摘 要:簡(jiǎn)述了某“ 華龍一號(hào)” 反應(yīng)堆為滿(mǎn)足熱態(tài)功能試驗(yàn)( HFT) 期間一回路加氫鈍化工藝實(shí)施的水化學(xué)要求而在化學(xué)平臺(tái)、熱停平臺(tái)、一回路升溫與降溫等階段所采取的水質(zhì)控制方法,并對(duì)水化學(xué)控制的實(shí)施結(jié)果進(jìn)行了分析??刂平Y(jié)果顯示,該機(jī)組加氫鈍化實(shí)施過(guò)程各水質(zhì)指標(biāo)均被控制在預(yù)期范圍。
關(guān)鍵詞:華龍一號(hào);加氫鈍化;水化學(xué)控制
中圖分類(lèi)號(hào):TL75+ 2;TL353+ . 5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
一回路鈍化是核電機(jī)組調(diào)試啟動(dòng)熱態(tài)功能試驗(yàn)(HFT) 期間進(jìn)行的一項(xiàng)特定金屬表面處理工藝。通過(guò)維持適當(dāng)?shù)乃瘜W(xué)條件,實(shí)施鈍化后反應(yīng)堆一回路內(nèi)表面可形成富鉻、均勻的保護(hù)氧化層[1-2] 。加氫鈍化較自然鈍化具有加速鎳基合金表面鈍化生成速率、使鈍化層更加致密、促進(jìn)金屬表面松散氧化物脫落等作用,更有利于保護(hù)反應(yīng)堆一回路壓力邊界的完整,降低商運(yùn)后一回路的輻射場(chǎng)[3-5] ,已在國(guó)內(nèi)外多家核電廠(chǎng)實(shí)施[6-7] 。
“華龍一號(hào)”一回路加氫鈍化參考EPR 機(jī)組,由預(yù)氧化、硼化和強(qiáng)制氧化三道工藝組成[8-10] 。預(yù)氧化在熱停平臺(tái)進(jìn)行,能使一回路內(nèi)表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)形成金屬氧化物層,時(shí)間不得低于300 h[11-12] 。硼化在臨近熱停平臺(tái)結(jié)束進(jìn)行,偏酸性環(huán)境可去除金屬氧化物層外部不穩(wěn)定的氧化物并鞏固內(nèi)部氧化物層[13-15] ,時(shí)間不得低于24 h。強(qiáng)制氧化在下行階段一回路溫度降為80 ℃ 時(shí)執(zhí)行,目的是通過(guò)往一回路加入雙氧水促進(jìn)金屬表面氧化物脫落,防止商運(yùn)后被堆芯中子活化增加一回路放射性源項(xiàng)[16-19] 。在整個(gè)工藝實(shí)施過(guò)程中各水化學(xué)指標(biāo)需全部滿(mǎn)足規(guī)范要求,否則機(jī)組必須后撤或者延長(zhǎng)鈍化時(shí)間。
本文所述機(jī)組是首臺(tái)執(zhí)行一回路加氫鈍化工藝的“華龍一號(hào)”核電機(jī)組,通過(guò)對(duì)該機(jī)組為滿(mǎn)足加氫鈍化水化學(xué)控制要求所采取的控制方法、實(shí)施過(guò)程及結(jié)果的介紹,以期為其它類(lèi)似機(jī)組提供參考借鑒。
1 水化學(xué)控制要求
“華龍一號(hào)”加氫鈍化一回路水化學(xué)控制指標(biāo)主要分為四類(lèi),分別為溶解氣體(溶解氫、氧)、硼和鋰(用以調(diào)節(jié)pH 值)、雜質(zhì)(鈉、鈣、鎂、鋁、硅、氯化物、氟化物、硫酸鹽和懸浮物) 和腐蝕產(chǎn)物(鐵、鉻和鎳)。另有總電導(dǎo)率指標(biāo),該指標(biāo)反映了一回路中所有陰陽(yáng)離子的總體含量。預(yù)氧化、硼化(天然硼)和強(qiáng)制氧化各工藝過(guò)程一回路水化學(xué)控制指標(biāo)及要求列于表1,鈍化輔助過(guò)程水化學(xué)控制指標(biāo)及要求列于表2。
2 水化學(xué)控制的實(shí)施
預(yù)氧化、硼化和氧化工藝實(shí)施過(guò)程及一回路除氣、化學(xué)平臺(tái)、穩(wěn)壓器建汽腔等操作與一回路溫度、壓力的關(guān)系如圖1 所示。為保證加氫鈍化各項(xiàng)工藝順利實(shí)施,穩(wěn)壓器氣腔建立前化學(xué)平臺(tái)期間一回路需除氧并注入硼酸,隨后在上行階段完成一回路溶解氫注入和氫氧化鋰調(diào)節(jié)工作,保證一回路溫度在升高至275 ℃ 開(kāi)始預(yù)鈍化時(shí)各水化學(xué)指標(biāo)滿(mǎn)足要求。當(dāng)硼化工藝實(shí)施結(jié)束后,反應(yīng)堆一回路要進(jìn)一步提高硼酸濃度而后進(jìn)入下行階段,該階段必須加強(qiáng)一回路水質(zhì)凈化并完成強(qiáng)制氧化工作,最后當(dāng)一回路鎳濃度小于100 μg/ kg 后加氫鈍化工作即結(jié)束。