核电厂重要厂用水系统管道内防腐质量问题分析与防治

核电厂重要厂用水系统管道内防腐质量问题分析与防治

吴申奥

中国电建集团核电工程有限公司 250102

摘要：核电厂重要厂用水系统碳钢管道内防腐在管道防腐作业范畴内比较特殊，要求比较严格。因为该系统在运行状态下，海水介质具有高腐蚀性和泥沙的冲击性。而且该系统具有安全功能，是整个核电厂的最终热阱，保证管道系统的安装质量对机组的运行状态具有极其重要的意义该系统的碳钢管道在防腐方面采用了橡胶衬里、内壁重防腐、阴极保护三种措施。本文总结了核电机组安装过程中，重要厂用水系统管道重防腐施工中出现的典型质量问题，针对每一种状况进行相关的原因分析、提出改进措施和合理化建议，阐述了各个重要的质控要点，可为后续同类工程管道安装提供指导和借鉴。

关键词：核电厂；管道内防腐；质量问题

1 重要厂用水系统安装工程概况

核电厂重要厂用水系统（简称SEC系统）主要用于冷却核岛内的反应堆冷却剂系统和其他一些热交换设备，该系统包括两个独立的系列，每个系列由两台海水泵、一个过滤器、一个热交换器及相关的管道和阀门组成。该系统管道材质主要为碳钢，设计寿命40年，设计压力为0.8MPa，设计温度为50℃。由于该系统管道长期与海水接触，且受到海水中泥沙的冲击，因此管道内防腐工作显得尤为重要。

2 重要厂用水系统管道采取的内防腐措施

2.1 橡胶衬里

2.1.1 管道衬胶的制作要求

橡胶衬里是通过将橡胶材料贴合在管道内壁，形成一层保护层，以隔绝海水对管道内壁的腐蚀。管道衬胶的制作要求严格，首先需要对管道内壁进行预处理，包括除锈、清洁和干燥等步骤，以确保橡胶与管道内壁的紧密结合。其次，需要选择合适的橡胶材料，并根据管道的规格和尺寸进行裁剪和贴合。最后，需要对贴合好的橡胶进行硫化处理，以提高其耐磨性和耐腐蚀性。

2.1.2 管道衬胶的效果

橡胶衬里具有优异的耐腐蚀性、耐磨性和弹性，能够有效隔绝海水对管道内壁的腐蚀，提高管道的使用寿命。然而，橡胶衬里也存在一些缺点，如施工难度大、质量控制要求高、维修困难等。因此，在核电厂SEC系统管道内防腐中，橡胶衬里并不是首选方案。

2.2 管道内壁采用重防腐涂层

2.2.1 重防腐涂层的施工要求

重防腐涂层是通过将具有优异耐腐蚀性的涂料涂刷在管道内壁，形成一层保护层，以隔绝海水对管道内壁的腐蚀。重防腐涂层的施工要求严格，首先需要对管道内壁进行预处理，包括喷砂除锈、清洁和干燥等步骤，以确保涂料与管道内壁的紧密结合。其次，需要选择合适的涂料种类和涂刷方式，如环氧富锌底漆、环氧云铁中间漆和氟碳面漆等。最后，需要对涂刷好的涂层进行检验和验收，以确保其质量符合设计要求。

2.2.2 管道内壁重防腐涂层施工的效果

重防腐涂层具有优异的耐腐蚀性、耐磨性和附着力，能够有效隔绝海水对管道内壁的腐蚀，提高管道的使用寿命。同时，重防腐涂层施工相对简单，质量控制要求相对较低，维修方便，因此在核电厂SEC系统管道内防腐中得到了广泛应用。

2.3 阴极保护

阴极保护是一种电化学保护方法，通过向被保护金属表面施加阴极电流，使其极化到免蚀电位以下，从而防止金属腐蚀。阴极保护系统主要由恒电位仪、辅助阳极和参比电极组成。

1）恒电位仪：恒电位仪是阴极保护系统的核心设备，用于向被保护金属表面提供稳定的阴极电流。恒电位仪的输出电压和电流可根据被保护金属的面积、电阻和所需的保护电位进行调节。

2）辅助阳极：辅助阳极是阴极保护系统中的阳极，用于将电流从恒电位仪传递到被保护金属表面。辅助阳极的材料和形状应根据被保护金属的种类、环境和电流密度进行选择。

3）参比电极：参比电极是用于测量被保护金属表面电位的参考电极。通过测量参比电极与被保护金属表面之间的电位差，可以判断被保护金属是否得到了充分的保护。

3 施工过程中出现的质量问题与解决方案

3.1 接地块焊接处管道内壁油漆损坏

在SEC系统管道安装过程中，接地块焊接处常常出现管道内壁油漆损坏的情况。这主要是由于焊接过程中产生的高温导致油漆熔化、脱落或烧焦。导致上述发生的原因是接地块焊接处油漆损坏的原因主要有两个方面。一是焊接过程中产生的高温使油漆熔化或烧焦；二是焊接前未对焊接区域进行充分的保护和遮挡，导致油漆受到热辐射而损坏。

为了避免接地块焊接处管道内壁油漆损坏的问题，可以采取以下措施：一加强焊接前的准备工作，对焊接区域进行充分的保护和遮挡；二是在焊接过程中控制焊接温度和焊接速度，避免产生过高的温度；三对焊接后的管道内壁进行及时检查和修补，确保油漆的完整性和防腐性能。

3.2 辅助阳极、参比电极安装位置油漆破损

在SEC系统阴极保护系统的安装过程中，辅助阳极和参比电极的安装位置常常出现油漆破损的情况。这主要是由于安装过程中需要对管道进行钻孔、焊接等操作，导致油漆受到破坏。辅助阳极和参比电极安装位置油漆破损的原因主要有两个方面。一是安装过程中需要对管道进行钻孔、焊接等操作，这些操作会对油漆造成破坏；二是安装前未对安装位置进行充分的保护和遮挡，导致油漆在安装过程中受到损坏。为了避免辅助阳极和参比电极安装位置油漆破损的问题，可以采取以下措施：一是加强安装前的准备工作，对安装位置进行充分的保护和遮挡；二是在安装过程中严格控制钻孔、焊接等操作的力度和范围，避免对油漆造成过大的破坏；三是对安装后的管道内壁进行及时检查和修补，确保油漆的完整性和防腐性能。

3.3 参比电极损坏导致内防腐涂层破坏

在SEC系统阴极保护系统的运行过程中，参比电极有时会出现损坏的情况，导致内防腐涂层受到破坏。这主要是由于参比电极在安装或使用过程中受到外力撞击或腐蚀等原因造成的。参比电极损坏导致内防腐涂层破坏的原因主要有两个方面。一是参比电极在安装过程中未得到充分的保护和固定，导致在使用过程中受到外力撞击而损坏；二是参比电极在使用过程中受到海水的腐蚀和侵蚀，导致性能下降或失效。为了避免参比电极损坏导致内防腐涂层破坏的问题，可以采取以下措施：一是加强参比电极的安装和保护工作，确保其在使用过程中不受外力撞击和腐蚀；二是对参比电极进行定期检查和测试，及时发现并更换损坏或失效的参比电极；三是对阴极保护系统的运行情况进行定期监测和分析，确保系统的稳定性和可靠性。

4 结论

核电厂重要厂用水系统管道内防腐工作是确保核电厂安全运行的重要一环。在管道内防腐措施中，内壁重防腐涂层与阴极保护相结合的方式具有施工简单、质量控制要求相对较低、维修方便等优点，因此在核电厂SEC系统管道内防腐中得到了广泛应用。

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