[发明专利]一种核电厂设备冷却水系统金属材料防腐的化学处理方法

说明书

本发明具体涉及一种核电厂设备冷却水系统金属材料防腐的化学处理方法，包括如下步骤：在核电厂设备冷却水系统中添加药品，药品包括吗啉和联胺，通过吗啉调节核电厂设备冷却水系统中的pH值，通过联胺控制核电厂设备冷却水系统中的溶解氧。该方法能够避免非挥发性的高浓度缓蚀剂药品漏入其他系统造成水质不合格和腐蚀问题，同时能简化或消除目前缓蚀剂在微生物腐蚀和系统水排放处理等方面存在的问题。

技术领域

本发明涉及化学水处理防腐技术领域，特别是涉及一种核电厂设备冷却水系统金属材料防腐的化学处理方法。

背景技术

在核电厂，设备冷却水系统主要用于核岛的停堆冷却热交换器、慢化剂热交换器、乏池热交换器、主泵轴封冷却器、应急冷冻机和空压机，以及常规岛的润滑油冷却器、定子水热交换器、转子氢冷热交换器和励磁冷却器的热能导出，以保证核电机组正常经济运行。

这些系统管道以碳钢为主，热交换器材质主要为铜、不锈钢、镍合金、铸铁、铝和钛等，补水为除盐水。管道和热交换器的结垢、腐蚀穿孔导致设备冷却水泄漏将影响系统的安全性，特别是与核电厂安全相关设备，比如停堆冷却热交换器和主泵轴封热交换器等。所以，设备冷却水系统的防腐对核电厂至关重要。为了减缓相关系统的腐蚀，提高系统的安全性，采用往系统内添加化学药品来实现设备冷却水系统材料的腐蚀控制。

目前，国内闭式设备冷却水化学处理缓蚀化学药品方法主要有：铬酸盐配方、亚硝酸盐配方、硅酸盐配方、钼酸盐配方和磷酸盐配方等，较老的铬酸盐配方虽然缓蚀效果好、价格便宜、但其毒性较大、污染环境，已被国内外禁止使用；经典的亚硝酸盐配方，由于其防腐浓度高排放，以及会促进某些菌类生长，使用受到限制；硅酸盐配方对产生的保护膜时间长且容易破损，控制不好易产生硅酸盐垢，很难去除；钼酸盐配方无毒，不污染环境，但成本高；磷酸盐系配方由于磷的排放会造成当地水域的富营养化，日渐减少。

以上缓蚀剂配方都是含大量矿物质的配方，虽然防腐效果都能达到国家标准GB50050-2017的要求，但如漏入其它水质要求高的系统将造成二次问题如其他系统水质不合格或腐蚀问题；同时这些配方药品使用浓度普遍很高，系统水排放不能满足国家废水排放标准GB 8978-1996中对总铬、磷酸盐、氨氮和pH值等的要求，后续废液处理费用高；此外，使用以上缓蚀配方的系统，都发现过有细菌和微生物腐蚀的困扰。

发明内容

基于此，有必要针对现有核电厂设备冷却水系统存在的上述问题，提供一种核电厂设备冷却水系统金属材料防腐的化学处理方法，该方法能够避免非挥发性的高浓度缓蚀剂漏入其他系统造成水质不合格和腐蚀问题，同时能简化或消除目前缓蚀剂在微生物腐蚀和系统水排放处理等方面存在的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种核电厂设备冷却水系统金属材料防腐的化学处理方法，包括如下步骤：在核电厂设备冷却水系统中添加药品，药品包括吗啉和联胺，通过吗啉调节核电厂设备冷却水系统中的pH值，通过联胺控制核电厂设备冷却水系统中的溶解氧，从而达到防止核电厂设备冷却水系统金属材料腐蚀的目的。

进一步地，所述吗啉的浓度为10-100mg/kg，联胺的浓度为0.5-30mg/kg，使得核电厂设备冷却水系统中，pH值在9.2-9.8，溶解氧浓度＜50μg/kg。

进一步地，所述吗啉为市购工业级产品，C₄H₉NO含量≥98wt％，沸程在127-130℃，密度ρ₂₀在0.999-1.002g/cm³，色度≤15Hazen单位(铂-钴色号)，外观为清澈无悬浮物，醇溶解试验合格，含水量≤0.3wt％，不挥发物≤0.01wt％，铁含量(Fe)≤20mg/kg，钠含量(Na)≤10mg/kg,氯化物含量(以Cl^-计)≤10mg/kg，硫酸盐含量(以SO₄^2-计)≤10mg/kg，重金属含量(以Pb计)≤5mg/kg。