核電廠海水淡化設(shè)備設(shè)施海水腐蝕問題及處理

王友（山東電力工程咨詢?cè)河邢薰荆綎| 濟(jì)南 250013）

核電廠海水淡化設(shè)備設(shè)施海水腐蝕問題及處理

王友（山東電力工程咨詢?cè)河邢薰荆綎| 濟(jì)南 250013）

本文主要對(duì)核電廠海水淡化系統(tǒng)設(shè)備設(shè)施的海水腐蝕問題及其相應(yīng)的處理辦法進(jìn)行了分析和論述。

核電廠；水工構(gòu)筑物；腐蝕機(jī)理；防腐處理；海水淡化

核電廠用水量較大，我國(guó)現(xiàn)階段核電廠都是建在海濱地區(qū)，核電廠的用水基本由海水獲得，淡水采用海水淡化形式獲取。以膜法海水淡化工藝為例，海濱核電廠海水淡化設(shè)備設(shè)施的海水腐蝕主要包括海水淡化絮凝池、V型濾池水工構(gòu)筑物以及過濾器等預(yù)處理設(shè)備管道等的海水腐蝕。為保證核電廠的安全運(yùn)行，必須采取有效措施降低核電廠海水淡化設(shè)備設(shè)施的海水腐蝕。

1 水工構(gòu)筑物的腐蝕

1.1 水工構(gòu)筑物腐蝕的研究

核電廠海水淡化系統(tǒng)中，海水首先進(jìn)入海水淡化預(yù)處理系統(tǒng)的絮凝沉淀池、V型濾池等水工構(gòu)筑物，海水淡化預(yù)處理系統(tǒng)水工構(gòu)筑物比較容易受到海水的腐蝕。海水淡化預(yù)處理系統(tǒng)的腐蝕會(huì)影響化學(xué)水處理的運(yùn)行，導(dǎo)致制水水質(zhì)變差，進(jìn)而影響核電廠的安全運(yùn)行，因此必須采取必要的措施預(yù)防和處理海水對(duì)海淡預(yù)處理系統(tǒng)的腐蝕。

海水對(duì)海水淡化絮凝沉淀池、V型濾池等水工構(gòu)筑物的腐蝕主要出現(xiàn)混凝土的剝落、開裂、埋件銹蝕、鋼筋銹蝕等現(xiàn)象，圖1是某核電廠V型濾池受到海水腐蝕后的照片。

圖1 V型濾池濾梁腐蝕情況

1.2 相應(yīng)的處理方法

(1)為了確保絮凝沉淀池、V型濾池等水工構(gòu)筑物不受腐蝕，首先要做好防腐設(shè)計(jì)，混凝土設(shè)計(jì)選擇耐海水腐蝕混凝土，充分考慮腐蝕性海水的種類，選擇適合的耐海水混凝土配比。內(nèi)壁、底板等與海水直接接觸的部分,需根據(jù)海水的特性選擇合適的防腐涂料及防腐工藝。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要考慮海水的腐蝕能力，鋼筋的保護(hù)層厚度要滿足防止海水腐蝕的條件。

(2)結(jié)構(gòu)施工工藝、施工邏輯的安排要符合設(shè)計(jì)要求，混凝土的選擇及配比適應(yīng)當(dāng)?shù)睾Ｋ奶匦裕_保材料質(zhì)量。施工過程中嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，所有需要防腐的預(yù)埋件、錨筋防腐前應(yīng)做好除銹。混凝土澆筑后，取出對(duì)拉螺栓鋼杯等鋼筋緊固件時(shí)，需仔細(xì)檢查，確保每一個(gè)對(duì)拉螺栓鋼杯都被取出，并進(jìn)行缺口封堵。

2 海水淡化設(shè)備、管道的腐蝕

2.1 海水淡化設(shè)備、管道腐蝕的研究

海水對(duì)設(shè)備管道的腐蝕主要對(duì)金屬的腐蝕。海水對(duì)金屬的腐蝕，從腐蝕因素講主要分為化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕和物理腐蝕，其中電化學(xué)腐蝕是海水對(duì)金屬腐蝕的主要因素。電化學(xué)腐蝕是金屬表面與電解質(zhì)溶液形成微電池，發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)造成的腐蝕。電化學(xué)腐蝕主要表現(xiàn)為金屬與海水中的氧等由于電極電勢(shì)的差別,導(dǎo)致電子轉(zhuǎn)移而形成的腐蝕，圖2所示為海水中的鐵的腐蝕反應(yīng)。陰極反應(yīng)中鐵變成鐵離子（Fe2+）溶于溶液中反應(yīng)用（1）式表示，陰極反應(yīng)使鐵離子化，多余電子和水中溶解氧及水形成OH-,水中溶解氧反應(yīng)用（2）式表示。

圖2 鐵在海水中的腐蝕機(jī)理

2.2 處理方法

（1）從設(shè)計(jì)方面講控制海水對(duì)化學(xué)水處理設(shè)備的腐蝕，需要設(shè)計(jì)人員做好處理海水的設(shè)備、管道材質(zhì)的選擇，如對(duì)于泵類的過流海水部件，盡量選擇海水雙相鋼等耐海水腐蝕較強(qiáng)的材料。另外在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)綜合考慮海水的種類和運(yùn)行條件等因素，對(duì)于長(zhǎng)期浸泡在海水中設(shè)備，除選擇合適的耐海水腐蝕的材料外，還需采取必要的防腐措施，如犧牲陽(yáng)極保護(hù)，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，降低系統(tǒng)設(shè)備的腐蝕。

（2）從設(shè)備采購(gòu)方面，首先要做好供應(yīng)商的資質(zhì)審查，選擇好具有較強(qiáng)生產(chǎn)能力的廠家。其次要加強(qiáng)設(shè)備監(jiān)造工作，控制好設(shè)備制造過程中的質(zhì)量控制點(diǎn)的驗(yàn)收，尤其像設(shè)備封頭、觀察孔襯膠以及襯膠搭接點(diǎn)這些容易損壞的關(guān)鍵點(diǎn)，加強(qiáng)設(shè)備制造過程的質(zhì)量控制，確保設(shè)備制造質(zhì)量。

3 其他海水腐蝕問題及處理

除了上述設(shè)施、設(shè)備管道的海水腐蝕問題外，電解海水制氯系統(tǒng)、排水溝道等也是容易發(fā)生海水腐蝕的地方。為防止電解海水制氯系統(tǒng)的腐蝕，在要選擇合適的防腐材料的同時(shí)，需要嚴(yán)格控制整個(gè)系統(tǒng)銅件的使用。排水溝道的防腐，需要選擇合適防腐材料，并確保施工質(zhì)量。

6 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)核電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)的設(shè)備設(shè)施容易出現(xiàn)海水腐蝕現(xiàn)象的設(shè)備設(shè)施，包括海水淡化水工構(gòu)筑物、設(shè)備、管道等的海水腐蝕問題進(jìn)行了分析，通過分析不同的原因提出了相應(yīng)的解決辦法。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，還會(huì)存在如酸堿腐蝕、次氯酸鈉溶液腐蝕等各種腐蝕現(xiàn)象，這需要我們對(duì)出現(xiàn)腐蝕的設(shè)施設(shè)備進(jìn)行分析，并且采取相應(yīng)的解決對(duì)策。

[1]王向會(huì)，董雪.海水淡化廠設(shè)施腐蝕與防護(hù)[J]中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu)，2013,(8X):93-93.