Условия обеспечения оптимального ВХР-2

Основные задачи организации ВХР-2

- обеспечение регламентируемого качества воды парогенераторов, соответствующей возможному минимальному содержанию коррозионно-агрессивных примесей (О₂, СО₂, хлориды, фториды и т.д.);

- предотвращение концентрирования отложений различных типов на трубках и других элементах парогенератора;

- поддержание минимальной скорости коррозии поверхности оборудования контура;

- поддержание нулевого или минимального уровня активности воды, оборудования и трубопроводов второго контура (активность теплоносителя второго контура может быть обусловлена протечками теплоносителя из первого контура через неплотности трубок ПГ);

- поддержание в оптимальных пределах корректирующих химических добавок и требуемых по условиям применяемых конструкционных материалов значений рН (еще раз напомним, что основным фактором, влияющим на скорость коррозии конструкционных материалов, является величина рН; в частности, понижение величины рН ниже 7 или увеличение рН выше 13 приводят к усилению коррозии).

В таблице представлены данные по корреляции между рН и скоростью коррозии углеродистой стали для температур 50-200⁰С.

Корреляция между рН_Т и относительной скоростью коррозии

углеродистой стали для температуры 50-200°С

рНТ	Нормализованная скорость коррозии
5,82 (нейтральное)	2,81
6,02	1,8
6,22	1,2
6,31 (0,4 мг/л NH3)
6,42	0,79
6,62	0,52
6,82	0,34

Можно отметить, что увеличение рН на 0,51 единицы (с 6,31 до 6,82) приводит к снижению скорости коррозии практически в 3 раза, что еще раз подтверждает важность этого показателя.

Обеспечение оптимального ВХР-2 может быть достигнуто при соблюдении ряда условий.

- высокое качество добавочной воды для восполнения потерь в цикле;

- эффективная деаэрация теплоносителя;

- эффективный вывод солей и оксидов конструкционных материалов из контура на БОУ, с продувочной водой ПГ, а также при водных отмывках в пусковые периоды;

- оптимизация коррекционной обработки конденсата турбины и питательной воды ПГ;

- надежный автоматический и ручной химический контроль;

- высокая плотность конденсатного тракта, находящегося под вакуумом и трубок конденсаторов турбины.

Остановимся подробнее на последнем условии.

Следует отметить, что обеспечить это условие в настоящее время чрезвычайно трудно, и проблема протечек охлаждающей воды через неплотности трубок конденсаторов (проблема присосов) – одна из самых серьезных.

Конденсаторы турбин по принципу действия являются теплообменниками поверхностного типа, в которых по трубкам движется охлаждающая вода, а в межтрубном пространстве проходит конденсирующийся пар и образующийся конденсат.

Присос охлаждающей воды в конденсаторах обусловлен более высоким давлением с водяной стороны по сравнению с паровой и возникает при наличии микротрещин, зазоров и других неплотностей в трубках конденсаторов.

Проникающая в конденсат охлаждающая вода вносит с собой все примеси, которые в ней содержатся.

Во всех случаях с присосом в конденсаторе в конденсатно-питательный тракт поступают нелетучие примеси и растворенные в воде газы.

К нелетучим примесям относятся:

- катионы Na+, Ca2+, Mg2+, K+, Cu2+, Fe2+, Fe3+, Al3+ и другие;

- анионы Cl-, SO42-, HCO3-, CO32-, SiO32- и другие;

- растворенные газы: О2, N2, СО2, иногда СН4, H2S.

Что же делать для решения этой проблемы? При обнаружении присосов, т.е. при обнаружении нарушения целостности теплообменных трубок, решение только одно – глушение прокорродировавших трубок и затем их замена. Безусловно, на АЭС предпринимаются попытки уменьшить число заглушенных трубок конденсаторов. Одним из путей является нанесение защитных покрытий на трубные доски, входные участки или на всю длину ТОТ. Однако это решение не всегда приводит к желаемым результатам.

На рисунках представлена динамика глушения трубок конденсаторов на РАЭС (блок №1) и ЗАЭС (блок №3).

Можно отметить, что на РАЭС при эксплуатации конденсаторов без нанесения защитных покрытий число заглушенных трубок ежегодно увеличивалось, и для одного из конденсаторов даже превысило величину эксплуатационного предела (10%). И только нанесение покрытий остановило этот процесс.

Что же касается ЗАЭС, то здесь даже нанесение покрытия практически не привело к снижению числа заглушенных трубок.

Поэтому единственное решение, которое поможет устранить присосы охлаждающей воды – это полная замена конденсаторов на новые, выполненные из коррозионно-стойких материалов.

При рассмотрении вопросов ВХР-2 особое внимание уделяется конденсато-питательному тракту (КПТ), т.е. участку контура, где теплоноситель находится в виде воды, и в первую очередь, оценивают процессы коррозии и эрозии конструкционных материалов.

Коррозия конденсатно-питательного тракта опасна не только тем, что повреждаются поверхности оборудования, но и тем, что при этом питательная вода обогащается продуктами коррозии. С увеличением их выноса в парогенератор усиливаются процессы подшламовой коррозии и железооксидного накипеобразования. Эти процессы со вре­менем могут привести к повреждениям, требующим аварийной остановки парогенератора.

В связи с этим главное требование к организации водного режима на КПТ - сведение к минимуму перехода в воду оксидов конструкционных материалов.

Условия выполнения этого требования:

– выбор соответствующих скоростей, снижающих или ликвидирующих процессы эрозии;

– использование на КПТ коррозионно-стойких конструкционных материалов;

– поддержание физико-химических показателей, уменьшающих интенсивность процессов коррозии и замедляющих переход в воду образовавшихся оксидов;

– организация возможно более полного вывода из КПТ оксидов конструкционных материалов.

Что касается первых двух условий, то выбор скоростей конденсата и питательной воды и конструкционных материалов производят на стадии проектирования. А третье и четвертое условие могут быть выполнены при правильной организации ВХР-2.

Дата добавления: 2014-01-07