核电站碎石过滤器阴极保护系统异常原因分析

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1、核电站碎石过滤器阴极保护系统异常原因分析费克勋，刘晓军（苏州热工研究院研究院，江苏苏州215004；摘要：本文针对国内某电站机组首轮大修期间发现一个有牺牲阳极阴极保护的碎石过滤器表面大面积出现锈蚀的问题，通过对阴极保护系统进行检查发现该过滤器与牺牲阳极之间连接电阻过大，对设备结构分析表明没有固定的电连接是导致该问题的根本原因，同时给出相应措施。关键词：阴极保护；牺牲阳极；电连接性中图分类号：TG174.3文献标识码：A文章编号：AbnormalitiesAnalysisofCathodicProtectionSystemofDebrisFilterFEIKe-xun,LIUXiaojun(

2、SuzhouNuclearPowerResearchInstitute,JiangsuSuzhou215004)Abstract:CorrosionwasfoundonadebrisfilterwhichwasbeenprotectingbysacrificialanodecathodicprotectionsystemduringthefirstoutageinaChinesenuclearpowerstationinChina.Unusuallylargeconnectingresistancewasfoundbetweensacrificialanodeanddebrisfilter

3、afterinspectingthecathodicprotectionsystem.Equipmentstructureanalysisshowedthatnofixedelectricalconnectionwasthecauseoftheproblem.Correspondingmeasureswereprovidedatthesametime.Keyword:CathodicProtection;SacrificialAnode;ElectricConnection国内某电站机组首轮大修期间，检查发现循环冷却水系统一个碎石过滤器CRF504FI表面大面积出现不同程度的锈蚀，如图1(

4、a、b)所示，与其余三个相同的碎石过滤器CRF501~503FI比较，其余三个表面均未见明显腐蚀，见图1(c、d)。图1-1碎石过滤器腐蚀情况a、b:CRF504FIc、d:L3CRF501~503FI碎石过滤器安装于与海水管道相连的筒体内，主要作用是在海水进入凝汽器前对海水中固体碎片进行过滤，防止损伤和堵塞凝汽器传热管，长期浸泡在腐蚀性极强的海水环境中，为抑制腐蚀，采用了牺牲阳极阴极保护对不锈钢裸露在海水中的过滤器设备进行保护，分别在过滤器上下各安装四只23kg铝合金牺牲阳极，牺牲阳极通过螺栓与筒体连接[[]PKX42EOM001S52B45SS.岭澳二期设备运行维修手册：二次滤网运行维

5、护手册[Z].]。根据设备腐蚀情况CRF504FI比CRF501~503FI严重，现场采用手持式合金分析仪(DS2000型，Innov-X)分析，四个过滤器所采用的材料相同，因此初步判断L3CRF504FI牺牲阳极阴极保护系统存在故障，特对牺牲阳极阴极保护系统进行检查。1.电连接性检查采用万用表（FLUKE289）对CRF504FI中牺牲阳极与筒体之间电阻、牺牲阳极与碎石过滤器本体（滤网）之间电阻进行测量，结果见表1，碎石过滤器下游四只牺牲阳极与筒体之间电阻为0.02Ω~0.04Ω，表明阳极与筒体连接良好。但阳极与碎石过滤器本体（滤网）之间电阻高达5.36~14.1Ω，远远大于金属连接结构

6、，表明筒体与碎石过滤器没有良好连接。铝合金牺牲阳极阴极保护系统中有效驱动电压仅为0.3V[[]DNVRP-B401-2010Cathodeprotectiondesign[S].作者介绍：费克勋(1979-)，男，湖北仙桃人，工程师，主要从事核电防腐蚀研究及应用。Email：feikexun@cgnpc.com.cn]，当连接电阻过高时，将会导致阴极保护电流无法输送到被保护物，不能达到腐蚀控制目的。对CRF501~503FI中电连接性进行测量，各过滤器滤网与牺牲阳极之间电阻均保持在极小水平（0.01~0.05Ω），结合现场腐蚀情况，不良的电连接性是导致阴极保护系统失效，结构被腐蚀的根本原因

7、。表1CRF504FI牺牲阳极连接电阻测试阳极阳极块与筒体/Ω阳极块与滤网/Ω10.049.8620.045.3630.0214.140.035.96表2CRF501~503FI平均电阻测试编号阳极块与筒体/Ω阳极块与滤网/ΩCRF501FI0.020.04CRF502FI0.030.05CRF503FI0.010.032.电连接性问题分析碎石过滤器结构如图2所示，过滤器本体与筒体之间接触位置为图中1、2、3、4四个位置