注鋅對壓水堆核電站一回路結構材料腐蝕行為影響的研究.pdf

1、核電廠一回路設備材料的腐蝕問題影響著核電廠反應堆運行的安全性、核電經(jīng)濟性和電站壽命,通過一回路水化學控制可以預防和減緩均勻腐蝕、晶間腐蝕和應力腐蝕開裂等問題，防止腐蝕產(chǎn)物在堆芯沉積，控制反應堆的輻射劑量。源于BWR的一回路水化學注鋅技術因其控制設備腐蝕和堆內輻射劑量的良好效果而在國際上被PWR廣泛采用。我國目前部分已建成投產(chǎn)和批準在建的PWR已經(jīng)考慮采用注鋅技術，但國內對此技術的研究幾乎為空白。因此，本課題的研究目的是通過實驗研究壓水堆

2、一回路水化學條件下鋅對氧化膜的影響機理，旨在為我國核電廠日后的加鋅計劃提供理論和數(shù)據(jù)支持。
　　本文對壓水堆核電廠一回路常用的316L奧氏體不銹鋼、304奧氏體不銹鋼、鎳基690合金、800合金四種材料進行堆外靜態(tài)高壓釜均勻腐蝕實驗，在315℃模擬壓水堆一回路水化學條件的溶液中分別進行了1500h的加鋅腐蝕實驗、200h的加鋅后加鈷實驗和200h的加鈷后加鋅實驗，對不加鋅、加不同濃度的鋅、加鋅后加鈷和加鈷后加鋅幾種溶液情況下的腐蝕

3、試樣進行稱重,對表面氧化膜進行掃描電鏡(SEM)表面形貌觀察、X射線能譜儀(EDS)表面成分分析和X射線光電子能譜(XPS)深度成分分析。
　　實驗表明，試樣的腐蝕增重速率在實驗初期較快，隨后逐漸減緩，加鋅水化學條件下的試樣的腐蝕增重量比無鋅水化學條件下實驗的試樣有一定程度的降低，說明鋅對腐蝕增重有一定的影響；四種材料表面氧化膜形貌根據(jù)不同的材料有不同的變化，加鋅對氧化物顆粒尺寸影響并不大；對氧化膜成分的XPS深度分析得知，不加鋅

4、時內層氧化膜主要成分為(MnzNiyFe1-y-z)Cr2O4，加鋅時的內層氧化膜為(ZnwMnzNiyFe1-y-z-w)Cr2O4，Zn對四面體位置上的Mn、Fe、Ni均有置換作用，形成更穩(wěn)定的含Zn的尖晶石結構氧化物。
　　加鋅后加鈷實驗中，表面氧化膜內已有的Zn對Co的沉積并沒有明顯的影響，說明Co在含鋅的氧化膜中的沉積并未因Zn的存在而受到抑制；加鈷后加鋅實驗中，表面氧化膜中已沉積的Co在加Zn后含量降低，一定程度上反映