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我國核電站防腐涂料領域面臨機遇和挑戰

時間:2013年12月06日瀏覽:1824次轉載:http://www.jarvisbeta.com收藏分享:

  傳統發電手段主要是火力發電,但是由此消耗大量煤和石油,不僅導致不可再生資源的嚴重消耗,而且在開采、生產中產生大量有毒有害、污染環境的物質。因此,全世界在開發清潔能源上很早就達成共識,在各個領域投入大量人力、財力,目前開發可替代能源的領域主要集中在核電、風電、光電。現今發展最迅速、市場效益最好的當屬核電,對于優化能源結構,保護能源安全,積極應對氣候變化和保護環境都具有重要意義。我國核電產業經過20多年的發展,目前形成了浙江秦山、廣東大亞灣和江蘇田灣3個核電基地,并在沿海和內地開始建設10個以上的核電項目。涂料廣泛用于核電站核島、常規島的鋼結構、混凝土、設備管道等部位,是核電站防腐的重要手段之一。根據核電站各個部位防腐要求的不同,尤其是核電站自身的特殊運行條件,核電站防護涂層可分為抗大氣腐蝕涂層,以及抗液體、埋地環境涂層,因此可以結合核電站設備組成分別對不同功效的適用涂層進行分析。

  核島用防腐蝕涂料

  出于安全和設備運行需要的考慮,設計建造核電站一般位于遠離人口稠密地區的江河、海邊,因此外部一般設備、廠房等腐蝕環境基本屬于腐蝕等級較高的臨水(海水、淡水)條件,核電運行后,設備使用周期長,這些對核電及相關系統鋼結構等的防風防腐防潮性能、安全可靠性、工作效率等提出了十分苛刻的要求。因此核電站必須采用特殊的重防腐涂料涂裝,才能滿足長期防腐。核電站由核島(NI)、常規島(CI)和輔助配套設施(BOP)組成,其中核島是核電站安全殼內的核反應堆及有關系統的統稱,功能類似于常規電站的“鍋爐島”,其特殊性主要體現在兩個方面:一是利用核能生產蒸汽,二是針對放射性風險配置了特殊的安全設施。核島主要包括核蒸汽供應系統、安全殼噴淋系統和輔助系統等。因此核島內適用涂層必須具有一定的耐溫性、抗輻照老化性。

  核電站配套涂料的選擇

  商業運行的核電站機組一般均為大功率、連續運行,核電站涂料的施工時機一般選擇機組換料大修期間。基于核電站運行的經濟性和設備的可靠性,核電站必須選擇已成熟應用的可靠涂料產品,并且至少能夠滿足所在設備一個或幾個大修周期的防護要求。

  核電站常規涂料

  核電站常規涂料用于包括核電站非輻射控制區內,除核安全設備內外表面涂層以外的全部設備及構筑物涂層,技術要求與其它工業領域同等環境條件下涂層技術指標基本一致。

  核級涂料與核級專用涂料

  世界范圍內主要有美國和法國兩套體系:美國體系由NRC1.54+ASTM標準+執行程序組成;法國體系由RCCMF5300+NF標準+可執行文件組成。中國核級專用涂層標準以秦山一期、秦山二期涂層技術的成功應用為前提,提出核電專用涂層的EJ標準(核工業行業標準)。

  核級專用涂料,除了滿足防腐性和美觀裝飾的要求外,還必須具備易于去除放射性沾污、耐輻射和在事故條件(LOCA)下保持穩定的特殊性能。這些特殊性能對于保障核電站安全,防止放射性污染,保證人員安全是非常重要的。RCCMF5300涂漆中規定,安全殼內涂層系統必須進行去污、輻照、LOCA3項核性能評定試驗。核級專用涂層性能試驗相關標準見表2,表內試驗項目的中國EJ標準等同于NF(法國)和ASTM(美國)標準。

  中遠關西的核電防腐涂料產品,在原材料、生產工藝、質量控制、產品性能、施工性能方面都嚴格按照日本關西的涂料產品指標進行控制,研發人員經過大量實驗對日本配方進行消化吸收,在核電涂料研發、改進的工作上進行了近百次實驗。中遠關西涂料專門為核電站的核控制區域設計的特殊防腐涂料品種RX系列產品,能滿足嚴苛的防腐設計要求,適用__于特殊的施工環境,并且產品的性能通過了LOCA等實驗檢測。目前中遠關西的核電涂料產品已經在業內取得了優異的業績,在田灣、嶺澳、福清等國內幾大核電站的施工建設中大量采用。

  我國核工業正處于快速發展階段,到2020年,我國將新開工建設30臺約百萬千瓦級核電機組,核電裝機容量將從現在的870萬kW增加到4000萬kW.耐輻射性、抗污染性好的核電涂料將有廣闊的發展空間,需進一步完善核電涂料指標,開發更環保、高效的符合世界領先技術的核電專用防腐涂料產品。尤其是我國核電技術進步較快,對于核電安全體系的要求也越發突出,必將加快催生涂料領域的變革和創新,這對核電防腐涂料則是新的機遇和挑戰。

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