2012.05.15.
Az előző részek tartalmából: Vízüzem Konstrukció, szerkezeti anyagok és vízkémia harmóniája Cél a korrózió minimalizálása (hermetikusság, aktivitás követelményei) Korróziós folyamatok Boros Ildikó 2012. 04. 19.
Általános és lokális Kémiai, elektrokémiai, áramlás által támogatott Eróziós-korrózió, nedvesgőz korrózió, kavitációs korrózió
Az előadás alapja Dr. Ősz János korábbi (Atomerőművek – 2010, 2011) hasonló című előadása(i) 2012.05.15.
Az előző részek tartalmából:
Az előző részek tartalmából:
Vízkémia, vízüzem Atomerőműben „felhasznált” anyagok (berendezések, hűtőközeg, szennyeződések, vegyszerek)
Primer kör vízüzeme Alapvető folyamat a magnetit képződés (topotaktikus védőréteg) Oldhatóság minimumát keressük -> pH300=7,1-nél Lúgos vízkémia
Primer kör: cirkónium ötvözetek, gyengén / erősen ötvözött szénacél, króm-nikkel ötvözet Szekunder kör: rézötvözetek, ötvözetlen / gyengén / erősen ötvözött acél, titán, króm-nikkel ötvözet Paks: primerköri F 77%-a 08H18N10T ausztenites acél (vegyes spinell magnetit (Fe2-xCrxFe1-yNiyO4)), maradék Zr-Nb ötvözet Ötvözetek hatása különböző típusú korróziós folyamatokra
2012.05.15.
08H18N10T összetétel tömeg%-ban
2
C
Ni
Cr
Fe
Co
≤0,08
9-11
17-19
egyensúlyi
-
A víz pHo-értéke alapján • enyhén lúgos (pHo=7,5-8,5), • lúgos (pHo=9,1-9,3), • magas pH-jú (pHo=9,6-10) vízkémia különböztethető meg. 3
2012.05.15.
4
1
2012.05.15.
Az előző részek tartalmából:
PA VVER-440: N2H4-NH3-H2
A b ó r s a v k o n c e n tr á c i ó vá l to zá s a k a m p á n y ü ze m a l a tt 2 . b lo k k , 1 5 . k a m p á n y
Primer kör vízüzeme
Fővízkör
9 8 bórsav koncentráció [g/kg]
Lúgos vízkémia
10
aktív zóna radiolitikus bomlás 2NH3 3H2 +N2 2H2+O2 =2H2O
7 6
Adott bórsav-koncentráció Víz radiolíziséből oxigén Oxigén hatása korrózióra: A fűtőelem-burkolaton (Zr) 120 oC felett lokális korróziót okoz. GF hőátadó csövek feszültségkorróziójának fő elősegítője (másik a Clionok) O2 megkötésére, radiolízis visszaszorítására: hidrazin (vagy ammónia) Lúgosító kationok: megoszlási tényezőjük alapján illékony (δi>1), pl.: NH3, morfolin, nem illékony (δi<<1), pl. NaOH (LiOH, KOH). Konzerváló anyag: ODA PA: Nagy tisztaságú pótvízrendszer, 1. VT 5 4 3
fővízkör termikus bomlás 2N2H4
2NH3+N2
2
FKSZ záróvíz
1 0
19 98 .0 4.1 7 19 98 .0 5.0 1 19 98 .0 5.1 5 19 98 .0 5.2 9 19 98 .0 6.1 2 19 98 .0 6.2 6 19 98 .0 7.1 0 19 98 .0 7.2 4 19 98 .0 8.0 7 19 98 .0 8.2 1 19 98 .0 9.0 4 19 98 .0 9.1 8 19 98 .1 0.0 2 19 98 .1 0.1 6 19 98 .1 0.3 0 19 98 .1 1.1 3 19 98 .1 1.2 7 19 98 .1 2.1 1 19 98 .1 2.2 5 19 99 .0 1.0 8 19 99 .0 1.2 2 19 99 .0 2.0 5 19 99 .0 2.1 9 19 99 .0 3.0 5
N2H4-adagolás
dátu m
2012.05.15.
N2H4+O2=2H2O+N2 termikus bomlás 2NH3
3H2 +N2
TV20/2 TV75
H2O+NH3 hűtővíz – elvétel tiszta kondenzátum beadás
1VTKI ±NH4+
5
Pótvíz rendszer
H 2O
Részáramú víztisztító PG
páragőz
H2O mentesítés (NH3)
Hidrogénégető 2H2+O2=2H2O
TV61/3
2012.05.15.
6
A bór-10 izotópból keletkező lítium számított koncentrációja a hűtővízben az üzemidő függvényében 1,4
Li koncentráció [mg/kg]
1,2
Kondicionáló vegyszerek
Kondicionáló vegyszerek
1 0,8 Li 0,6 0,4 0,2 0 0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
üzem idő [h]
Ammónia
Lúgosító kationok
Az illékony NH3 megoszlási tényezője változik a gőzkörfolyamatban, a hőmérséklet növekedésével csökken: δ = f (T [ p ], pH , c ) NH 3
s
A PWR atomreaktorok primerköri hűtővizébe adagolt lúgosító vegyszer LiOH, míg a VVER reaktoroknál KOH.
NH 3
A kísérleti adatok azt mutatják, hogy a KOH jobb oldhatósággal rendelkezik, és kevésbé agresszív a cirkónium-ötvözetekkel szemben, mint a LiOH .
kondenzátorban δ≈20, gőzfejlesztőben δ≈5-2.
Használata VVER-ben üzemviteli problémákat eredményezett Jelentős járulék a hulladékban
A hűtővíz LiOH koncentrációját a PWR-eknben 2,2 mg/kg Li-ion értéken korlátozzák a Zircalloy-4 ötvözettel szembeni korróziója miatt, mert a fűtőelemeken keletkezett lerakódásokban és oxidokban betöményedő lítium növeli a cirkónium oxidációjának sebességét. A Li a hűtővízben oldott bórból (B-10 izotóp 19,61 %) keletkezik, a nátrium-ion koncentrációja elhanyagolható, így a KOH adagolásával szabályozzák a lúgosító kationok koncentrációját. A hűtővíz lítium koncentrációja a kampány során az idővel változik, és maximális koncentrációját a kampány közepén éri el:
Hidrazin
megköti az oxigént, szabályozza a pH-t, korróziós inhibitor. A gyakorlatban vizes oldata kerül forgalomba, hidrazin-hidrát (N2H4.H2O) formában, 15 tömeg %-os oldatát szokás adagolni. Vizes oldata gyenge bázis, disszociál A hidrazin termikusan bomlik, főleg 200 oC felett:
orosz reaktorok: 0,2-0,3 mg/kg (0,03-0,04 mmol/kg), DU, LO: 0,6-0,7 mg/kg (0,85-1 mmol/kg) PA: 1-1,2 mg/kg (0,14-0,17 mmol/kg).
N 2 H 4 → NH 3 + N 2
2012.05.15.
A hidrazin, mint erős redukálószer az oldott oxigénnel reakcióba lép: N 2 H 4 + O2 → 2 H 2 O + N 2
A K-41 izotóp (a természetben található kálium 6,90 %) felaktiválódhat:
Mivel 65 oC-nál kisebb hőmérsékleten a reakció igen lassú, a hidrazinhoz katalizátort szokás adagolni. Katalizátorként redoxi folyamatokat gyorsító szerves vegyületeket, pl. hidrokinont alkalmaznak.
A viszonylag rövid felezési idő és a kationcserélő gyantán való kötődés miatt a K-42 izotóp radiológiai problémát sem üzem közben, sem állás alatt nem okoz.
41
7
2012.05.15.
K + n→ 42K + γ
8
2
2012.05.15.
Vízkémia Teljesítményüzemi (7000-8000 óra), lúgos-reduktív hűtővíz; Állás (1000-1800 óra), savas-oxidatív hűtővíz; Átmenet (leállás (50-60 óra), indulás (200-250 óra). Eltérő vízüzemi feladatok a különböző periódusokban (csak a kilencvenes évek közepétől).
Atomerőmű vegyészeti üzemállapotai
2012.05.15.
9
P=f(t)
2012.05.15.
10
p=f(t) A blokk teljesítménye
A hűtővíz nyomása
150 125
400
100
indulás
indulás
75 50
200
leállás
300
p [bar]
500
leállás
P [MW]
600
25
100
teljesítmény üzem
teljesítmény üzem
0 0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
0
9000
200-300 h
2012.05.15.
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
t [h]
t [h] 200-300 h
állás
0
állás
800-1400 h
800-1400 h
11
2012.05.15.
12
3
2012.05.15.
T=f(t)
H3BO3=f(t) A hűtővíz hőm érséklete
300
14
266-266,8 °C
12
150
leállás
indulás
200
c H3BO3 [g/dm 3]
250
t [°C]
Bórsav koncentráció
297,1-299,8 °C
100
10
8
6
4
max 55 °C 50 állás
0 0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
indulás
2
teljesítmény üzem
200-300 h
0 200-300 h
800-1400 h
2012.05.15.
13
Teljesítményüzem
1000
2000
3000
4000
állás
5000 t [h]
6000
7000
8000
9000
800-1400 h
2012.05.15.
14
A vízkémia szabályozása oC
A hűtővíz p és T a fővízkörben nagy (125 bar, 299/266 (VVER-440), a mellékvízkörben p üzemi, T kicsi (max. 55 oC az ioncserélő gyanta miatt). A fővízkörben nagy és lokálisan változó hűtővíz sebességek (2-12 m/s), a mellékvízkörben kisebb (0,1-1 m/s). A fűtőelem kiégése miatt a hűtővíz kémiai összetétele az üzemi periódusban változik. A szükséges anyagok:
Üzem közben a nyomottvizes atomerőművek primerkörében két vízkémiai paramétert lehet szabályozni: PWR: lítium és hidrogén koncentrációját, VVER: kálium és lítium együttes (lúgosító kationok) koncentrációját valamint a hidrogén (ammónia) koncentrációját (hidrazin adagolással).
bórsav, szennyezőanyag-mentesség (O2, Cl-ion) hidrogén, lúgosító vegyszer.
2012.05.15.
üzem
0
9000
t [h]
15
2012.05.15.
16
4
2012.05.15.
A vízkémia szabályozása
A vízkémia szabályozása
Szabályozásukra a szerkezeti anyagok korróziótermék kibocsátásának minimalizálása, valamint a lokális korrózió minden fajtájának elkerülése érdekében van szükség. A lúgosító kationok változása ezen kívül hatással van a korróziótermékek transzportjára (keletkezésük, vándorlásuk, lerakódásuk a fűtőelem burkolatokon, ezt követő felaktiválódásuk, majd újabb kibocsátásuk, és a zónán kívüli felületeken való lerakódásuk). A hidrogén a redukáló viszonyokat biztosítja a hűtővízben, amire a víz radiolitikus bomlástermékeinek rekombinációja miatt van szükség.
2012.05.15.
17
Korróziótermékek forrása a fémfelületek oldódása: optimális pHT
A reaktor üzeme során a primerköri hűtővíz lúgosító kation-bórsav összetartozó, a szerkezeti anyagok minimális korróziójához biztosító koncentrációinak tartományát, a hűtővíz átlaghőmérsékletére számított pHT intervallumával rögzítik. Ezt a nagy hőmérsékletű pH-át nevezik optimális (a védő oxidréteg minimális oldhatóságához tartozó) pHTátlag tartománynak. Ebben a pHTátlag tartományban biztosítható a fűtőelemek és a primerköri berendezések integritása és az aktivitáshordozók kis koncentrációja.
2012.05.15.
18
PWR vízkémia A PWR reaktorok nikkel-króm ötvözetű gőzfejlesztő csöveinek felületén a meghatározó oxid a nikkel-ferrit, melynek minimális oldhatósága pH300=7,4 körül van. A PWR atomerőművek primerkörében jelenleg három optimális pHTátlag szabályozás van: koordinált Li-B vízkémia (pH300=6,9+0,1), módosított Li-B vízkémia (2,2 ppm (0,314 mmol/kg) maximális lítium koncentráció és pH300=6,9-7,2), „emelt szintű” Li-B vízkémia (3,5 ppm (0,5 mmol/kg) ) maximális lítium koncentráció és pH300=6,9-7,4).
2012.05.15.
19
2012.05.15.
20
5
2012.05.15.
PWR szabályozási diagram
VVER-440 szabályozási diagram A lúgosító kationok moláris koncentrációja:
[L ](mmol / kg ) = c +
K+
( mg / kg ) c Li + (mg / kg ) c Na + (mg / kg ) + + 39,1 7,0 23,0
A lúgosító kation-bórsav koncentráció szabályozás sávja:
[Lmin ] = 2,139[H 3 BO3 ] + 0,051 (mmol / kg ) [Lmax ] = 2,139[H 3 BO3 ] + 0,153 (mmol / kg )
2012.05.15.
21
VVER-440 szabályozási diagram
2012.05.15.
22
Magnetit oldhatósága Névleges lúgosító kation-bórsav koordináció: a magnetit Sw eeton-Baes modellel szám ított oldhatósága
Névleges lúgosító k ation-bórs av koordináció
oldott vas koncentráció [mmol/kg]
20 18
0,4 0,35 0,3 Lmin
0,25
Lmax
0,2 0,15 0,1
Kekv koncentráció [mg/dm3]
lúgosító kation koncentráció [mmol/dm3]
0,25
Névleges ek vivale ns kálium -ion-bórsav koordináció
0,5 0,45
16 14 12 Kekvmin
10
Kekvmax
8 6 4 2
0,05
0
0 0
1
2
3
4
5
6
bórs av k once ntráció [g/k g]
7
8
9
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
bórsav koncentráció [g/kg]
0,2 Lmin[299,8oC]
0,15
Lmax[299,8oC] Lmin[266oC] 0,1
Lmax[266oC]
0,05
0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
bórsav koncentráció [g/kg]
2012.05.15.
23
2012.05.15.
24
6
2012.05.15.
VVER-440 szabályozási diagram
PA javaslat
A VVER reaktorok 08H18N10T ausztenites acél gőzfejlesztő csöveinél és primerköri berendezéseinél a felületen kialakuló, meghatározó oxid, a magnetit oldhatóságának minimuma pH300=6,9-7,0 körül van. A VVER atomerőművek primerkörében jelenleg egy optimális pHTátlag szabályozás van:
Teljesítményüzem: bórsav-lúgosító kation koordináció javasolt tartománya az üzemidő függvényében 18,00 16,00
Kekv [mg/dm3]
14,00
koordinált lúgosító kation (K+Li)-bór vízkémia, mely javításokkal (PA, LO) megmaradt, ill. módosult: pH300=7,2±0,1: cseh, szlovák orosz reaktorok a kampány kezdetén a kálium-ion koncentrációját 0,5 mmol/kg (19,5 mg/kg) értéken korlátozzák, majd pH300=7,1-7,3).
2012.05.15.
12,00 10,00
Kekvmin
8,00
Kekvmax
6,00 4,00 2,00 0,00 0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
üzem idő [h]
25
2012.05.15.
26
Korróziótermékek keletkezése
Bórsav-lúgosító kation koordináció szabályozása a PAben
08H18N10T korróziósebessége (mgm2/h)
Fővízkö aktív zóna: r 10B+n
7Li
+4He KOH adagolás (indulás)
Pótvíz rendszer
TV20/2 TV75
H2O+NH3
Részáramú víztisztító
hűtővíz – elvétel tiszta kondenzátum beadás
1VTKI ± K+/NH4+
2012.05.15.
PG
páragőz
H2O mentesítés (NH3)
2VT K (H+)
TV61/3
27
2012.05.15.
28/104
7
2012.05.15.
Korróziótermékek keletkezése
Korróziótermékek átalakulása
Magnetit oldhatósági koncentrációja üzemi hőmérsékleten 0,1-0,15 μmol/kg. Üzem alatt 10(-30) kg korróziótermék keletkezik. A keletkező korróziótermék 35-60 %-a mozdul meg. A víztisztítás max. 1-2 kg-ot távolít el. A korróziótermékek felhalmozódása törvényszerű, eltávolításuk akkor hatékony, ha nagy a koncentrációjuk a hűtővízben (leállás, indulás vízüzeme!). 2012.05.15.
Ha T nő, oldott (<1 nm) → kolloid (1-450 nm) → diszperz (>0,45 µm) átalakulások a hűtővízben az oldhatóság változás miatt, ill. ha t csökken, akkor ellentétes. Az oldhatósági határ feletti koncentrációnak megfelelő mennyiség kiválik a felületeken. Forrás a fémek oldhatósága, de idővel a korróziótermékek döntő része diszperzzé válik (leválások a felületről, átalakulások a hűtővízben, eltömődések a szűk áramlási keresztmetszetekben, kiülepedések a holt áramlási zónákban). Korróziótermék koncentrációk: üzemi: 10-20 µg/kg, Indulás: 1-10 mg/kg. 29
2012.05.15.
Állás
Üzemen kívüli periódus vízüzeme
+20,9 m
Üzem közben a fővízkör felületeinek korróziója az üzemi hőmérsékletre optimalizált vízkémia (minimális oldhatóságot biztosító pHT) miatt minimális. Az üzemen kívüli periódusban – az üzemi periódushoz képest - megváltozik a hűtővíz hőmérséklete és pHT-értéke a nagy bórsav koncentráció (a reaktor szubkritikussága) miatt, és az álló hűtővíz (keringtetés hiánya) nem teszi lehetővé a vízkémia szabályozását. A vízkémia beavatkozási lehetősége az üzemen kívüli periódusban, az átmeneti állapotokban (leállás, indulás), a hűtővíz keringtetésének idejére korlátozódik.
2012.05.15.
30
1.akna
Átrakó medence
+14,37 m
GF Pihentető medence
YA00P109 RT
TG02
+7,3 m 4VT
USZ
31
2012.05.15.
MSZ
H+
3-
BO3
32
8
2012.05.15.
Állás vízkémiája
Állás vízkémiája Állás alatt számos felület nem a hűtővízzel, hanem a levegővel érintkezik → az oxidréteg átalakulása. Számos karbantartási művelet → „idegen” anyagok bekerülése, felületi oxidréteg sérülése. A következő kampány indulása előtt nagy mennyiségű, a felülethez lazán vagy nem kötődő anyag, mely a hűtővíz áramlásának megindulásakor bekerül a hűtővízbe, az aktív zónába.
Üzemállapotok: állás nyitott reaktortartálynál, állás kirakott reaktortartálynál (négyévente), üzemanyag-átrakás (a reaktortartály (fővízkör), az átrakó és pihentető medence együtt üzemel.
Savas-oxidatív, „hideg” (40-50 oC) hűtővíz H3BO3: >14 g/kg, O2: 5-7 mg/kg (telített), (t<120 oC nem korrozív a Zr-ötvözetre és az ausztenites acélra) H2, NH3, K, Li ≈ 0 A magnetit oldhatósága 4-5 nagyságrenddel nagyobb, mint üzem közben. Nincs lehetőség a beavatkozásra! 33
Az indulás vízüzeme
2012.05.15.
p=f(t)
35
60
40
8.4.7. Nyomás növelése 123 bar-ig
80
8.4.5. Térfogatkompenzátor biztonsági szelepek 36 bar-os próbája
100
8.3.2. Nyomás csökkentése 20 bar-ig
p [bar]
Ezért a primerkörben levő korróziótermékek mennyisége az indulásnál valószínűleg nagyobb, mint a megelőző kampány leállásának végén. Tehát az indulás vízüzemének az a feladata, hogy a következő kampány üzeme előtt, minél alacsonyabb hőmérsékleten távolítsa el ezt a viszonylag nagy mennyiségű korrózióterméket a primerkörből, biztosítva ezzel, hogy az üzem megkezdésekor minél kevesebb legyen a korróziótermékek mennyisége a primerkörben -> korróziótermékszűrés Az indulás alatt eltávolított korróziótermékek a következő kampány elejének korróziótermék transzportját csökkentik.
120
8.3.1. 137 bar-os tömörségvizsgálat
140
a hűtővízbe kerülő korróziótermékek + az elvégzett dekontaminálások után maradó korróziótermékek és a karbantartások után maradó idegen anyagok mennyisége
8.2.4.4. 25 bar-os tömörségellenőrzés
160
8.3.2. 164 bar-os tömörségvizsgálat
8.3. Fővízkör tömörségvizsgálata, nyomás növelése 123 bar-ig
180
Állás alatt – az üzemihez képest – 1-2 nagyságrenddel nagyobb a primerköri felületek korróziója, és a keletkezett korróziótermékek az indulás során bekerülhetnek a primerköri hűtővízbe.
2012.05.15.
34
8.2.4.4. Feltöltés, 5 bar-os tömörségellenőrzés
2012.05.15.
20 +24 h 0 0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
t [h]
2012.05.15.
36
9
2012.05.15.
m=f(t)
350
100
10
+24 h 0
mPR
mKI≈mK+A
mUSZ
+24 h
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
0
25
50
75
100
125
t [h]
8.4.1. 6 FKSZ-es keringetés 175
60
50
mPR
40 mKI≈mK+A
30 m1.VT≈mKI
mUSZ
20
10 mPR mUSZ=mk+A≈0
150
70
200
225
250
275
0
300
t [h]
2012.05.15.
37
2012.05.15.
38
Az indulás vízüzeme
ci=f(t) 35
cB, g/dm3
A kampány üzem szempontjából meghatározó periódus. Feladat a megmozduló korróziótermékek kivonása a hűtővízből (2-4 kg):
K+, mg/dm3 NH3, mg/dm3
30
O2, mg/dm3 H2, Nml/dm3
15
10
40-50 oC-on (savas-oxidatív állapot) → minél nagyobb oldott és hűtővízből kivonható magnetit, maximális tömegáram (korlátos) szűrés: 1VT TE01 és TE03 ág (2x35 t/h) + 2VT (45 t/h) + USZ (20 t/h).
KOH - adagolás
20
8.5.5. Bórkivonás
N 2 H 4 - adagolás kezdete (O 2 <0,02 mg/kg)
25
8.2.5. Pótvíz gáztalanító felfűtése
cB [g/dm 3 ]; K +,NH 3 ,O 2 [mg/dm 3 ]; H 2 [Nml/dm 3 ]
80 Vpr, ezer m3/h mPR, t/h m1.VT, t/h mUSZ, t/h
0
0
Teljesítményüzemi vízkémia beállítása: termikus (PG) és kémiai (N2H4) gáztalanítás (120 oC-ig), lúgosítás: induló NH3=13 mg/dm3 (N2H4) és K+=16,3 mg/dm3 (KOH) koncentráció beállítása (MET-re), H2=25-50 Nml/dm3 (NH3=13-26 mg/dm3) (100 %-os teljesítményen).
5 KOH - adagolás kezdete
+24 h
N2H4 - adagolás
0 0
90
8.4.1. FKSZ indítás - 5 FKSZ-es keringetés
8.5. Reaktor indítása
8.2.4.11. FKSZ indítás - 5 FKSZ-es keringetés
V˙ [10 3 m3/h]
20
8.3.2. Nyomás csökkentése 20 bar-ig, lehűtés 60 °C-ra
50
30
1VT, PR, 2 VT és USZ üzembevétel
100
40
8.7. A blokk energetikai indítása
150
8.4.4. Gőzpárna létrehozása
t [°C]
8.2.5. Pótvíz gáztalanító felfűtése
200
8.2.7. Felfűtés 110-120 °C-ra
250
8.2.6. Felfűtés GF tömörségvizsgálatához
300
8.4. Felfűtés 190 °C-ra
8.3.2. Nyomás csökkentése 20 bar-ig, lehűtés 60 °C-ra
50
m˙ [t/h]
T=f(t)
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
t [h]
2012.05.15.
39
2012.05.15.
40
10
2012.05.15.
A leállás vízüzeme
p=f(t)
40
4.5. A primerkör nyomásmentesítése
60
20
4.6. A primerkör ürítése
p [bar]
80
4.5.2. A fővízkör ürítésének előkészítése
100
4.4.9. A fővízkör lehűtése, 5 FKSZ leállítása
4.4. A fővízkör lehűtése
120
4.4.4. Átállás a TK-ban gőzpárnáról N 2 párnára
4.4.3. A lehűtés folytatása; Térfogatkompenzátor biztonsági szelepek 36 bar-os ellenőrzése
140
Üzem közben a fővízköri felületek korróziója minimális, de mivel a keletkezett korróziótermékeknek csak igen kis része kerül ki üzem közben a primerkörből, a korróziótermékek felhalmozódnak a primerkörben, nagyobb részük a primerköri felület ún. tranziens crud rétegében. A leállás vízkémiai körülményei között a tranziens crud réteg megmozdul, egy része visszakerül a keringő hűtővízbe. A korróziótermékek visszaoldódási folyamatát felhasználva, a leállás vízüzemének feladata, hogy támogassa a tranziens crud réteg minél nagyobb mennyiségének visszakerülését a hűtővízbe, és tegye lehetővé a hűtővízbe visszakerült korróziótermékek eltávolítását. A leállás alatt eltávolított korróziótermékek az állás alatti karbantartások személyi dózisát csökkentik.
+12 h 0 0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
t [h]
2012.05.15.
41
42
m=f(t)
300
50
100
250
4.4.9. 5 FKSZ leállítása 4.3.6. A fővízkör lehűtés alatti finom dekontaminációja
V˙ [10 3 m 3 /h]
30
20
10
+12 h
0
mTE01≈m TE03
mTK52≈m TK54
+12 h
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
0
t [h]
90
80
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
mUSZ
70 4.4.12. A fővízkör segédrendszereinek leállítása Finom dekontamináció leállítása
Átállás természetes cirkulációra
4.4. A fővízkör lehűtése
4.4.9. Lehűtés 50 °C-ig
4.4.7. Átállás víz-víz hűtésre
50
4.4.6. Lehűtés 140 °C-ig
100
4.4.4. Átállás TK-ban gőzpárnáról N 2 -re
4.2. A blokk leterhelése
t [°C]
150
40
4.3. A reaktor szubkritikus állapotba hozása
4.1. A blokk leállás előkészítése
4.4.6.5. Átállás 5 FKSZ-es keringetésre
200
2012.05.15.
Vpr, ezer m3/h m1.VT, t/h mUSZ, t/h
60
50
m˙ [t/h]
T=f(t)
2012.05.15.
40
30
20
10
0 65
t [h]
43
2012.05.15.
44
11
2012.05.15.
A leállás vízüzeme
ci=f(t) 35
20
15
10
NH3, mg/dm3 O2, mg/dm3 H2, Nml/dm3 4.4. A fővízkör lehűtése
25
PWR nikkel-ferritek oldott állapotba vitele a hűtővíz minél korábbi (80-100 oC) savas-oxidatív állapotba vitelével, s kivonásuk ioncserével és mikroszűrővel. VVER nem tudjuk, hogy a vegyes spinell magnetit hogyan viselkedne lehűlő savas-oxidatív hűtővízben (tulajdonságai kevésbé ismertek). Állás vízkémiájának megteremtése:
4.5. A fővízkör nyomásmentesítése
4.3.2. A primerkör felbórozása a leállási bórsav koncentrációig
30 cB [g/dm 3 ]; K +,NH 3 ,O 2 [mg/dm 3 ]; H 2 [Nml/dm 3 ]
cB, g/dm3 K+, mg/dm3
teljesítmény utolsó napján K+≈0, H2=15 Nml/dm3 (NH3=5 mg/dm3), NH3 (NH4+)-kivonás, H2-eltávolítás.
A felületek lehűlése során lepattogzó, diszperz korróziótermékek kivonása (1-2 kg) a hűtővízből maximális szűrési tömegárammal (lásd indulás), de savas-reduktív hűtővíz (maradt H2 és kevés O2), kisebb magnetit oldódás → korróziótermék szűrés.
+12 h
5
0 0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
t [h]
2012.05.15.
45
46
Gáznemű aktivitáshordozók
Aktivitástranszport
Forrás
Reakció
Felezési idő
Sugárzás
Energia [MeV]
N-13
O-16 (99,759 %)
16O(p,α)13N
10,1 perc
β+
1,185
C-14
O-17 (0,0374 %)
17O(n,α)14C
55,7 év
N-16
O-16 (99,759 %)
16O(n,p)16N
7,4 s
βγ
10,3 (20 %) 4,3 (40 %) 3,8 (40 %) 6,13; 7,0
N-17
O-17 (0,0374 %)
17O(n,p)17N
4,14 s
βn
3,7 0,9
F-18
O-17 (0,0374 %)
17O(p,n)18F
1,87 óra
β+
0,649
O-19
O-18 (0,2033 %)
18O(n,γ)19O
29,4 s
βγ
4,5 (30 %) 2,9 (70 %) 1,37; 1,6
2H(n,γ)3H
12,26 év
β-
0,018
1,8 óra
βγ
0,199 (99,1 %) 2,48 (0,88 %) 1,298
Izotóp
A hűtővízben levő szennyezőanyagok felaktiválódhatnak → aktivitástranszport gáznemű (pillanatnyi) → PG folyamatos üzemének indokoltsága pótvízzel bekerülő → teljesen sótalanított vagy nagy tisztaságú pótvíz, de vegyszerek és ioncserélő gyanta, korróziótermék (hosszú távú, Co-60) → üzemi, leállás, indulás vízüzem, fűtőelemből kikerülő → az előző három minimalizálja a kockázatát . 2012.05.15.
2012.05.15.
H-3(T) Ar-41
47
2012.05.15.
H-2 (0,014 %) Li-6 (7,3 %) Ar-40 (99,6 %)
6Li(n,α)3H 40Ar(n,γ)41Ar
48/104
12
2012.05.15.
Pótvízzel bekerülő aktivitáshordozók Izotóp Na-24
Mg-27
Forrás
Reakció
Felezési idő
Sugárzás
Energia [MeV]
Na-23 (100 %) Mg-24 (78,98 %) Al-27 (100 %)
23Na(n,γ)24Na
15 óra
24Mg(n,p)24Na
βγ
1,39 4,14
Mg-26 (10,97 %)
26Mg(n,γ)27Mg
9,5 perc
βγ
1,59 (42 %) 1,75 (58 %) 0,95; 1,015
Korróziótermék aktivitáshordozók
27Al(n,α)24Na
Izotóp
Forrás
Reakció
Felezési idő 27,8 nap
Sugárzás γ
Energia [MeV]
Cr-50 (? %)
50Cr(n,γ)51Cr
Ca-45
Ca-44 (2,13 %)
44Ca(n,γ)45Ca
152 nap
β-
0,254
Mn-54
Fe-54 (5,81 %)
54Fe(n,p)54Mn
291 nap
γ
0,84
Ca-47
Ca-46 (0,003 %)
46Ca(n,γ)47Ca
4,8 nap
βγ
0,66 (83 %) 1,94 (17 %) 1,31
Co-58
Ni-58 (67,88 %)
58Ni(n,p)58Co
72 nap
β+ γ
0,472 (14,5 %) 0,805
Ca-49
Ca-48 (0,178 %)
48Ca(n,γ)49Ca
8,8 perc
βγ
1,95 (88 %) 0,89 (12 %) 3,1; 4,68
Fe-59
Fe-58 (0,33 %)
58Fe(n,γ)59Fe
45,1 nap
β+ γ
0,271 (46 %) 0,462 (54 %) 1,1; 1,29
Si-30 (3,12 %)
30Si(n,γ)31Si
2,62 óra
βγ
1,471 0,17; 0,99
Co-60
Co-59 (100 %) Ni-60 (26,23 %)
59Co(n,γ)60Co
5,27 év
βγ
0,39 1,33; 2,51
31P(n,γ)32P
14,3 nap
β-
1,712
Cu-64
Cu-63 (68,94 %)
63Cu(n,γ)64Cu
12,9 óra
34S(n,γ)35S
87,1 nap
β-
0,167
β+ βγ
0,656 0,573 1,34
5,04 perc
βγ
4,3 (10 %) 1,6 (90 %) 2,7
Zn-65
Zn-64 (48,89 %)
64Zn(n,γ)65Zn
245 nap
β+ γ
0,325 1,11
Zn-69
Zn-68 (18,61 %)
68Zn(n,γ)69Zn
13,8 óra
γ
0,437
Zr-93
Nb-93 (? %)
93Nb(n,p)93Zr
9,5.105 év
β-
0,063
65 nap
β-
0,364 (54 %) 0,396 (43 %) 0,883 (3 %) 1,772; 0,754
Si-31 P-32
P-31 (100 %)
S-35
S-34 (4,215 %) Cl-35 (75,4 %)
35Cl(n,p)35S
S-36 (0,017 %) Cl-37 (24,6 %)
37Cl(n,p)37S
S-37
36S(n,γ)37S
Cl-36
Cl-35 (75,4 %)
35Cl(n,γ)36Cl
3,1.105 év
β-
0,714
Cl-38
Cl-37 (24,6 %)
37Cl(n,γ)38Cl
37,8 perc
βγ
4,81 (53 %) 2,77 (16 %) 1,11 (31 %) 2,15; 3,75
βγ
3,55 (82 %) 1,99 (18 %) 1,51; 0,309
K-42
K-41 (6,9081 %)
41K(n,γ)42K
12,36 óra
2012.05.15.
Cr-51
Zr-95
49/104
Fűtőelemből kikerülő aktivitáshordozó (az összes izotóp ß- sugárzó)
94Zr(n,γ)93Zr
γ
2012.05.15.
50/104
Aktivitás mérések
Izotóp
Energia [MeV]
Izotóp
Energia [MeV]
Mo-99
1,23 (80 %); 0,45 (20 %); 0,921; 0,514; 0,142
Sr-89
1,463
Sr-95
0,363 (54 %); 0,396 (43 %); 0,833 (3 %) 0,722; 0,754
Sr-90
0,535 0,345
Zr-97
1,91 0,754; 0,722; 0,235
Xe-133
0,081
Ce-141
0,574 (25 %); 0,442 (75 %) 0,145
I-131
0,608 (87,2 %); 0,335 (9,3 %); 0,25 (2,8 %) 0,722; 0,637
Ce-144
0,3 (70 %); 0,17 (30 %) 0,175; 0,134; 0,081
I-135
0,5 (35 %); 1,0 (40 %); 1,4 (25 %) 0,634
Kr-85
0,15 (5 %); 0,672 (95 %) 0,513
Br-83
0,91 (20 %); 0,96 (80 %); 0,087; 0,41
Cs-137
0,435 0,081
2012.05.15.
Zr-94 (17,4 %)
60Ni(n,p)60Co
0,32
Aktivitás koncentrációk mérése hűtővízben (Bq/kg) és felületen (kBq/cm2).
51/104
2012.05.15.
52/104
13
2012.05.15.
Primerköri eltérés: melegági hurkok Co-60 felületi aktivitás (anyagminőség?)
Aktivitás mérések Összes jód a hűtővízben
Felületi aktivitás melegági hurok: átlag Co-60 izotóp
< 7,4 MBq/dm3 és I-131 < 0,37 MBq/dm3 → tömör fűtőelemek , > 37 MBq/dm3 és I-131 >3,7 MBq/dm3 → blokkleállás.
120
100
10YA(32-42-52)M1-M2
[kBq/cm2]
80
10YA(12-22-62)M1-M2
Felületi aktivitások aszimptotikus jelleg ingadozásokkal → dózisteljesítmények. Üzemelő TE01 ág (folyamatos víztisztítás hatása, lásd Co-60 ábra).
20YA(32-42-52)M1-M2 20YA(12-22-62)M1-M2
60
30YA(32-42-52)M1-M2 30YA(12-22-62)M1-M2 40YA(32-42-52)M1-M2
40
40YA(12-22-62)M1-M2 20
0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
2012.05.15.
53
2012.05.15.
54
Dekontaminálás
A felületi aktivitás koncentrációk időbeli változása
Felületi aktivitás nagy, akkor szükséges a dekontaminálás A felületi aktivitás csökkentéséhez a belső oxidrétegben levő Co-60 és -58 aktivitást kell csökkenteni kémiai oldással. Ehhez min. két lépcső:
a [kBq/cm2]
aszimptotikus érték
külső oxidréteg eltávolítása (tisztítás) belső oxidréteg egy részének eltávolítása (deko).
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Kampány
2012.05.15.
55
2012.05.15.
56
14
2012.05.15.
A=f(üzemidő)
2012.05.15.
57
Szekunder kör vízüzeme
2012.05.15.
58
Szekunder köri szerkezeti anyagok
Konstrukció, szerkezeti anyag és vízkémia harmóniája Primer körtől jelentősen eltérő anyaghasználat, hűtőközeg paraméterek (forrás!) Jellemző korróziós folyamatok az eróziós korrózió, a nedvesgőz erózió és a feszültségkorrózió Üzemidő-hosszabbítás szempontjából kritikus terület Korábbi lúgos helyett magas pH-jú vízkémia (eróziós korrózió csökkentésére) GF-ek cseréje gazdaságtalanná tenné az ÜH-t
Ausztenites acél (08H18N10T) Ötvözött / ötvözetlen acél (utóbbi csak a túlhevítők cső- és köpenytéri felületén) Réz kondenzátorcsövek lecserélve (magas pH bevezetésekor)
Meg kell akadályozni a korlát feletti hőátadó cső dugózást, illetve GF lyukadást Szekunderköri vízüzem feladata: GF feszültségkorrózió minimalizálása 2012.05.15.
59
2012.05.15.
60
15
2012.05.15.
Szekunder köri munkaközeg
GF-ek vízüzeme Gf-ek felépítése, szerkezeti anyagok, áramlás: ld. 3. ea! Követelmények: Konstrukció: ne legyenek nagy feszültségű elemek, holt áramlási zónák, rendezetlen áramlások, egyenetlen eloszlások és nagy hőáram-sűrűségű felületek. Szerkezeti anyag: átlagos korróziósebessége minél kisebb legyen, és ne legyen érzékeny a lokális korrózióra. Vízkémia: a szennyezőanyagok koncentrációja minimális legyen, és az adagolt kondicionáló vegyszerek a választott szerkezeti anyagok minimális korrózióját eredményezzék. Konstrukciós hibák (VVER): régi tápvízelosztó Szt20 gyengén ötvözött acélból Nem hatékony leiszapolás diszperz korróziótermékre Rések a megfogó lemezeknél -> feszültségkorrózió! Nem elég hatékony zsalus cseppleválasztó (teljesítménynövelés!) 8 db GF-ben anyagminőségi többletkockázat (vagy nem)
Magas pH-jú (9,6-9,8) tápvíz Adagolt vegyszerek: hidrazin, ammónia EDTA (etilén-diamin-tetraacetát): komplexon, mely a diszperz vas korróziótermékeket oldott állapotba viszi, s a gőzfejlesztő vízből a leiszapolással eltávolítható (Margulova). ODA: a vízcseppek méretének csökkentése, s ezzel az eróziós hatás mérséklése (Povarov). Mindkét vegyszer negatív hatása a munkaközeg nagyobb szennyezőanyag koncentrációja volt. 2012.05.15.
61
Feszültségkorrózió
2012.05.15.
62
Cső anyagminőségek érzékenysége a feszültségkorrózióra [Riess]
A feszültségkorróziós repedés kialakulásának négy feltétele van: A szerkezeti anyag feszültségkorróziós hajlama A feszültségkorróziós aktivátorok (egyes ionok Cl-, SO42-, OH- stb.) jelenléte a közegben megfelelő koncentrációban. A kritikusnál nagyobb húzófeszültség. Elegendő inkubációs idő (10-15 év) a korrózió kialakulására. 2012.05.15.
63
2012.05.15.
64
16
2012.05.15.
Cső anyagminőségek érzékenysége feszültségkorrózióra [Speidel]
Feszültségkorrózió elmélete A feszültségkorróziónak nincsen egységes elmélete. Mechanizmusára vonatkozóan két különböző elképzelés ismeretes. Anódos, vagy aktív utas (active-path) mechanizmus Eszerint a repedések terjedése a csúcsuknál bekövetkező anódos fémoldódásnak tulajdonítható, tehát elektrokémiai okokkal magyarázható. A korróziós közeg a repedés csúcsában aktivitást, oldalfalai mentén pedig passzivitást hoz létre. A helyi anódos oldódás mellett a katódfolyamatban kisebb-nagyobb védelmet nyújtó passzív réteg képződik a fémfelület többi részén. A repedés hegye tehát egy korróziós galvánelem anódja, a katódos reakció (az oxigén redukciója) pedig a felület többi részén játszódik le.
Adszorpciós, vagy feszültség-szorpciós mechanizmus A korróziót okozó anyag kemiszorpciója fellazítja a fématomok közötti kötéseket, ami húzó igénybevételkor a repedés mechanikai úton történő terjedését eredményezi. Ezt az elképzelést látszik igazolni a károsodás specifikus volta, mivel a kemiszorpció is csak adott fém/károsító anyag kombinációk mellett jön létre. A repedések mindig a felületi inhomogenitásokból indulnak ki, vagyis a fémfelület azon pontjaiból, ahol diszlokációk és egyéb rácshibák találhatók, mivel ezek a velük szomszédos helyekhez képest anódosan viselkednek. 2012.05.15.
65
Feszültségkorróziós repedések A repedések jellege a repedések morfológiai vizsgálatával állapítható meg. A repedések többnyire interkrisztallin (intergranuláris) jellegűek, azaz a repedés a fém szemcséinek határfelülete mentén hatol be az anyagba. Ennek egyrészt az a magyarázata, hogy a rácshibák leggyakrabban itt fordulnak elő, másrészt a különböző szennyező anyagok is elsősorban a szemcsehatárok mentén dúsulnak fel, ahol ezért az ötvözet többi részéhez képest anódos zónák találhatók. A transzkrisztallin (transzgranuláris) repedés esetén a szemcsehatároknak nincsen kitüntetett szerepük a korrózió szempontjából, a repedés a kristályokon keresztül terjed tovább. 2012.05.15.
2012.05.15.
66
Feszültségkorrózió inkubációs idő: A repedések keletkezését rendszerint indukciós periódus előzi meg, melynek során a repedések mikroszkópos szintű nukleációja játszódik le. A repedések terjedése gyakran magától is leáll, látszólag a mechanikai feszültségek lokális csillapodása miatt. klorid-ionok hatása: A 18-8-as ausztenites acélok fokozott hajlama a feszültségkorrózióra, különösen klorid-ionok jelenlétében nyilvánul meg. Kitüntetett szerepet játszanak a folyamatban azok a helyek, ahol a klorid-ionok betöményedhetnek. Ilyen helyek képződhetnek például a résekben. A különböző lerakódások (vízkő, vas-oxidok) szintén betöményedési folyamatokhoz vezethetnek. A klorid-ionok hatására bekövetkező feszültségkorróziós repedés tehát oxidatív környezet jelenlétét feltételezi. A természetes vizek klorid tartalmának hatására fellépő feszültségkorróziós repedés rendszerint transzkrisztallin jellegű. Források: www.corrosion-club.org, www.swri.org
67
2012.05.15.
68
17
2012.05.15.
Feszültségkorrózió
Feszültségkorrózió VVER-440
Hőmérséklet A közeg hőmérséklete növeli a fém feszültségkorróziós hajlamát, csökkenti az inkubációs időt, valamint a küszöbfeszültség értékét, és meggyorsítja a repedés terjedésének sebességét. A folyamat azonban egy bizonyos minimális hőmérséklet alatt nem lép fel. Kloridot és oxigént tartalmazó vizes oldatokban 18/8-as acélokra ez az érték 5565 oC. A klorid tartalmú hűtővizekkel érintkező rozsdamentes hőcserélő csöveknél, ha a falhőmérséklet a 60 oC-ot meghaladja, mindig számolni kell a feszültségkorróziós repedés veszélyével. Más szerzők szerint azonban az ausztenites saválló acéloknál a korrózió e fajtájának fellépéséhez nincs okvetlenül szükség nagyobb hőmérsékletre. Nagy húzófeszültségek mellett, a feszültségkorrózió szobahőmérsékleten is előfordulhat.
A 08H18N10T anyagminőség 9-11 % Ni-tartalommal érzékeny a transzkrisztallin feszültségkorrózióra. A csövekben ébredő lokális húzófeszültségeket nem ismerjük, lokálisan meghaladhatják a kritikus értéket. A holt áramlási zónákban, résekben a feszültségkorróziós aktivátorok koncentrációja a gőzfejlesztő vízben meghaladta a kiváltó értékeket. Az inkubációs idő (10-15 év) eltelt.
Az Inconel-600 csöves GF-ket cserélni kell. A 10GN2MFA kollektorú VVER-1000 GF-ket cserélni kell [Titov], ma már nem tartják szükségesnek [Trunov]. A 08H18N10T csövek megfelelőek (egyetlenegy VVER-440 GF cseréje sem merült fel, bár több dugózás a 9,0-9,5 % Nitartalmú csöveknél, mint a 11,0-11,5 %-nál).
Húzófeszültség A repedések kialakulásához bizonyos küszöbfeszültség meglétére van szükség, ami egyes szerzők szerint 50-80 MPa. A feszültségkorróziós törés olyan folyamat, amely egy képlékeny anyagban lejátszódó ridegtörésnek tekinthető. Máig sem tisztázott kérdés, hogyan lehet megmagyarázni az anyag képlékenysége (szívóssága) és a töret rideg volta közötti ellentmondást.
2012.05.15.
69
70
Cső anyagminőségek érzékenysége feszültségkorrózióra [Speidel]
Cső anyagminőségek érzékenysége a feszültségkorrózióra [Riess]
2012.05.15.
2012.05.15.
71
2012.05.15.
72
18
2012.05.15.
Szerkezeti anyagok Anyagminőség
VVER
Hőátadó csövek
08H18N10T 08H18N12T
Inconel-600, -690, Incolloy-800
Csőfal-kollektor
08H18N10T 10GN2MFA (gyengén ötvözött acél -1000)
gyengén ötvözött acél mindkét oldalról csőanyagminőséggel plattírozva
transzkrisztallin
interkrisztallin (Inconel600) minimális (Incolloy-800)
Feszültségkorróziós hajlam Jellemző feszültségkorróziós helyek
csőmegfogások alatt kollektor-cső megfogás környezete (-1000)
Vízkémia
PWR
A feszültségkorrózió mindkét mechanizmusában meghatározó a szennyezőanyagok jelenléte → vízkémia. A GF csövek feszültségkorrózióját kiváltó szennyezőanyagok:
Korróziós kockázat
diszperz vas korróziótermékek, feszültségkorróziós aktivátorok (Cl és SO4-ionok), oxidáló anyagok (oldott oxigén és réz korróziótermékek).
csőfal-cső közti rés csőmegfogások környezete
2012.05.15.
73
Szekunderkör vízüzeme
Korróziótermék lerakódás
Oxidációs környezet
2012.05.15.
74
A szekunderkör szerkezeti anyagai
A gőzfejlesztő víz szennyezőanyagai a tápvíz és gőz rendszerből származnak: korróziótermékek a felületekről, feszültségkorróziós aktivátorok a pótvízből, a kondenzátorban a bekerülő hűtővízből, és más nyersvíz betörésekből, oxigén a levegőből és a bekerülő vizekből.
Ezért a gőzfejlesztő vízkémiáját a szekunderkör vízüzeme határozza meg.
2012.05.15.
Szennyezôanyagok Szennyezôanyagok
75
Berendezés
Anyagminőség
Kondenzátor csövek
rézötvözet, ausztenites acél, titán
U-csöves kisnyomású előmelegítők U- és spirálcsöves nagynyomású előmelegítők Gőzfejlesztő csövek
rézötvözet, ötvözetlen, ausztenites acél ötvözetlen, ötvözött, ausztenites acél ausztenites acél
Szeparátor-túlhevítő
Ötvözetlen, ötvözött acél
2012.05.15.
76
19
2012.05.15.
Az áramlás által támogatott korrózió következménye
Felületek korróziója Alacsony gőz kezdő jellemzők, ezért a fosszilis erőműveknél 2-2,5-ször nagyobb munkaközeg tömegáramok → megnőttek a vízoldali áramlási sebességek (w>wkr), ezért a felületek elektrokémiai korróziója helyett áramlás által támogatott (eróziós-) korróziója vált meghatározóvá. Vízoldali rendezetlen áramlások → a felületek lokális eróziója (kavitációs-korróziója). Nedvesgőz áramlása (ω=0,25-12 %, megcsapolási gőzvezetékekben (8-12 %) → az érintkező felületek eróziója. 2012.05.15.
77
A munkaközeg nagy (általában nem mért) diszperz vas korróziótermék koncentrációja. A munkaközeg a GF-be szállítja (a KT EMF-jének helye nem hatékony), ahol lerakódik a melegoldali hőátadó csöveken és a geometriai résekben, felhalmozódik a köpeny alján, s kialakítja a pangó lokális környezetet, ahol az aktivátorok és az oxidáló anyagok koncentrálódnak. 2012.05.15.
78
Az áramlás által támogatott korrózió csökkentése
VVER-1000 GF vas korróziótermék felhalmozódás
Az ötvözetlen acél csövekkel nem lehet biztosítani a tápvíz-oldal minimális eróziós-korrózióját, ezért e berendezések cseréje a ausztenites vagy nagy krómtartalmú acél csövesre. Az acél-réz kombináció mellett nem lehet elérni mindkét felület minimális korrózióját, ezért a szekunderkört rézmentesíteni kell → homogén acél szekunderkör, és az általános eróziós-korrózió mérséklése magas pH-jú tápvízzel. Rendezetlen áramlás megszüntetése: U-csöves nagynyomású előmelegítők. Az adagolt vegyszerek alig vagy nem csökkentették a nedvesgőz eróziós hatását, ezért a nagyobb sebességű nedvesgőzzel érintkező felületeket ausztenites acélból kell készíteni. Nagyobb nedvesség-tartalmú gőzvezetékbe szeparátorok beépítése (pl. PA ABB könyökszeparátor). 2012.05.15.
79
2012.05.15.
80
20
2012.05.15.
A módosítások következménye
PA vízüzem módosítás után (46GF melegoldal)
A gőzfejlesztőkbe lépő tápvíz diszperz korróziótermék koncentrációja 5-10 µg/kg (2,254,5 g/h/GF), NE-k cseréjével 3-5 µg/kg (1,5-2,5 g/h/GF), Ez a korróziótermék-áram hatékony leiszapolással még eltávolítható.
2012.05.15.
81
Feszültségkorróziós aktivátorok
82
Lokális koncentrálódás
Pótvíz teljesen sótalanított víz (κ<0,1 µS/cm, Na+ <1-2 µg/kg SiO2<5-10 µg/kg), 2004-től nagy tisztaságú pótvíz (κ≈0,05 µS/cm, Cl-, Na+ ≈0,1-0,2 µg/kg SiO2<3-5 µg/kg); Rézcsöves kondenzátorok nem tömörek (hűtővíz (κ=102-103 µS/cm) szivárgás ⇒ mhv/mmk<10-4, VVER-440 75 kg/h, ∆κmax=0,1 µS/cm ); Egyéb források (pl. nyersvíz, fűtési forróvíz, oldalági csapadékvizek).
A gőzfejlesztő víz maximális aktivátor koncentrációját a mikrokörnyezetekben
Cl-,
2012.05.15.
2012.05.15.
c gfvilokális ≅
1
δi
c gfvi áramlási mag ≅ (10 3 − 10 5 )c gfvi áramlási mag
alapvetően az oldott anyag megoszlási tényezője határozza meg. A nem illékony anyagok koncentrálódása mindaddig tart, amíg nem érkezik a pórusba, résbe a gőzfejlesztő víz főtömegéből újabb adag, cli (leiszapolás) koncentrációjú víz. A koncentrátumok változatosak, általában lúgos (Na-felesleg), vagy savas (Cl, SO4felesleg). A paksi gőzfejlesztőkben a koncentrátumok egyértelműen savas kémhatásúak voltak. A leállás alatt, a mikrokörnyezetekben elbújt ionok visszaoldódása (hide-out mérések) során mért 1-10 mg/kg klorid-ion, 10-60 mg/kg szulfát-ion koncentráció bizonyította, hogy a feszültségkorrózió veszélye fennállt.
83
2012.05.15.
84
21
2012.05.15.
Gőzfejlesztő – VVER-440
Mérések A gőzfejlesztők szennyezőanyag koncentrációit üzem közben a leiszapolásban mérik. A mért ionkoncentrációk a gőzfejlesztő víz áramlási magjának koncentrációit jellemzik. A speciális mérések alátámasztották az ionok egyenlőtlen eloszlását: általában néhányszor nagyobb koncentráció mérhető a hidegebb felületek környezetében. A diszperz korróziótermékek koncentrációja általában hibás értéket ad. A hide-out (lehűlő GF vízbe) visszaoldódás mérések alkalmasak a lokális ionkoncentrációk meghatározására: A víz hőmérsékletének csökkenésével az ionok oldhatósága megnő. A visszaoldódó ionok: Ca, Mg, Na; Cl, F, SO4, NO3, SiO2;
Ha a koncentrációjuk a hideg vízben (50 oC) 1-10 mg/kg vagy nagyobb, akkor a feszültségkorróziós kockázat az üzemi periódusban fennállt. (A módosítások után 0,1 mg/kg nagyságrendet mérünk).
2012.05.15.
85
GF-k leiszapolása (5VT)
Atomerőművek főberendezései
86
Kondenzátum-tisztítás A KT kevertágyas ioncserélője csökkenti a hűtővíz bekerülés hatását (az ionok nagyobb részét kivonja).
Leiszapolt víz tisztítása Állandó és szakaszos leiszapolás Mechanikus szűrő, H+ kation, OHanioncserélő
2012.05.15.
2012.05.15.
DE de meghatározza a munkaközeg (gőzfejlesztő víz) ionkoncentrációját, és cgfv[KT]>>cs, mert a gyanta is tartalmaz ionokat; A kondicionáló vegyszer ionjait is eltávolítja ⇒ nagy adagolt mennyiség, ezért a tápvíz pH=7,5-8,5, vagy a KI periodikus (hűtővíz betörés alatti) üzemeltetése.
87
2012.05.15.
88
22
2012.05.15.
Oxidáló anyagok
Az aktivátorok koncentrációjának csökkentése
Oxigén a vákuumos rendszerben kerül be (ml/mgőzK<10-4, VVER-440) 75 kg/h) ⇒ beoldódás a főkondenzátumba ⇒ termikus gáztalanítás a kondenzátorban és a GTT-ban, majd kémiai gáztalanítás N2H4-al. Réz korróziótermékek ⇒ felhalmozódás a GF-ben: cementálódott fémréz és felszabaduló oxigén. Csökkentése:
Hűtővíz-tömör kondenzátor (ausztenites acél, titán), KT KI leállítása, Póttápvíz ionkoncentrációjának csökkentése: Nagy tisztaságú pótvíz (Triobed ioncserélő), GF-k tisztított leiszapolása (kt-szűrő és kidobós kevertágy), Oldalági csapadékvizek (kiadott gőz) mennyiségének csökkentése, vagy visszatérő kondenzátum mennyiségének növelése. 2012.05.15.
Légtömörebb vákuumos rendszer (főcsapadékvíz O2 koncentrációja a kondenzátor után <15 µg/kg, nem szükséges a GTT termikus gáztalanító funkciója). Rézmentes szekunderkör. 89
A gőzfejlesztők kémiai tisztítása
90
A gőzfejlesztő csövek integritása
A kémiai tisztítás vas vagy réz korróziótermékekre történik: A vas korróziótermékek előírt mennyisége: átlagos >150 g/m2, lokális >400 g/m2;
A kémiai technológia: a vas (vagy réz) korróziótermékek feloldása vegyszeres oldattal ⇒ az oldat leeresztése, a felület mosása. A pórusokba bezárt ionok (Ca, Mg, Na, Cl, SO4, NO3) szintén távoznak az oldattal, ezért leeresztés előtti koncentrációjukat meg kell mérni. A vas korróziótermék iszap nem oldható fel hatékonyan (valószínűleg korábban is visszamaradt), ezért az iszap szippantással távolítható el. A PA-ben eddig minden GF-ben két magnetit eltávolítás és egy réztelenítés történt. Általános nézetté kezd válni, hogy a kémiai tisztítás károsítja a csöveket (valószínűleg az ismerethiány miatt elkövetett hibák miatt, pl. PA első magnetit eltávolítás után a csövek felületére vittük a visszamaradt réz korróziótermékeket, melyre ismételten lerakódott a magnetit). 2012.05.15.
2012.05.15.
91
Primerköri hűtővíz szivárgás < 5 l/h. A csövek falvastagságának (ekvivalens) csökkenése különböző: 50, 60 and 80 % (regisztrált, dugózott kategória). Különböző, eltérő érzékenységű vizsgálati technikák. 2004-ig dugózott csövek száma (100%-os átvizsgálás): Indikáció miatt: 1200 Egyéb ok: 157 Magas pH-jú vízüzem első 4 éve alatt: 16 db új dugózott cső Minimális vízkémiai kockázat: Lerakódásmentes hőátadó csövek Feszültségkorróziós aktivátorok koncentrációja alacsony legyen Hide-out határértékek Oxigén és réz korróziótermékek minimalizálása 2012.05.15.
92
23
2012.05.15.
PA szekunderkör (K-220-44 gőzturbina) kapcsolása
Vízkémiai kockázati tényezők élettartam-hosszabbítás, teljesítménynövelés Kockázati tényezők
Elvárás
Hőátadó felület állapota
lerakódásmentes (<50 µm)
Gőzfejlesztőkbe lépő tápvíz diszperz vas korróziótermék koncentrációja [µg/dm3]
<3-5
Feszültségkorróziós aktivátorok koncentrációja a gőzfejlesztő vízben
Szükséges intézkedések
A gőzfejlesztők hatékonyabb leiszapolása a diszperz vas korróziótermékekre. A gőzfejlesztők hatékonyabb leiszapolása az oldott anyagokra.
Klorid-ion koncentrációja [µg/dm3]
<1-5 (max 10)
Az 5. víztisztító átalakítása.
Maximális klorid-ion koncentráció a hide-out visszaoldódás alatt [mg/dm3]
<0,1
Szulfát-ion koncentrációja [µg/dm3]
<1-5 (max 15)
A szekunderkör zártabbá tétele, a pótvíznél (tisztított leiszapolásnál) kisebb ionkoncentrációjú oldalági csapadékvizek visszavezetésével a gőzkörfolyamatba.
Maximális szulfát-ion koncentráció a hide-out visszaoldódás alatt [mg/dm3]
<0,15
Oxidáló anyagok kizárása a gőzfejlesztő vízből
Gőzfejlesztőkbe lépő tápvíz diszperz réz korróziótermék koncentrációja [µg/dm3] Kondenzátorból kilépő főcsapadékvíz oxigén koncentrációja [µg/dm3]
≈0
A szekunderkör teljes rézmentesítése. A konstrukciós résekből a réz eltávolítása.
<5-10
2012.05.15.
93
Gőzturbinák vízüzeme
2012.05.15.
94
Típusok
A gőzturbinákban történik a gőz termikus (belső) energiájának mechanikai (forgási) energiája. A gőzturbinába lépő gőz nagy nyomása, nagy hőmérséklete a turbinafokozatokban fokozatosan csökken a végnyomásig, -hőmérsékletig, miközben számos elvétel van a tápvíz-előmelegítők (fűtési hőcserélők) fűtésére. A vízüzem feladatai: lapátfelületek (profil) épsége, a lokális korróziós meghibásodások elkerülése.
A belépő gőz nyomása szerint: szuperkritikus (p1>pkr=221,2 bar), szubkritikus (p1
A belépő gőz nedvesség-tartalma szerint: Túlhevített-gőzös (gőz ω=(1-x)=0 a legtöbb fokozatban, az utolsó fokozatokban ωmax=0,08-0,1), Telített-gőzös (gőz a belépő ωmax=0,005-től fokozatosan nő ωmax=0,13-0,15-ig, cseppleválasztás-újrahevítés, csak egy-két fokozatban túlhevített),
A gőz végnyomása szerint: kondenzációs, ellennyomású.
Szerkezeti anyagok: Lapátok: ausztenites acél, króm-nikkel acél.
Ház: ötvözetlen és gyengén ötvözött acél. 2012.05.15.
95
2012.05.15.
96
24
2012.05.15.
Üzemviszonyok
K-220-44 gőzturbina
2012.05.15.
97
2012.05.15.
98
Finom hálós ernyő a gőzturbinába való belépés előtt: túlhevítő csövekről levált vas korróziótermékek [NALCO Boiler]
Üzemviszonyok-lerakódás A gőz nyomása 320(240)-0,04 bar, és hőmérséklete 600(540)-30 oC tág határok között változik. A vízben jól oldódó sók (NaCl, NaOH) és a gőzben jól oldódó szilikát vegyületeknek lehet olyan p és t tartománya, ahol az oldhatósági tényező változása negatív, azaz lerakódhatnak a lapátokon. A turbinalapátok lerakódása, elsózódása csökkenti a fokozat hatásfokát. Ma már – teljesen sótalanított póttápvíznél – nem jellemző.
2012.05.15.
99
2012.05.15.
100
25
2012.05.15.
Lerakódás gőzturbina állólapáton (7,5-szeres nagyítás) [NALCO Boiler]
Károsodások Ma a gőzturbinák szerkezeti anyagának károsodását a feszültségkorrózió és a nedvesgőz eróziós hatása okozza.
A feszültségkorrózióhoz szükséges lokális vízkémiai környezetet az ún. korai kondenzátum biztosítja. Az első vízcseppekben a nem illékony feszültségkorróziós aktivátorok (Na+,Cl-, SO42--ionok) igen nagy koncentrációban vannak jelen:
cikk =
cig
δ i ( p)
mert beoldódnak az első vízcseppekbe, agresszív lúgos (Na+ionok) vagy savas (Cl-, SO42--ionok) lokális környezetet létrehozva. 2012.05.15.
101
Erősen korrodált turbina forgólapát nagynyomású kondenzációs gőzturbinában [NALCO Boiler]
2012.05.15.
102
Nedvesgőz eróziós hatása A nagy sebességgel (100 m/s nagyságrend) áramló gőzben levő vízcseppek okozzák nekiütődve a fémfelületnek. Telített-gőzös (atomerőművi) gőzturbinákban jellemző, de túlhevített-gőzös gőzturbinák utolsó fokozataiban is előfordul. A megcsapolások belső nedvesség-leválasztása miatt a megcsapolások nedvesség-tartalma nagyobb, mint ami az expanzióból adódik.
2012.05.15.
103
2012.05.15.
104
26
2012.05.15.
0,2 mm átmérőjű vízcsepp ütközése acéllemezzel (B-0,4 g/kg ODA) [Povarov]
2012.05.15.
K-220-44 gőzturbina (PA) jellemző eróziós helyei
105
Vízcsepp kiváltotta erózió az utolsó fokozat lapátjain [NALCO Boiler]
2012.05.15.
106
Erózió mérséklése Nagyobb nedvességtartalomnál ausztenites acél csővezeték. Cseppleválasztók (pl. könyökszeparátor) beépítése a nagy nedvesség-tartalmú csővezetékbe.
2012.05.15.
107
2012.05.15.
108
27
2012.05.15.
Kondenzátor
Kondenzátor
A kondenzátorban történik a gőzturbinában expandált, termikus-mechanikai energiaátalakításra már alkalmatlan gőz cseppfolyósítása (kondenzációja), a gőz kondenzációs hőjének elvonása a környezetbe (általában hűtővízzel). A kondenzátorok konstrukciója alapján
Szerkezeti anyagok: nincs mód a nagy tömegáramú, kis felmelegedésű hűtővíz agresszivitásának csökkentésére a csövek korrózióálló anyagból készültek: rézötvözetek (CuZn28Sn, Cu(5-10%)Ni), ausztenites acél (folyóvíz), titán (torkolat- és tengervíz). Üzemviszonyok: A kondenzátor felület két szakaszra osztható: Intenzív kondenzációs zóna (gőz kondenzációja) Levegőhűtő zóna (a nem kondenzálódó gázok hatása a hőátadásra már jelentős, gőzlevegő keverék, páragőz elszívás).
felületi (csőköteges, hűtővíz-kondenzálódó gőz felületen keresztül érintkezik), keverő (hűtővíz-kondenzálódó gőz közvetlenül érintkezik), (felületi (levegő-kondenzálódó gőz)). 2012.05.15.
Csőkiosztások
109
Cső-csőfal kapcsolatok
Különböző csőkiosztások, fejlődésük αgőz növelése érdekében. Hűtővíz a csőtérben felmelegszik, miközben a gőz kondenzálódik a köpenytérben. Károsodási folyamatok: A kondenzátorba lépő gőz mindig nedvesgőz → eróziós hatás, különösen a szélső csősorokban (nagyobb falvastagságú csövek). A hűtővíz-oldali károsodások (lásd hűtővíz rendszer). 2012.05.15.
110
Fekvő csőkötegen lecsurgó vízcseppek
[Cohen]
2012.05.15.
111
2012.05.15.
112
28
2012.05.15.
Kondenzátor
Kondenzátor
Vízüzemi problémák: hűtővíz vagy levegő bekerülés Következmény:
Vízüzemi problémák: hűtővíz vagy levegő bekerülés Levegő bekerülés A gőzkörfolyamatba a vákuum nyomású részeken levegő kerül be. Légtömörnek azt a rendszert tekintik, amelyben: m& l −4 −6
munkaközeg elszennyeződés → lerakódás és korrózió kockázatának növekedése a gőzkörfolyamat többi részén.
Hűtővíz bekerülés
m& gK
Nagyszámú (103-104 db) cső lyukadása, vagy cső-csőfal kapcsolat tömörtelensége miatt hűtővíz bekerülés a munkaközegbe (phv>>pgőz) → a munkaközeg elszennyeződése.
Hűtővíz-tömör kondenzátor:
m& hv
≤ 10 −4
Rézcsöves kondenzátoroknál tömörség kritériuma: m& fk rozsdamentes acéllal és titánnal gyakorlatilag tömör kondenzátor hozható létre + a szerkezeti anyag mellett a köpenytér szekciókra osztása, a tömörtelen rész kizárása, a gőzturbina részterhelésen való üzemelése.
korábban: 30-50 μg/kg, ma: max. 15 (5-10) μg/kg.
Hűtővíz-tömörtelenség esetén a blokk leállítása, a tömörtelen cső megtalálása és dugózása. Következmény: nagy tisztaságú munkaközeg, kondenzátum-tisztítás nem szükséges. 2012.05.15.
≤ 10 − 10
A bekerült levegő (nem kondenzálódó gázok) veszélyeztetik a gőzhűtővíz hőátvitelt: 1-2 % inertgáz-tartalomnál a kondenzációs αgőz→0. A bekerült levegő (O2), ha a csapadékvíz aláhűlt (a kondenzációnál lokálisan mindig aláhűl), akkor beoldódhat a csapadékba. A kondenzátorból kilépő főcsapadékvíz O2 koncentrációját előírják: Megoldások: jó áramlású levegőhűtő zóna, jó légelszívás, kondenzátorzsomba beépített termikus gáztalanító. 113
2012.05.15.
114
Tápvíz-előmelegítők
Késői gőz
A tápvíz-előmelegítők feladata a tápvíz felmelegítése a gőzturbina megcsapolásaiból kivett gőzzel a kondenzátor hőmérsékletéről a gőzfejlesztőbe való belépés hőmérsékletére. A tápvíz nyomása szerint:
A magas pH-jú tápvíz-üzemnél az illékony NH3 feldúsul a gőzben, és a későn kondenzálódó c NH g gőzben a koncentrációja: c NH 3kg =
3
δ NH
3
kisnyomású (kondenzátor és GTT között), nagynyomású (GTT és gőzfejlesztő között).
nagy, s ezzel az utolsó vízcseppekben a pH≈11-12 (levegőhűtő zóna).
A hőátadó csövek szerint: egyenes (két csőfalas), U- vagy Π-csöves (egy csőfalas), Spirálcsöves (csőfal nélküli vagy kollektoros).
2012.05.15.
115
2012.05.15.
116
29
2012.05.15.
Spirálcsöves nagynyomású
U-csöves nagynyomású előmelegítő
előmelegítő
Tápvíz-előmelegítők Szerkezeti anyagok: A hőátadó csövek: rézötvözetek (KE), szén- vagy ötvözetlen acél ((Cr+Mo)-tartalom <0,3 %), ötvözött acél ((Cr+Mo)-tartalom >2-5 %), ausztenites acél.
A tápvíz-rendszer vízüzemének alapvető feladata a gőzfejlesztőbe lépő minimális korróziótermék transzport, ill. ne szennyeződjön el a tápvíz külső forrásból. Korábban ötvözetlen acél csövek, mert feltételezték, hogy optimális vízkémiával biztosítható a minimális korróziótermék transzport Ma a hőátadó csövek nagy krómtartalmú vagy ausztenites acélból készülnek, ezen anyagok korróziósebessége nagyságrenddel kisebb 2012.05.15.
117
TE Üzemviszonyok a., t
t g2
tbe
t ki
CSH
IK
Elvileg három szakasz:
t
ts
GH
Gőzhűtő, Kondenzációs, Csapadékhűtő.
ts t g2
tbe LH
t ki
A gőzhűtő erősen túlhevített gőznél, a csapadékhűtő a TE-be beépítve (NE) vagy külön (KE-nél). A TE-ben viszonylag kis hőmérsékletkülönbségek, a tömegáramok növekedésével egyre nagyobb felület és áramlási sebesség, azaz a korróziótermék áram (wkF) nő.
IK
A
A
Q& FH = m& f c p (t ki − t be ) = m& g (hg [ pg , t g ] − h'[ pg ]) = kF∆t ln ∆t ln =
t ki − t be t s − t be ts − t ki
ln
2012.05.15.
118
TE Üzemviszonyok
b.,
t g1
2012.05.15.
119
2012.05.15.
120
30
2012.05.15.
Áramlási rendezetlenség a víz spirálcsőbe való belépésénél
Vízüzemi folyamatok Spirálcsövekben a tápvíz belépő szakaszán áramlási rendezetlenség → lokális erózióskorrózió. Csapadékvezetékekben, -szivattyúkban a közel telítési hőmérsékletű víz kigőzölgése, majd kondenzációja a hidegebb felületen → lokális kavitációs erózió. Telített-gőzös gőzturbinánál a TE-k köpenyterében a nedvesgőz eróziós hatása → gőzütköző lemezek ausztenites acélból. Telített-gőzös gőzturbináknál cseppleválasztóújrahevítő berendezések. 2012.05.15.
121
Lokális eróziós-korrózió tápvízcsőben
2012.05.15.
2012.05.15.
122
Gőzütköző-lemez eróziója
123
2012.05.15.
124
31
2012.05.15.
K-220-44 gőzturbina cseppleválasztó-túlhevítő és eróziós károsodási helyei
Víztisztítás A munkaközeg szennyezőanyag koncentrációját a gőzkörfolyamatban csökkentik: Hűtővízzel bekerülő ionok mennyiségét a kondenzátum-tisztító (KT) kevertágyas ioncserélőjével (általában a kondenzátor után, tgyanta max=40-50 oC), A légkörből bekerülő gázok mennyiségét termikus gáztalanítással (a kondenzátorzsompban és a gáztalanítós táptartályban), A belső felületekről bekerülő korróziótermékeket szűréssel.
2012.05.15.
125
Kondenzátum-tisztítás
2012.05.15.
126
PA kondenzátum-tisztító
Mivel nem tudták biztosítani a kondenzátorok hűtővíz-tömörségét, számoltak a hűtővíz bekerülés okozta többlet ionmennyiséggel. Először csak tengervíz hűtésnél (NaCl), később folyóvíz és nedves hűtőtoronynál is. Hűtővíz-tömör kondenzátor új helyzet: a kevertágyas ioncserélők gyantája szennyezőforrás! A gyanta (szennyező) ion koncentrációja nagyobb, mint a pótvízé, ezért a gyanta-víz közti egyensúly a póttápvíz nagyobb ionkoncentrációja mellett alakul ki.
Meleg ág Póttápvíz
Hideg ág
NX15/1
NX15/2
NX01
EMF
KI1
KI2
NX02 Kisnyomású elõmelegítõkhöz
2012.05.15.
127
2012.05.15.
128
32
2012.05.15.
Gáztalanítós táptartály
Korróziótermék szűrők
Termikus gáztalanítás a GTT-ben (lúgos vízkémia!). Ha a kilépő O2 koncentráció < 10 μg/kg, akkor kétfokozatú: torony (víz oszlik el a gőzben), forraló-buborékoltató (gőz oszlik el a vízben).
A termikus gáztalanítás után oxigén-megkötés hidrazinnal. A táptartály biztosítja a gőzfejlesztő meghatározott mennyiségű vízzel való ellátását, ezért tárolt víztömeg (2060 percre elegendő). Az utóbbi időben gyakran a termikus gáztalanító elmarad, csak táptartály, mert a kondenzátorból kilépő főcsapadékvízben az O2 tartalom < 10 μg/kg.
2012.05.15.
Az oldott korróziótermékeket a kevertágyas ioncserélő gyantája köti meg. Gőzerőművekben egyre jelentősebb a diszperz korróziótermék, ezért általában elektromágneses szűrők. Hatékony helye a gőzfejlesztő előtt lenne, de biztonság miatt egyelőre nem (meghibásodás esetén a kiszűrt korróziótermék egyszerre a gőzfejlesztőbe kerülne). Ezért kondenzátor után (PA), vagy GTT után, esetleg a nagy korróziótermék koncentrációjú csapadékvíz szűrése.
129
2012.05.15.
130
131
2012.05.15.
132
EPR vízüzeme Igen magas primer/szekunder köri paraméterek Primer köri vízüzem: Dúsított bórsav (Enriched Boric Acid, 37%) a hosszú kampány és a magas U-dúsítás miatt Veszélyes gázok kezelése: N2 a kapcsolódó rendszerekben H2/O2 rekombinátor Hidrazin alkalmazása
Lerakódások ellen Optimális pH (pH300=7,2) Koordinált lítiumos-bóros vízüzem Lítium és bór koncentráció limitálva Cink juttatás primer körbe Limitek: Ca, Mg, Al, Ni, SiO2, szilárd szennyezőkre
Új, Zirkaloy-M5 ötvözet pálcaburkolatnak (Zr-Nb 1%...)
Szekunder vízüzem Eróziós korrózió és GF lerakódások minimalizálása Szennyezők limitálása lokális korrózió ellen Anyag: Alloy 690TT – GF csövek Kondicionálás: hidrazin
2012.05.15.
33
