核电厂二回路冷却系统的冲蚀管理
2018-08-06
腐蚀与防护 2018年7期
(苏州热工研究院有限公司,苏州 251004)
冲蚀是指由于含有第二相的流体对材料表面的机械冲击所引起的腐蚀[1]。冲蚀主要有四种破坏机制:气蚀、闪蒸、液滴冲击侵蚀和固体颗粒侵蚀。除固体颗粒侵蚀外,其他三种冲蚀机制均与高速液滴或者液流冲击金属基材表面有关。固体颗粒侵蚀的发生需要液流存在硬质颗粒,由于核电厂二回路介质中不含硬质颗粒,故本文不予分析。
冲蚀的危害在于其不仅引起设备内部发生减薄和泄漏,还将导致设备以及下游管线发生位移、水质劣化等各种问题[2]。近年来,国内外二回路管壁冲蚀事件不断增多,2016年5月,在法国EDF(法国电力集团)举办的流动加速腐蚀(FAC)2016年国际会议上,INPO提出,自2006年至今,美国核电站二回路发生的泄漏事件中,50%是由冲蚀引起的。因此,开展核电站二回路设备的冲蚀分析与管理是非常有意义的。本工作在冲蚀破坏机理的基础上,提出敏感设备的筛选方法以及可行的监检测手段和维修措施。
1 冲蚀机理
1.1 气蚀
当设备或管道中的水流经历压力下降—压力恢复的过程,就可能发生气蚀现象。例如,在阀门内部,当流体加速通过某一狭窄区域时,即会产生一个明显的压降过程(阀门上游和阀门下游存在压力差异)。根据伯努利定理,当流体通过受限制区域时,流体的流速增大,压力减小。如果局部压力低于液体温度下的蒸汽压力,则会形成小气泡。当下游压力高于饱和蒸汽压,这些气泡会发生崩溃。……
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