[發明專利]具有防腐層的蒸汽發生器管板及其制備方法

有效

• 申請號: 201310215159.0
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN103629655A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 許度行;崔明植;李德鉉;金京模;韓正浩
• 申請（專利權）人: 韓國水力原子力;韓國原子力研究院
• 主分類號: F22B37/00
• 分類號: F22B37/00;F28F9/013;F28F19/06
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 張晶;劉成春

技術領域

本發明涉及一種具有防腐層的蒸汽發生器管板及其制備方法，其用于防止核電站蒸汽發生器管板的腐蝕及傳熱管的凹陷（denting）。

背景技術

原子能發電利用的是核反應堆壓力容器內核燃料的核裂變反應所產生的熱。在核裂變中產生的熱量被傳遞到在燃料組件和汽化器之間循環的第一次側（primary?side）上。一次側變熱的水在蒸汽發生器中向第二次側傳遞熱量，由此生成的蒸汽將轉動渦輪發電機。經過渦輪的二次側（secondary?side）在冷凝器中溫度降低，再次進入到蒸汽發生器中。

此時，將一次側中流動的冷卻水-在核反應堆和蒸汽發生器之間循環的水稱為一次側冷卻水，將二次側中流動的冷卻水稱為二次側冷卻水。

在核電站運轉的蒸汽發生器所具備的管板（tube?sheet）100為一種支撐板，其用于將傳熱管200（tube）進行擴管并進行固定，所述管板的材質為低合金鋼。一次側冷卻水在上述傳熱管200的內部流動，二次側冷卻水在傳熱管200的外部流動。

參照圖1，與二次側冷卻水接觸的二次側管板表面，由于腐蝕反應被氧化成磁石（magnetite），使體積膨脹。在該過程中相鄰的絕熱管200的外面向內徑方向擠壓，使形狀產生改變。將這種現象稱為凹陷。如果發生凹陷，傳熱管200將被附加應力，從而使傳熱管200容易產生應力腐蝕裂痕。

在傳熱管200上產生裂痕的情況下，會使在傳熱管200內部流動的一次側冷卻水向傳熱管200外部泄漏。一次側冷卻水將包含從接觸冷卻水的材料表面熔解析出的鈷、鎳、鐵等金屬離子及金屬氧化物，這些金屬離子和金屬氧化物在核反應堆內部進行放射化而帶有放射能。由此，將產生如下嚴重的問題，即，帶有放射能的一次側冷卻水向傳熱管200的外部泄漏，并隨二次側冷卻水排放到蒸汽發生器的外部。

為了抑制這種現有的凹陷現象，一直所采用的方法有將二次側冷卻水質維持在中性的水化學方案和對蓄積在管板上部的沉淀物40進行去除的氣割（lancing）及化學清洗方法，但仍然存在凹陷現象。

此外，在韓國專利公開公報2005-0007950中公開有一種防止蒸汽發生器管板100腐蝕的方法，即，公開有一種用耐腐蝕性強的材料帶（strip），對管板100進行加固焊接的結構。但是，上述加固焊接是在形成傳熱管安裝孔30后形成，在鍍附焊接之后再次形成傳熱管安裝孔30。而且，上述加固焊接形成至管板100內部。

現有技術文獻

專利文獻

韓國專利公開公報2005-0007950

發明內容

要解決的技術問題

本發明的目的在于，通過用耐腐蝕性金屬對核電站蒸汽發生器管板的一次側管板表面和二次側管板表面進行鍍附，從而防止腐蝕導致的傳熱管凹陷。

此外，本發明的另一目的在于，在對管板表面進行鍍附后，用適當的溫度進行熱處理，從而去除焊接導致的殘留應力，以此來提高鍍附層的可靠性。

此外，本發明的又一目的在于，在形成傳熱管安裝孔的鉆孔步驟之后或之前，對二次側管板表面進行研磨，從而將沉淀物的附著降低到最小限度。

此外，本發明的再一目的在于，用耐腐蝕性金屬對一次側管板表面和二次側管板表面進行鍍附后，一次性地形成傳熱管安裝孔，從而提高安裝孔的推進度及加工尺寸的精度，并節省制備時間及制備費用。

技術方案

為了實現上述目的，本發明提供一種具有防腐層的蒸汽發生器管板，所述蒸汽發生器管板包括：蒸汽發生器管板，其支撐蒸汽發生器的傳熱管；耐腐蝕性金屬，其鍍附在一次側管板表面和二次側管板表面上。

此外，本發明提供一種具有防腐層的蒸汽發生器管板的制備方法，所述具有防腐層的蒸汽發生器管板支撐傳熱管，所述制備方法的特征為，其包括以下步驟：用耐腐蝕性金屬鍍附（cladding）一次側管板表面和二次側管板表面；對上述鍍附的蒸汽發生器管板進行熱處理；以及鉆孔，在上述進行熱處理過的蒸汽發生器管板上形成傳熱管安裝孔。

有益效果

本發明不僅用耐腐蝕性金屬對一次側管板進行鍍附，而且還對二次側管板表面進行鍍附，從而抑制二次側管板表面的腐蝕及防止傳熱管的應力腐蝕裂痕，因此使蒸汽發生器的可靠性得到提高。

此外，本發明在鍍附步驟之后，進一步包括對管板進行熱處理的步驟，因此可以使鍍附加工導致的加工變形最小化。

此外，本發明在鉆孔之前或之后，進一步包括研磨管板的步驟，因此可以將沉淀物的附著降低到最小限度。