ICP-OES法测量核电厂二回路水中的二氧化硅
2020-08-13
中国核电 2020年3期
(海南核电有限公司,海南 昌江 570133)
核电厂水质控制对维护核电厂的安全经济运行,减少系统结构材料腐蚀,确保燃料包壳及反应堆压力边界的完整性,降低辐射场,减少腐蚀产物在燃料包壳及蒸发器传热管中沉积和在回路中迁移,提高核电厂的安全、稳定、经济运行起着至关重要的作用[1-2]。二氧化硅普遍存在于自然界中[3],在水中溶解度虽不大,但即使痕量的二氧化硅,在电厂运行设备中也会带来巨大影响。对核电厂而言,二氧化硅在汽轮机表面沉积,会引起汽轮机磨损,导致喷嘴、叶片以及叶盘严重损坏;同时二氧化硅在蒸汽发生器传热管上沉积,还会导致传热管传热效率下降,甚至导致传热管破裂。核电厂运行化学技术规范规定,对核电厂二回路中二氧化硅的含量需严格控制[4-5]。由于二氧化硅在电厂水回路中的含量基本维持在衡量水平,对分析准确性提出了更高的要求。
二氧化硅在水中以多种形式存在,主要可分为两大类:活性硅和非活性硅。活性硅主要以硅酸根离子、单硅酸分子的形式存在,非活性硅通常以水中正硅酸分子聚合而成的胶体硅及较安定的颗粒形式存在[6]。鉴于二氧化硅的存在形式,对水中二氧化硅的测量通常区分活性硅和全硅两种方法。pH是影响二氧化硅水中形态的重要因素,不同pH下水中硅酸化合物的含量如表1所示。

表1 不同pH值下水中硅酸化合物的百分数[7]
从表1可知,当pH较低时,几乎全部以偏硅酸分子形式存在,水中的胶态硅增多;……
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