某電站核島設(shè)備冷卻系統(tǒng)傳熱管的泄漏原因分析

王 浩,魏光強,徐 祺

(中國核動力研究設(shè)計院反應(yīng)堆燃料及材料重點實驗室,成都610213)

某電站核島設(shè)備冷卻系統(tǒng)傳熱管的泄漏原因分析

王 浩,魏光強,徐 祺

(中國核動力研究設(shè)計院反應(yīng)堆燃料及材料重點實驗室,成都610213)

某電站核島設(shè)備冷卻系統(tǒng)的傳熱管頻發(fā)泄漏故障,發(fā)生泄漏的傳熱管材料為紫銅,泄漏點位于彎管和直管之間的焊縫上。采用化學成分分析、金相檢驗、掃描電鏡及能譜分析、X射線衍射分析等方法分析了該傳熱管穿孔泄漏的原因。結(jié)果表明:銅管母材基本完好,整個泄漏通道沿焊縫發(fā)展,泄漏通道在管道內(nèi)表面的開口寬度大于管道外表面的開口寬度,失效起源于銅管內(nèi)側(cè)焊縫上的缺陷;焊絲中的磷元素含量超標導致的焊縫組織中的缺陷,以及焊縫中存在大量氣孔是引發(fā)泄漏的主要原因。

冷卻系統(tǒng);傳熱管;紫銅;焊縫;泄漏

核島設(shè)備冷卻系統(tǒng)的主要功能是為核島的重要廠房提供冷卻,核島設(shè)備冷卻系統(tǒng)的循環(huán)冷卻機組為水冷柜機,風機與換熱器組裝在一起,換熱器管內(nèi)流通介質(zhì)為冷卻水,管外冷卻介質(zhì)為所在廠房內(nèi)的空氣。自2010年8月以來,某核電站部分核島設(shè)備冷卻系統(tǒng)傳熱管頻發(fā)泄漏故障。對核島重要廠房的冷卻水取樣分析,發(fā)現(xiàn)冷卻水中銅離子的質(zhì)量濃度在0.2～1 mg·L—1,而技術(shù)要求銅離子的質(zhì)量濃度為≤0.05 mg·L—1。根據(jù)《核島設(shè)備冷卻水系統(tǒng)運行規(guī)程》,冷卻水在充注前須進行水質(zhì)取樣分析,當時的分析結(jié)果未見異常。因此可以判斷,超標銅離子不是由外部引入的,而是在運行過程中產(chǎn)生的。……