[發明專利]一種應用于核島設備冷卻水系統的緩蝕劑及其加藥方法

在審

• 申請號: 202010795081.4
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN111908627A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 姚洪猛;肖海剛;孫雅萍;陳立強;黃萬啟;張洪博;馬倩;韓成;張佩佩;張馨月
• 申請（專利權）人: 華能山東石島灣核電有限公司;西安熱工研究院有限公司;華能集團技術創新中心有限公司
• 主分類號: C02F5/12
• 分類號: C02F5/12;C02F5/08
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

本發明公開了一種應用于核島設備冷卻水系統的緩蝕劑及其加藥方法，該緩蝕劑用于減緩并抑制核島設備冷卻水系統中碳鋼、不銹鋼、紫銅材料腐蝕，并控制循環水中鐵、銅含量；本發明包括緩蝕劑的配制、設備冷卻水系統緩蝕劑加入以及調節設備冷卻水pH至目標值，緩蝕劑由硅酸鈉、鎢酸鈉、鉬酸鈉、唑類化合物、氫氧化鉀和除鹽水在加藥罐內配制而成，混勻后注入設備冷卻水系統，緩蝕劑加入劑量為500?1000mg/L；調節設備冷卻水pH值至9.0?11.5；經本發明處理后，碳鋼腐蝕速率小于0.075mm/a，紫銅和不銹鋼的腐蝕速率小于0.0075mm/a；循環水中鐵、銅含量降低95％以上；本發明的緩蝕劑環保低毒、不含亞硝酸鹽類，減輕了對生態環境的破壞和操作人員的健康損害。

技術領域

本發明屬于核電站核島設備防腐蝕技術領域，具體涉及一種應用于核島設備冷卻水系統的緩蝕劑及其加藥方法。

背景技術

核電站核島設備冷卻水系統為核島各種安全相關及非安全相關系統提供冷卻水，該系統在含放射性流體設備和最終熱阱之間提供一個可進行監督的中間屏障，是核電站正常運行的必要系統。系統中各種熱交換器一旦發生污垢沉積或堵塞會嚴重降低換熱效率，材料腐蝕則可能引起設備泄漏導致破壞屏障甚至停堆。

目前，各核電站的設備冷卻水系統普遍采用添加磷酸三鈉、亞硝酸鈉等緩蝕劑的防腐工藝，但是處理后普遍存在鐵含量超標的問題，這說明碳鋼腐蝕及腐蝕產物脫落的問題尚未解決；而且設備冷卻水中銅含量也經常超標，系統中銅材質的設備存在腐蝕現象，甚至出現腐蝕泄漏的情況，由此可見系統中銅腐蝕問題尚未能完全抑制。此外，從環保健康的角度講，亞硝酸鹽的生物毒性較強，排放對環境有污染。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對現有技術不足，提供一種減緩和抑制核島設備冷卻水系統中碳鋼、不銹鋼和紫銅腐蝕，并控制循環水中鐵、銅含量的緩蝕劑及其加藥方法。

本發明所采用的技術方案是：

一種應用于核島設備冷卻水系統的緩蝕劑，所述緩蝕劑用于減緩并抑制核島設備冷卻水系統中碳鋼、不銹鋼、紫銅材料腐蝕，并控制循環水中鐵、銅含量；緩蝕劑配方由以下重量百分比的組分組成：

優選地，緩蝕劑配方由以下重量百分比的組分組成：

優選地，緩蝕劑配方中的唑類化合物為甲苯基三唑或苯并三唑或2-巰基苯并噻唑。

所述的一種應用于核島設備冷卻水系統的緩蝕劑的加藥方法，將硅酸鈉、鎢酸鈉、鉬酸鈉、唑類化合物、氫氧化鉀和除鹽水按重量百分比在加藥罐內進行配制，混勻后由計量泵注入核島設備冷卻水系統，緩蝕劑加入劑量為500-1000mg/L；采用pH調節劑調節核島設備冷卻水pH值至9.0-11.5范圍內。

優選地，利用劑量泵進行加藥，計量泵流量為20L/h。

優選地，所述pH調節劑利用堿液罐配制氫氧化鉀堿液，利用計量泵注入核島設備冷卻水系統。

本發明的有益效果是：

1)本發明能夠兼顧核島設備冷卻水系統中碳鋼、不銹鋼和紫銅的防腐問題，緩蝕劑成分中硅酸鈉、鎢酸鈉和鉬酸鈉能夠減緩碳鋼和不銹鋼的腐蝕速率，唑類化合物能夠減緩紫銅的腐蝕速率，氫氧化鉀有助于增強緩蝕劑組分的緩蝕效果或增加溶解度。加入本發明緩蝕劑后，可以保障系統中碳鋼腐蝕速率小于0.075mm/a、紫銅和不銹鋼的腐蝕速率小于0.0075mm/a；

2)本發明的緩蝕劑組分能減緩并抑制金屬腐蝕，同時減少了金屬表面氧化物脫落，能夠顯著地控制循環水中鐵、銅含量。加入本發明緩蝕劑后，循環水中鐵、銅含量降低90％以上；

3)本發明的緩蝕劑中的各組分環保低毒、不含亞硝酸鹽類，能夠減輕對生態環境的破壞和操作人員的健康損害。