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核电站化学水处理过程中的腐蚀与防护 KSYHPD

作者:admin时间:2022-01-20 08:58 次浏览

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苏州昆山伊怀普道公司专业从事各种 水处理设备 的生产和销售,长期供应 软化水设备 、 过滤设备 、 超滤设备 等工业水处理设备,公司以“用户至上、质量为本”为经营理念,与您共创美好未来。 核电站化学水处理是指核电站根据电站各用户对水质的不同需求,对原水进行相应的化学处理,并进行分配的过程。水处理的环节包括:天然水过滤、混凝沉降、砂滤,形成生活用水、生产用水。生产用水经阴阳离子交换,制成脱盐水送到电站各个系统。 电站在运行过程中,生产用水深度处理,并添加化学试剂,作为电站一、二回路热的传递介质。水处理工艺流...

苏州昆山伊怀普道公司专业从事各种水处理设备的生产和销售,长期供应软化水设备过滤设备超滤设备等工业水处理设备,公司以“用户至上、质量为本”为经营理念,与您共创美好未来。

核电站化学水处理过程中的腐蚀与防护 KSYHPD

核电站化学水处理是指核电站根据电站各用户对水质的不同需求,对原水进行相应的化学处理,并进行分配的过程。水处理的环节包括:天然水过滤、混凝沉降、砂滤,形成生活用水、生产用水。生产用水经阴阳离子交换,制成脱盐水送到电站各个系统。

电站在运行过程中,生产用水深度处理,并添加化学试剂,作为电站一、二回路热的传递介质。水处理工艺流程见。

核电站化学水处理工艺流程图化学处理中使用酸、碱、盐等化学试剂,这些化学试剂对核电站系统设备及构筑物造成很强的腐蚀。

主要的试剂类型为:除盐及中和处理:HCl、NaOH对树脂进行再生和排出水的中和处理。

缓蚀剂:氨、吗啉、磷酸三钠。

化学水处理过程中,加强电厂化学水处理的设备防腐管理,对保障正常生产运行是非常必要的。根据化学水处理过程中介质腐蚀性较强的特点,选择合适的材料,加强预防性检查与维修是核电站化学水防腐蚀控制主要方向。

酸腐蚀包括FeCl3溶液、盐酸、次氯酸钠的腐蚀。

FeCl3水解后生成盐酸和氢氧化铁:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,生成的盐酸对设备造成了腐蚀,故FeCl3溶液的腐蚀机理和盐酸的腐蚀机理基本是一致的,不过由于溶液中酸浓度的不同,腐蚀性稍有差异。

盐酸对碳钢、不锈钢和混凝土构筑物具有极强的腐蚀性。而耐酸的玻璃钢和橡胶抗盐酸腐蚀效果较好。

次氯酸钠的水溶液会发生如下反应:次氯酸钠溶液具用比同样浓度盐酸更强的腐蚀性,次氯酸钠溶液除了对碳钢和不锈钢的腐蚀性较强外,对普通树脂和橡胶也有相当强的腐蚀性。

化学水系统中的碱性物质包括聚合物、氨液、NaOH.由于碱性腐蚀介质的环境温度小于50 ~C,在此温度下,即使NaOH溶液的浓度达到30%之高,其对碳钢的腐蚀速率也可以忽略不计。但是,在以下特殊情况下,碱性腐蚀介质的腐蚀性变得很强:氨液对黄铜的腐蚀:氨、氧和铜之间有如下反应:由于铜氨络合离子的生成,使NH3对铜的腐蚀过程持续发生,并有可能促成受拉应力作用的铜部件的反渗透净水设备厂家应力腐蚀开裂。

碱对混凝土的腐蚀:碱与水泥中的硅酸钙作用,生成粘工业纯水设备接强度不高的氢氧化钙和易溶于碱的硅酸钠;与铝酸钙作用生成氢氧化钙和铝酸钠。

碱对混凝土侵蚀后,反应产生的化学产物一部分溶出,随外部液体流失,使混凝土强度下降;另一部分粘接强度不高的化学反应产物由于体积较大,将使混凝土鼓胀开裂,并且使混凝土与其内部钢筋剥离。

大气腐蚀是指化学水系统在液滴飞溅或环境湿度较大的区域形成金属设备外表面的腐蚀,腐蚀速率约为0.11.0mm/a,一般为均分布,随着使用时间的延长,受腐蚀区域出现层状锈层,*终金属部件因剩余厚度不足以支撑其工艺强度要求而失效。

大气腐蚀的基本原理是:生成铁的氧化物在空气中,被再次氧化为铁锈,使腐蚀过程持续进行。

(1)碳钢和低合金钢是不能用于盐酸、次氯酸介质的;青铜、高硅铁、316L不锈钢可适用于常温环境下的盐酸;钛对于稀盐酸、次氯酸具有较高的抗蚀性。

⑵常温下,碳钢具用较好的耐碱性能。251时,50%的NaOH的腐蚀速率<金属在大气中会由于锈层的出现,而使金属的腐蚀速率得到某种程度的抑制。但是普通碳钢锈层的保护作用不大,加有Cu、P等合金元素的耐候钢锈层具有很好的保护作用。不锈钢在大气中通常是很耐蚀的,但含铬量较低的Cr13型不锈钢在户外的环境中仍会发生锈蚀,且腐蚀形态常为点蚀。

在大气环境中,锌是相当稳定的金属,这是因为其表面覆盖了一层含水的盐基性碳酸锌腐蚀产物。因此,在碳钢表面喷涂金属锌,具有很好的耐大气腐蚀性。喷涂的前提条件是喷涂表面具有足够的粗糙度。

与盐酸介质接触的设备多采用橡胶和玻璃钢制品。

玻璃钢设备是由树脂与玻璃纤维混合缠绕粘接而成。玻璃钢的耐蚀性主要取决于基体树脂的耐蚀性。环氧树脂同时耐酸和碱的综合性能较好。而对于盐酸来说,乙烯基树脂的耐蚀性优于双酚A聚酯和环氧树脂,而酚醛树脂有着比乙烯基树脂在较高温度下更好的耐酸性。

玻璃钢的耐蚀性与玻璃纤维的物理化学性能也有一定关系,由于玻璃纤维耐碱性较差,所以在碱介质条件下,玻璃钢更容易发生腐蚀。此外,玻璃纤维之间粘结处如果留有孔隙,则水和腐蚀介质就会很容易渗入材料内部,从而影响甚至破坏材料的耐蚀性。

⑶非金属材料在大气中,会由于太阳紫外线、空气中的氧、环境中的温度和湿度作用,发生材料分子键能上的变化。这些变化使材料机械性能和抗介质腐蚀性能下降。

(4)在金属表面涂装有机涂层对于耐大气腐蚀非常有效,主要原因是:涂层对腐蚀介质的屏蔽性、涂料中填加剂起着缓蚀和阴极保护联合作用。涂料涂装由底漆、中间漆、面漆三部分构成,底漆涂于清洁、具有一定粗糙度的金属表面,能够使涂层与金属基体牢固地结合;中间漆起着与底漆和面漆结合的功能;面漆具有较好的抗腐蚀性能介质渗透、抗老化功能。

普通硅酸盐水泥硬化后,由约占50%水合硅酸钙凝胶(3CaOSiO吐0)、25%的NaOH晶体、水合铝酸钙(3Ca0AI2O36H2O)、水合铁酸钙(3Ca0Fe23比0)凝胶以及部分未水化的内核、毛细孔和凝胶间的胶孔组成。

酸与水泥水化后的固化物铝酸三钙及其它氢氧化物反应生成有一定溶解度的盐。碱与水泥中的硅酸钙、铝酸钙反应生成粘接强度不高的氢氧化钙和易溶的盐。

混凝土具有很大的抗压强度,但拉伸强度很低,一般只有抗压强度的1/10,所以在混凝土中都配有钢筋,使混凝土与钢筋紧密粘合在一起,提高混凝土拉伸的承受力。

混凝土在pH值>12.5时,钢筋受到完全保护。而混凝土一旦出现腐蚀破坏,会使内部钢筋暴露于腐蚀介质中,加速混凝土构筑物的损毁。

4腐蚀防护结论及建议核电站化学水处理的主要腐蚀类型是:酸对金属的腐蚀;酸、碱对混凝土构筑物的腐蚀;大气腐蚀及非金属材料的老化。针对这些腐蚀类型可取如下防护措施:择玻璃钢和碳钢衬橡胶的防护措施。腐蚀管理的重点转移为对非金属材料腐蚀老化的研究。

氨、联氯、吗啉、氢氧化钠的设备管道选择碳钢材料制造。

接触酸、碱介质的混凝土构筑物应用环氧砂浆打底、环氧玻璃钢表面防护的防腐措施。

存在大气腐蚀的设备外表面,如果完全没有与酸接触的可能,可以选择不锈钢材料;否则应选择碳钢表面涂装有机覆盖层的方法对腐蚀予以控制;对于可拆除的部件外表面,建议进行喷锌后,表面涂层封孔的防腐措施。

对非金属材料的防腐,建议对有机涂层2年进行一次的涂层检查修复;对玻璃钢和橡胶5年进行一次的腐蚀老化评价。

2006年度全面腐蚀控制征订工作已开始,欢迎向当地邮局订阅,邮发代于2-964,也可与本刊编辑部联系

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