淺談核電廠化學水處理過程中的腐蝕與防護建議

發布時間：2021-02-20所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次

摘 要： 摘要：核電廠在化學層面上對原水進行處理，然后將處理過的水資源提供給不同的電站用戶。在進行水處理的過程中需要進行天然水過濾、混凝沉降、化學除鹽等步驟，然后得出符合電廠用戶使用要求的水資源。一般用于生產的水，則是需要經過陰陽離子交互轉換的步驟

　　摘要：核電廠在化學層面上對原水進行處理，然后將處理過的水資源提供給不同的電站用戶。在進行水處理的過程中需要進行天然水過濾、混凝沉降、化學除鹽等步驟，然后得出符合電廠用戶使用要求的水資源。一般用于生產的水，則是需要經過陰陽離子交互轉換的步驟，然后再形成除鹽水，最終進行分配。核電站在進行運行的過程中，都會使用化學試劑來處理生產用水，然后得到相應的化學水，并且在核電站一二回熱傳遞中起到基本介質的作用，但是在進行化學水生產的過程中也會產生一些廢水，所以就要采取相應的防腐設施，從而避免化學廢水腐蝕核電廠的相關設備。

　　關鍵詞：化學水處理;腐蝕;防護

　　一、材料耐腐蝕性簡介

　　(一)金屬材料的耐腐蝕性介紹分析

　　堿和水泥當中會存在著一定的硅酸鈣，如果這兩種材料中的硅酸鈣相互作用發生反應，那么就會產生一種氫氧化鈣，這種氫氧化鈣本身的粘度比較低，并且還會同含堿的硅酸鈉出現一定的融合現象，也會同氯酸鈣發生一定的化學反應，進而生成氫氧化鈣以及氯酸鈉。當混凝土被堿所侵蝕之后，那么就會導致一些化學產物出現，同時還會危害到混凝土的強度，導致混凝土的強度下降，不能夠符合相關的施工標準，如果相應的化學產物本身具有著粘結強度比較低、體積大的特點，那么就會導致混凝土出現鼓脹的現象，并且還容易引發一些開裂或者是與內部鋼筋分離的現象。一般在鹽酸介質環境中或者是次氯酸介質的環境中不要使用碳鋼以及低合金鋼這些類型的材料，一般青銅或者是硅鐵可以在常溫的鹽酸環境下使用。一般在大氣層中金屬會出現一層銹層，這種銹層會使金屬的腐蝕速率降低，但是對于普通的碳鋼材料來說，這種銹層的作用不大，不會產生比較明顯的影響，在大氣環境下，不銹鋼材料本身具有比較良好的耐腐蝕性，但是如果是CrL3類型的不銹鋼材料，如果長時間在大氣環境中，也會出現一些腐蝕的現象，并且主要是以點腐蝕的形式表現出來。大氣環境下的金屬鋅材料具有相對穩定的特點，這主要是由于金屬鋅材料的表面具有一層水分子鹽基型碳酸鋅腐蝕產物，所以如果能夠在碳鋼表面噴涂金屬鋅的話，就能夠使碳鋼的抗腐蝕性得到提升，在進行噴涂的過程中，相關人員還應該要檢查好噴涂目標表面的粗糙程度，只有粗糙程度能夠滿足相關的要求才能進行噴涂。

　　(二)非金屬性材料耐腐蝕性的特點分析

　　如果在核電站運行的過程中，鹽酸介質會接觸到相關的設備，那么可以設置一層物理隔離層，從而保護相關的設備，物理隔離層最好是橡膠或者是玻璃鋼制品，玻璃鋼主要是由玻璃纖維以及樹脂組成，然后將樹脂與玻璃纖維相互纏繞結合，從而形成玻璃鋼，玻璃鋼自身的耐腐蝕性主要是自身組成材料所決定的，特別是基體樹脂自身的耐腐蝕性會嚴重影響到玻璃鋼的耐腐蝕性。從鹽酸的視角分析，乙烯基樹脂的耐腐蝕性與雙酚聚酯以及環氧樹脂的耐腐蝕性要高。同時玻璃鋼的耐腐蝕性還與玻璃纖維自身的化學物理性能有著一定的關系。但是玻璃纖維本身具有較低的耐堿性，所以在堿性環境下，玻璃鋼則會出現一些被腐蝕的現象。玻璃纖維相互粘結的位置也容易出現一些孔隙，而這些孔隙的存在著，就容易使水以及腐蝕介質進入到材料里面去，從而對材料產生腐蝕的現象。在大氣環境中，非金屬材料在太陽紫外線的照射下，并且還會受到空氣中的氧氣、水蒸汽所影響，導致材料內部的分子性能出現變化，并且這些變化一般都是負面變化，針對這種現象，可以在這些非金屬材料表面涂抹一層有機涂層，這樣就能夠使非金屬材料的耐腐蝕性得到增強。一般都會從底漆的位置開始進行涂料涂裝，然后在中間漆以及面漆層面進行涂裝，底漆一般都是在清潔性比較好的地方涂裝，如果是一些表面比較粗糙的金屬，那么金屬與涂層也能夠更加穩定。中間漆的作用則是能夠融合面漆與底漆，將面漆以及底漆的效果充分發揮出來，而面漆本身則是具有較好的抗腐蝕性，并且也具有一定的抗老化性。

　　(三)混凝土構筑物耐腐蝕性介紹分析

　　酸和水泥在水化之后又會出現固化現象，從而產生氯酸三鈣，同時還會與其他的不同種類的氫氧化物發生化學反應，然后產生鹽。水泥當中存在著一些硅酸鹽以及氯酸鈣，這些物質與堿發生反應之后就會產生一些氫氧化鈣以及鹽，這些氫氧化鈣本身的強度比較低，同時這些鹽具有容易溶解的特點�；炷�土本身具有比較良好的抗壓強度，但是自身的拉伸強度則是相對較弱，一般是在抗壓強度的十分之一左右。所以一般在進行混凝土項目施工的過程中，都會將混凝土同鋼筋相結合，借助鋼筋，提升混凝土拉伸強度，這樣就表明，鋼筋的質量需要混凝土來保護，如果混凝土的PH值是在12.5以上的話，那么就能夠保護好鋼筋，但是如果混凝土的內部遭到腐蝕破壞，那么就會導致混凝土不能夠保護鋼筋，從而就會使鋼筋受到腐蝕，進而就會導致混凝土構筑物的質量下降。

　　腐蝕類型分析

　　核電廠化學水處理過程中容易出現的一些腐蝕現象，主要是大氣腐蝕、酸對金屬腐蝕、酸堿對混凝土項目結構腐蝕等。

　　1.酸腐蝕。酸腐蝕主要是由FeCl3溶液腐蝕、次氯酸鈉腐蝕、鹽酸腐蝕等。FeCl3水解后生成鹽酸和氫氧化鐵：FeCl3+3H2O→Fe(OH)3+3HCl，由此生成的鹽酸會腐蝕設備，所以FeCl3與鹽酸的腐蝕機理基本一致。

　　次氯酸鈉的水溶液NaClO+H2O→ HClO+NaOH

　　HClO→HCl+O2-

　　NaClO+2HClO→NaClO3+2HCl

　　2.堿腐蝕�；瘜W水系統中所含有的堿性物質主要包括聚合物、氨液以及NaOH三種，如果堿性腐蝕介質，即便是當NaOH溶液在30%之上的時候，也可以忽視其對于碳鋼的腐蝕速率。

　　三、核電站化學水處理過程中的腐蝕與防護建議

　　面對鹽酸以及NaCIO溶液等設備管道腐蝕現象的過程中可以采用玻璃鋼或者是碳鋼襯橡膠等方式來提升管道的抗腐蝕性，在進行腐蝕管理的過程中最重要的一點就是要重視一些非金屬材料的腐蝕、老化等問題上，可以采用碳鋼材料進行氨、嗎啉以及氫氧化鈉等設備管道的建設�；炷�土構筑物如果在使用的后期會與酸或者是堿介質長時間接觸，那么在進行打底的時候可以使用環氧砂漿，并且為了能夠更好的提升其耐腐蝕效果，還可以在環氧玻璃表面增加一層防護措施。如果設備可能會與大氣相接處，但是不會與酸相接處，那么就可以在進行防護的過程中使用不銹鋼材料，但是如果接觸到酸，那么就需要將有機物涂抹在碳鋼的表面，從而降低腐蝕的概率。對于一些易拆卸的設備部件，可以在部件的表面噴涂金屬鋅來達到防護的目的。在進行非金屬材料防腐蝕處理的過程中，可以通過有機涂層來實現非金屬材料的防腐，一般是兩年進行一次有機涂層，并且還要做好相應的檢查工作，確保其涂層不會存在問題。此外還應該要重視相應的評價工作，特別是玻璃鋼和橡膠等物質的腐蝕程度以及老化程度，最好是每隔五年評價一次腐蝕程度以及老化程度，盡可能避免設備受到影響。

　　結語

　　在進行核電廠化學水處理的過程中要注意化學廢水的控制工作，并且采取積極的措施來保護相關的設備，避免化學廢水腐蝕到核電站的相關設備上。在進行防護的過程中，相關的工作人員要能夠明確不同物質的耐腐蝕性，同時對于一些化學水處理過程中所出現的腐蝕情況也要進行分析，從而采用具有針對性的措施，提高相關設備材料的抗腐蝕性。——論文作者：湯海強

　　相關期刊推薦：《全面腐蝕控制》(月刊)創刊于1986年，是中華人民共和國新聞出版總署批準的科技類期刊。設有：人物、企業風采、政策法規、管理大家談、協會工作、專論、經驗交流、生產實踐、腐蝕研究等欄目。