核电厂蒸汽发生器传热管的凹痕及其防护

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1、核电厂蒸汽发生器传热管的凹痕及其防护来源：中国核电信息网       发布日期:2011-09-16        摘要：凹痕反映了蒸汽发生器中国防部钢支撑板、管板和泥渣堆中传热管的变形和受压情况，这是由于在支撑板、管板间隙中出现严重的腐蚀产物累积或混渣堆里含有铁粒子而引起的。凹痕不会导致管      壁穿透或管壁整体变薄，但在凹痕严重的蒸汽发生器中，它会造成支撑版损坏，使管壁拉伸应力达到屈服强度以上，从而诱发一次侧应力腐蚀或二次侧晶间应力腐蚀，而U形弯头支撑板处会变得对高周疲      劳更加敏感。防止凹痕的措施包括：改变支撑板的

2、结构和材料、限制二次测水化学的杂质含量、附加硼酸和进行清洗。      关键词：核电厂；蒸气发生器；凹痕；防护      Abstract:Thedentreflectsthemechanicaldeformationofstressofthetube.Itiscausedbythegrowthofcorrosionproductsatthecrevicesoftubesupportplatesorwithinthetubesheet,orcausedbyironparticlesembeddedinthesludge.Dentsm

3、aynotresutintubewallpenetrationorthicknessreduction.Howeverinsidesteamgenerators.heseveredentmaycausestucturaldamagetotubesupportplatesandtensilestresseswellaboveyieldstrengthofthetubewall.Thesetubesmaybesubjectedtoprimarywaterstresscorrosioncrackingorintergranularstre

4、sscorrosioncrackingorintergranularstresscorrosioncrackingatthedentsduringsubsequentoperation.AndthetoptubesupportplatesintheU-bendregionwillbemoresusceptibletohigh-cyclefatigue.Followingmeasuresateusedforpreventingthedent;changingthestrureandmaterialofsupportplates.Res

5、trictingchemicalimpurityconcentrationsofsecondarysidewater,addingboricacidandcleaningperiodically.      Keywords:Nnclearpowerplant;Steamgenerator;Dent;Protection      1975年未，国外一些核电厂蒸汽发生器里发现了管子的凹痕现象，这些现象是在把磷酸盐水化学处理改为全挥发性水化学处理3-6个月后发生的。对传热管作便行涡流检查时，发现支内的管壁被压凹，涡流探头不能通过。这些

6、压凹现象是由于碳钢支撑板的腐蚀产物堆积在管子与支间隙内而造成的。同时在顶压管子的过程中，支也会发生变形。在革些蒸汽发生器里还发现管子与管板缝隙处内也有这种凹痕。如果支变形严重，作用在管子上的力不对称，可使管子横截面变为肾状，在管子上产生拉伸应力和应变，甚至其拉伸应力达到屈服强度以上。当这些蒸汽发生器继续地时，可能诱发一次侧应力腐蚀或二次侧晶间应力腐蚀。在U形弯头支撑板处还会对高周疲劳变得更为敏感。截至1993年12月，在美国41座核电厂中，有1471根蒸汽发生器传热管因在管板区和泥渣沉积区出现凹痕而堵管；在17座核电厂中，有9092

7、根蒸汽发生器传热管在支撑板处出现凹痕而堵管。重大的支凹痕发生在5个核电厂的机组里，即：磨石核电厂2号机组（796根管子）；塞瑞核电厂1号机组（1996根管子）；塞瑞根电厂2号机组（1964根管子）；土耳其角核电厂3号机组（1249根管子）和土耳其角核电厂4号机组（1835根管子）。大部分的凹痕发生在管束的热侧，且机组凝汽器的冷却为海水或微咸水。这些机组的蒸汽发生器已被更换。      1989年，法国在其1300MW核电机组中发现，因安装和调试过程中没有清除蒸汽发生器管板上的金属微粒，运行时沉积层中的金属微粒被氧化后体积膨胀，挤压传

8、热管而造成凹痕，使传热管内壁应力过大而产生晶间腐蚀。      1蒸汽发生器传热管的凹痕      1.1凹痕的机理      如图1所示，人凝汽器漏入蒸汽发生器给水（锅水）的冷却水（特别是海水或微咸水），常含有大量氯化物，锅水中的氯