摘 要:某核電廠高壓加熱器系統疏水器在服役過程中發生局部減薄,采用宏觀觀察、化學成分 分析、金相檢驗、掃描電鏡分析及X射線衍射等方法對疏水器壁厚減薄原因進行了分析,并對疏水 器流道的流態進行了模擬計算。結果表明:高流速介質的沖刷減薄及流體加速腐蝕減薄是造成疏 水器減薄穿孔失效的直接原因;閥體內表面脫碳導致材料的硬度降低、抗沖刷能力和耐腐蝕性減 弱,從而加速了閥體的壁厚減薄。
關鍵詞:疏水器;沖刷;腐蝕;流態模擬;減薄
中圖分類號:TG178;TG115.2 文獻標志碼:B 文章編號:1001-4012(2023)08-0059-04
核電廠二回路汽水管線主要包括主蒸汽管線、 主給水管線、凝結水管線、疏水管線、抽汽管線、再熱 蒸汽管線等。管線中存在彎頭、三通、節流孔板、疏 水閥等結構形狀變化顯著且易發生湍流的部位。因 管道或管件壁厚減薄產生的安全事故在國內外核電 站多有發生[1]。這些管道或管件的減薄受管線的材 料、形狀、服役環境等因素的影響,往往會發生流動 加速腐蝕(FAC)、液滴沖擊、汽蝕等[2-5]。目前,對汽 水管道或管件的減薄已開展了較多研究,在設計、選 材、檢測、評估及老化管理等方面都取得了良好 成效。
高壓加熱器系統(AHP)疏水器的作用為及時 排走冷凝水,提升高壓加熱器進口蒸汽的品質,以及 提高高壓加熱器的加熱效率,一旦該系統發生泄漏, 核電廠高壓加熱器的運行就存在安全隱患,同時泄 漏的高溫、高壓水也可能對附近的人員造成嚴重傷 害。筆者以國內某核電廠服役10a,且發生明顯減 薄的 AHP疏水器為分析對象,采用一系列理化檢 驗方法分析了該疏水器發生減薄的原因,結果可為 AHP疏水器工程應用及服役壽命評估提供參考。
1 理化檢驗
1.1 宏觀觀察
壁厚減薄疏水器材料為 GP240GH 鋼,其宏觀 形貌如圖1所示。由圖1可知:疏水器內壁整體無 明顯腐蝕產物,減薄部位為疏水閥閥座出口的下游 位置,原始孔徑顯著擴大;減薄位置均為疏水器本 體,無焊縫等特殊結構;減薄部位表面凹凸不平,形 貌粗糙,部分位置存在溝槽狀的沖刷形貌,最薄處厚 度僅約為原始壁厚的1/5。
