核電廠設備典型腐蝕損傷及其防護技術探究

劉家錚

（南華大學，湖南 衡陽 421001）

在實際生活中，腐蝕現象無處不在，這也意味著核電廠的建設和運行過程中必然存在明顯的腐蝕問題。核電廠工作本身就是一個復雜的系統(tǒng)，受到人為因素、技術因素和自然環(huán)境的影響，會在不同程度上產生放射性危害，在此種情況下，對核電廠的核安全水平進行提升就尤為關鍵，只有保證核電系統(tǒng)設備的穩(wěn)定運行，才能實現工作安全性和可靠性的全面提升。核電廠的安全可靠和經濟運行保障需要依靠材料的完整性、設備可靠性共同作用，只有這兩項工作實現相互影響和支撐，才能保證核電廠工作的有效開展。

1 核電廠設備材料防腐設計問題

核電廠的工作本身就存在明顯的特殊性，因此，工作中采用的機械設備也具備復雜性問題，工作人員在進行材料防腐設計中，就需要對核電廠的運行情況、設備結構等進行基本的了解，特別是需要加強對設備運行環(huán)境的探究和分析。在核電廠工作中，環(huán)境因素對材料防腐性產生影響的內容為汽水作用、生活飲用水影響、大氣環(huán)境的影響等。此外，核電廠雖然工作方式較為復雜，但是，在工作中應用的設備材料存在明顯單一性特點，一般表現為環(huán)境材料和結構材料。在不同生產環(huán)境中，材料的耐腐蝕性往往也存在較大差異，所以在設計工作中，也要加強對多種因素的分析。

2 核電廠中設備腐蝕防護工作中的問題

2.1 缺乏規(guī)范性的核電材料標準

在核電廠工作中，材料性能直接影響著設備的運行，但是，當前核電材料標準仍然存在問題。首先，核電材料對于一小部分材料的化學成分無法做到精準控制，致使工作人員難以對剩余的化學元素進行有效控制。其次，核電材料規(guī)范沒有對工作的組織結構進行精確分析。最后，核電材料在反饋過程中往往會浪費很多不必要的時間，影響了核心技術的發(fā)展。

2.2 缺乏對核電設備防腐蝕的有效設計

在對核電廠防腐蝕技術進行設計的過程中，對核電廠中一些特殊的腐蝕物質和施工情況并沒有進行明確的分析，這也是引發(fā)材料腐蝕損傷的重要因素。比如，工作人員在防腐蝕施工和檢查環(huán)節(jié)中沒有進行合理的工作協(xié)調研究。此外，在對汽水管道的材料選擇過程中，如果不能保證選擇的合理性，很容易引發(fā)管道堵漏問題。

2.3 核電設備材料的使用缺乏可靠性

設備材料引起的維修材料無法在完善的環(huán)境中得到良好融合，維修質量控制問題上也難以得到有效落實，此種情況下，工作人員很難提前進行設備的優(yōu)化預防，這也是材料設備的使用可靠性受到影響的關鍵性因素。

3 典型腐蝕損傷出現的原因

3.1 核電廠中的生產材料純凈性不足

核電廠在設備材料應用環(huán)節(jié)中明確提及，核電設備的化學成分涉及了很多元素，但是，在實際材料設計工作中，除了已經明確的設備元素外，還會出現規(guī)定外的元素，此種情況下，原有的材料化學成分必然會出現變化。這一問題不僅會對材料性能產生不同程度的影響，還會大大增加設備腐蝕風險。所以，對核電材料的元素純凈度進行有效提升，也能有效預防和避免設備典型腐蝕損傷問題的出現。

3.2 設備制造檢驗技術存在明顯落后性

在對核電廠設備正式投入運行前，為了避免典型腐蝕損傷產生的負面影響，工作人員就需要對設備進行必要的技術檢測，在這一過程中還包含制造控制不合格等問題。核電廠設備的生產中經常需要對廢舊鋼材進行冶煉，但是，基于當前制造檢驗技術的落后性問題，不能對設備中存在的雜質含量進行精準分析，這也是造成工作人員無法精準進行材料雜質的控制。由于設備制造檢驗技術的落后性較強，所以在設備運行和技術發(fā)展中，核電廠工作的整體穩(wěn)定性也會受到嚴重影響，不利于腐蝕損傷問題的合理控制。

4 核電廠設備典型腐蝕損傷防護技術的應用

在對核電廠設備典型腐蝕損傷進行技術防護工作中，工作人員應該加強對核電設備用料的關注，保證核電設備材料純凈度的穩(wěn)定提升，從而針對工作需求和設備性能進行防腐設計，只有這樣，才能為材料耐腐蝕性問題進行準確評定。

4.1 對核電廠設備材料處理方式的規(guī)范性進行優(yōu)化

在我國科學技術水平全面提升的背景下，雖然核電廠工作水平已經有了較大發(fā)展，但是，核電廠中的設備制造過程中仍然缺乏對材料性質和標準的明確，此種情況下，核電廠中的生產設備就很難在檢查工作開展中進一步提升有效性和科學性。因此，在后續(xù)工作中，核電廠中的相關監(jiān)督和管理部門就更應該嚴格審查和核驗核電設備的工作細節(jié)，比如，采購計劃書和材料合格證書，在生產運行環(huán)節(jié)中對應用的材料還需要進行二次檢查。此外，還應該將核電設備材料的樣本進行元素雜質鑒定，避免對設備運行產生的負面影響。比如，在對某合成材料進行鑒定的過程中，工作人員需要對核電站安全級設備進行鑒定，從而對關鍵性材料進行評估，從而實現科學的設計或是材料驗證。

4.2 核電廠設備防腐蝕設計問題

核電廠中的設備類型比較多樣，因此，怎樣降低設備防腐蝕性也是當前防腐設備工作的重點環(huán)節(jié)。對于核電廠關鍵性設備的防腐蝕設計，需要借助故障數和失效概率進行精準分析。故障數分析和失效概率分析在實際應用中可以發(fā)揮更顯著的邏輯性優(yōu)勢，其中，故障數技術可以對機組設備故障概率進行精準分析，失效概率能對故障設備對系統(tǒng)的影響進行分析和預判。將上述技術有效應用到核電廠設備的防腐工作中，可以顯著提升設備腐蝕的防護性能。

4.3 材料防腐蝕性判定

核電廠生產設備出現腐蝕問題多是因為生產環(huán)境和材料自身腐蝕能力低下產生的結果。因此，工作人員在對生產材料應用前，就應該對材料耐腐蝕性進行判定和分析，保證材料的耐腐蝕性能滿足生產環(huán)境需求?；瘜W材料的耐腐蝕性評定需要借助國際標準進行材料檢驗。但是，隨著國際發(fā)展水平的不斷提升，國標檢驗法的局限性問題越發(fā)顯著，很難保證材料腐蝕性問題的有效控制，因此，也逐漸加強了對美標檢驗法的應用。

4.4 制定健全的核電設備壽命評估體系

工作人員需要加強對設備材料腐蝕失效問題的分析，比如，積極開展壽命評估。在這項工作的開展過程中，需要對環(huán)境失效的檢查時間間隔進行控制和優(yōu)化，構建環(huán)境對設備損壞影響的理論分析，通過對核電設備腐蝕疲勞行為進行分析，這對于設備壽命的有效延長也將起到更為顯著的積極影響。

5 結語

綜上所述，核電廠設備材料完整性控制的基礎在于科學落實腐蝕防護，這也是核安全工作的基礎要求。針對此種情況，核電廠的腐蝕問題更需要在設計前加強對制度的構建，從而保證工作人員對腐蝕問題的管理引起關注和重視，盡可能降低腐蝕問題對核電廠工作產生的負面影響。在當前研究中我們應該發(fā)現，核電廠設備典型腐蝕損傷的原因比較多，所以我們更需要加強對設備元素材料純凈度的提升，避免設備中出現不必要的雜質對運行工作產生的負面影響。只有積極開展核電廠設備典型腐蝕損傷的技術防護，才能對設備的防腐蝕性設計問題引起關注，最終為核電廠工作的安全性和可靠性奠定良好的基礎。