ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ
ВАНТ. Серия: Ядерно-реакторные константы

Расширенное продолжение серии: Ядерные константы c 1971 года

English (UK)

ISSN 2414-1038 (online)

DOI: 10.55176/2414-1038-2021-3-206-212

Авторы

Смыков В.Б., Канухина С.В., Легких К.Г.

Организация

АО «Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского», Обнинск, Россия

Смыков В.Б. – заместитель начальника отдела, кандидат технических наук. Контакты: 249033, Калужская обл., Обнинск, пл. Бондаренко, 1. Тел.: (484) 399-87-25; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript..
Канухина С.В. – ведущий инженер.
Легких К.Г. – ведущий инженер-химик.

Аннотация

Для своевременного и оперативного обнаружения межконтурной разгерметизации парогенератора типа «натрий-вода» во 2-м контуре при всех режимах эксплуатации осуществляется непрерывный контроль содержания водорода, как продукта взаимодействия натрия с водой. Однако в реальности основным источником водорода в натрии 2-го контура является процесс электрохимической коррозии парогенераторной стали 10Х2М в паро-водяной среде, скорость которого никогда не равна нулю и контролируется на минимально достижимом уровне средствами водно-химического режима 3-го контура. Одновременно в процессе эксплуатации парогенератора происходит накопление отложений продуктов коррозии на поверхности конструкционной стали со стороны 3-го контура. Удаление отложений производится с помощью эксплуатационных химических промывок (ЭХП). Однако во время проведения ЭХП скорость коррозии стали неизбежно значительно увеличивается (приблизительно на три порядка величины), что приводит к возрастанию концентрации водорода в воде и в натрии. Данное явление ранее вызывало опасение эксплуатационных служб АЭС из-за вероятной сквозной коррозии при регулярном проведении ЭХП (каждый год производится отмывка одного парогенератора из трёх). Однако эксплуатировать парогенератор без ЭХП неприемлемо, а для снижения скорости коррозии стали парогенераторных труб в паро-водяной среде после ЭХП проводится этап химической пассивации различными рецептурами, эффективность которых различна. В данной статье представлена физическая модель массопереноса коррозионного водорода в парогенераторе при химической промывке, пассивации и пуске парогенератора. Предложен оперативный критерий оценки эффективности пассивации по скорости роста концентрации водорода в натрии второго контура при последующем пуске парогенераторов БН-600: если скорость роста концентрации водорода во 2-м контуре составляет менее 0,05 ppm/ч, то пассивация эффективна, если более – то рецептура пассивации требует пересмотра. Для парогенераторов БН-800 технология пассивации после ЭХП пока не определена, в статье предложен расчетный критерий её эффективности 0,015 ppm/ч.

Ключевые слова
парогенератор «натрий-вода», эксплуатационная химическая промывка, электрохимическая коррозия, диффузия водорода, коэффициент диффузии водорода, массоперенос водорода, распределение водорода по стенке трубки парогенератора, эффективность этапа пассивации

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 621.181.6

Вопросы атомной науки и техники. Cерия: Ядерно-реакторные константы, 2021, выпуск 3, 3:17