核電廠海水淡化設備設施海水腐蝕問題及處理

王友（山東電力工程咨詢院有限公司，山東 濟南 250013）

核電廠海水淡化設備設施海水腐蝕問題及處理

王友（山東電力工程咨詢院有限公司，山東 濟南 250013）

本文主要對核電廠海水淡化系統設備設施的海水腐蝕問題及其相應的處理辦法進行了分析和論述。

核電廠；水工構筑物；腐蝕機理；防腐處理；海水淡化

核電廠用水量較大，我國現階段核電廠都是建在海濱地區，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備設施的海水腐蝕主要包括海水淡化絮凝池、V型濾池水工構筑物以及過濾器等預處理設備管道等的海水腐蝕。為保證核電廠的安全運行，必須采取有效措施降低核電廠海水淡化設備設施的海水腐蝕。

1 水工構筑物的腐蝕

1.1 水工構筑物腐蝕的研究

核電廠海水淡化系統中，海水首先進入海水淡化預處理系統的絮凝沉淀池、V型濾池等水工構筑物，海水淡化預處理系統水工構筑物比較容易受到海水的腐蝕。海水淡化預處理系統的腐蝕會影響化學水處理的運行，導致制水水質變差，進而影響核電廠的安全運行，因此必須采取必要的措施預防和處理海水對海淡預處理系統的腐蝕。

海水對海水淡化絮凝沉淀池、V型濾池等水工構筑物的腐蝕主要出現混凝土的剝落、開裂、埋件銹蝕、鋼筋銹蝕等現象，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 相應的處理方法

(1)為了確保絮凝沉淀池、V型濾池等水工構筑物不受腐蝕，首先要做好防腐設計，混凝土設計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。內壁、底板等與海水直接接觸的部分,需根據海水的特性選擇合適的防腐涂料及防腐工藝。結構設計要考慮海水的腐蝕能力，鋼筋的保護層厚度要滿足防止海水腐蝕的條件。

(2)結構施工工藝、施工邏輯的安排要符合設計要求，混凝土的選擇及配比適應當地海水的特性，確保材料質量。施工過程中嚴把質量關，所有需要防腐的預埋件、錨筋防腐前應做好除銹。混凝土澆筑后，取出對拉螺栓鋼杯等鋼筋緊固件時，需仔細檢查，確保每一個對拉螺栓鋼杯都被取出，并進行缺口封堵。

2 海水淡化設備、管道的腐蝕

2.1 海水淡化設備、管道腐蝕的研究

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

圖2 鐵在海水中的腐蝕機理

2.2 處理方法

（1）從設計方面講控制海水對化學水處理設備的腐蝕，需要設計人員做好處理海水的設備、管道材質的選擇，如對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的材料。另外在系統設計時綜合考慮海水的種類和運行條件等因素，對于長期浸泡在海水中設備，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，如犧牲陽極保護，延長設備的使用壽命，降低系統設備的腐蝕。

（2）從設備采購方面，首先要做好供應商的資質審查，選擇好具有較強生產能力的廠家。其次要加強設備監造工作，控制好設備制造過程中的質量控制點的驗收，尤其像設備封頭、觀察孔襯膠以及襯膠搭接點這些容易損壞的關鍵點，加強設備制造過程的質量控制，確保設備制造質量。

3 其他海水腐蝕問題及處理

除了上述設施、設備管道的海水腐蝕問題外，電解海水制氯系統、排水溝道等也是容易發生海水腐蝕的地方。為防止電解海水制氯系統的腐蝕，在要選擇合適的防腐材料的同時，需要嚴格控制整個系統銅件的使用。排水溝道的防腐，需要選擇合適防腐材料，并確保施工質量。

6 結語

本文對核電廠化學水處理系統的設備設施容易出現海水腐蝕現象的設備設施，包括海水淡化水工構筑物、設備、管道等的海水腐蝕問題進行了分析，通過分析不同的原因提出了相應的解決辦法。在實際生產過程中，還會存在如酸堿腐蝕、次氯酸鈉溶液腐蝕等各種腐蝕現象，這需要我們對出現腐蝕的設施設備進行分析，并且采取相應的解決對策。

[1]王向會，董雪.海水淡化廠設施腐蝕與防護[J]中國建筑金屬結構，2013,(8X):93-93.