀部位表面重新进行预处理；焊缝、边角及表面凹凸部分应增加涂敷遍数，下一道漆在上道漆表干后涂敷；在施工安装中，阳极表面应保持清洁，严禁沾油污或油漆，阳极脚应与焊接部分采用连续满焊；阳极块是逐渐消耗，在机组每次大修及小修时，应检查阳极块，以免阳极块脱落降低防腐蚀性能且增加循环水阻力[3]。阳极块布置要在合理位置考虑对称布置和均匀布置。

      (2)外加电流阴极保护 外加电流阴极保护，其原理是向被腐蚀金属结构表面施加一个外加电流，被保护物成为阴极，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，避免或减弱腐蚀的发生。外加电流一般用于大型的、结构形状复杂的设备。福清核电海水系统中鼓型滤网和重要厂用水系统中GA沟管道（SEC泵出口至核辅助厂房热交换器部分）使用外加电流阴极保护。外加电流阴极保护从以下几点考虑：通过对保护电位反复测试及调整，选定合适的满足要求的输出电压档，避免过保护现象；各阳极电流应相差较小，这对提高各阳极的利用率和保护效果极为重要[4]；阴极保护投入使用后，应在所有的保护电位测试位置上经常进行测量并不断调整电流，满足保护电位的需要。

 

责任编辑：王元

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