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1、核电站汽水管道流动加速腐蚀的影响因素分析及对策张桂英,顾宇,邵杰(国核电力规划设计研究院,北京100094)摘要:针对20世纪80年代以来国际上压水堆核电站二回路发生的因流动加速腐蚀引起的管道破裂事故造成的经济损失和社会影响,介绍了因流动加速腐蚀引起的事故及其造成的影响,进行了有关流动加速腐蚀特征、形成机理和影响因素方面的研究,并针对可以人为控制的因素提出了预防措施和对策,为压水堆核电站设计和运行人员提供因流动加速腐蚀对核安全造成的危害加以预防提供参考.关键词:压水堆核电站;常规岛;二回路;汽水管道;流动加速腐蚀CauseAnalysisonFACFailur
2、esofSteam/WaterPipinginSecondaryLoopofPWRPowerPlantsandtheCountermeasuresZHANGGui2ying,GUYu,SHAOJie(StateNuclearElectricPowerPlanningDesign&ResearchInstitute,Beijing100094,China)Abstract:Targetingatthepiperuptureaccidentsoccurringallovertheworldinthepressurizedwaterreac2tor(PWR)seco
3、ndaryloopinducedbyflowacceleratedcorrosion(FAC)since1980s,whichhaveledtoeconomiclossesandsocialimpact,experimentalstudiesarecarriedouttoanalyzetheFACcorrosionbe2havior,formationmechanismandinfluencingfactors,etc.afterwhichpreventivemeasuresandstrategiesareproposedtodealwiththeFACres
4、ultedfrommanualmishandling.Thismayserveasareferenceforde2signandoperationofpressurizedwaterreactor(PWR)powerplantinthepreventionofFACfailures.Keywords:PWRpowerplant;conventionalisland;secondaryloop;steam/waterpiping;flowacceleratedcorrosion2004年,美滨(Mihama)核电站3号机组二回路管道发生破裂造成严重人员伤亡事故之
5、后,由于流动加速腐蚀[1](FlowAcceleratedCorrosion,FAC)导致电站重要管道的失效仍在持续不断地发生.在压水堆核电站不同管路系统中基本上都发生过FAC相关的事故,另外FAC也会对一些液体容器造成影响,甚至引起管道或容器发生破裂,导致事故的发生.笔者介绍了FAC造成的事故,着重研究了引起FAC的影响因素,从而分析出可以人为控制的因素并针对这些因素提出措施和对策,供核电站设计和运行人员参考.1流动加速腐蚀造成的事故1.1日本美滨核电站事故2004年,日本美滨核电站3号机组计划于8月收稿日期:2011207225作者简介:张桂英(19642
6、),女,山东淄博人,教授级高级工程师,主要从事核电常规岛以及火电设计咨询等方面的研究.电话(Tel.):18910852781;E2mail:zhangguiying@snpdri.com.张桂英,等:核电站汽水管道流动加速腐蚀的影响因素分析及对策第2期·171·14日开始进行年度停堆检修,因此8月9日200多工作人员在二回路主厂房进行大修前的准备工作.突然,二回路凝结水系统主管道(直径560mm,碳钢)上一个孔板流量计下游的管段发生破裂.图1为美滨电厂管道破裂位置示意图[2].管道破裂导致大量的高温凝结水(参数为140℃、0.95MPa)喷射到主厂房内,从破
7、损管道喷出的凝结水迅速汽化,产生大量的高温蒸汽,这些蒸汽造成正在破损管道附近进行检修的5名维修人员死亡,6人被灼伤.图2为美滨核电站3号机组事故后断裂的管道破口呈外翻图1美滨核电站3号机组管道破裂位置示意图Fig.1LocationofaburstpipeinMihamaNuclearPowerPlant破损状.事后检测结果显示,破口处管壁最薄处仅为1.4mm左右,较厚处也只有3.4mm,低于设计允许的管壁最薄厚度4.7mm.据日本核能与工业安全机构(TheNuclearandIndustrialSafetyAgency,NISA)报道,导致管道破裂的原因是“
8、流动加速腐蚀(FlowAccelera
