§ 2.2. КОРРОЗИЯ КОНДЕНСАТНО-ПИТАТЕЛЬНОГО ТРАКТА ОДНОКОНТУРНЫХ И ДВУХКОНТУРНЫХ АЭС
Конденсатно-питательный тракт одноконтурной и двухконтурной АЭС (второй контур) изготовляется из углеродистой стали перлитного класса. Исключение составляют трубные пучки конденсаторов и подогревателей низкого давления, выполняемые из коррозионно-стойких материалов, коррозия которых рассмотрена ниже.
Температура воды по тракту изменяется в довольно широких пределах: от 30 (конденсат турбин) до 160—180°C (питательная вода). Коррозионными агентами в конденсатно-питательном тракте являются кислород, поступающий за счет присосов воздуха в конденсаторы турбин и радиолиза воды в реакторе (одноконтурная АЭС), а также углекислота, поступающая в основном с подпиточной водой.
Для обеспечения высокой коррозионной стойкости углеродистой стали в условиях эксплуатации конденсатно-питательного тракта металл должен находиться в пассивном состоянии. Это условие обеспечивается образованием па поверхности стали защитной окисной пленки по реак ции
(2.4)
Увеличение электропроводности, особенно в присутствии кислорода, значительно увеличивает скорость коррозии. В местах разрушения пассивной пленки образуется рыхлый, хорошо смываемый водой осадок. На месте реакции образуется углубление (язва), которое постепенно увеличивается.
В стационарном режиме скорость коррозии углеродистой стали в обескислороженной обессоленной воде составляет 0,7—0,9 г/(м2-сут). Переход продуктов коррозии с корродирующей пленки в воду увеличивается с ростом температуры. При 30—160°C, характерных для конденсатно-питательного тракта, практически все образовавшиеся окислы железа переходят в питательную воду.
Снижение значения pH резко увеличивает скорость выноса продуктов коррозии; это явление особенно важно при нейтральном водном режиме (см. § 5.4), при котором содержание углекислоты в количестве до 100 мкг/л снижает значение pH до 6, а вынос продуктов коррозии увеличивает примерно в 2,5 раза.
Пассивация углеродистой стали в воде высокой чистоты, содержащей более 0,3 мг/л кислорода, начинается при температуре 130—150°C, при этом образуется плотная пленка с хорошими защитными свойствами. Вследствие этого скорость коррозии углеродистой стали падает до значений, близких к скорости коррозии нержавеющей стали, и находится в пределах 0,04—0,12 г/(м2-сут) при переходе в воду не более 20 % образовавшихся продуктов коррозии. Самые низкие скорости коррозии при нейтральном водном режиме могут быть получены при добавлении кислорода или перекиси водорода в питательную воду высокой степени чистоты.
С целью снижения скорости коррозии оборудования конденсатнопитательного тракта, выполненного из углеродистой стали, вода подвергается аммиачно-гидразивной обработке. Подщелачивание воды аммиаком до pH=9 при одновременном удалении кислорода посредством связывания его гидразином значительно снижает скорость коррозии и вынос железа с питательной водой в парогенератор даже при попадании в конденсат кислорода и углекислоты.
Защита оборудования конденсатно-питательного тракта от коррозии заключается в основном в поддержании строго нормированного солевого состава конденсата турбин и питательной воды, удаления из воды углекислого газа и кислорода (кроме нейтрально-кислородного режима), а также в коррекционной обработке воды: аминировании, добавлении гидразина или кислорода (перекиси водорода). Подробно указанные режимы описаны в гл. 5. При длительной остановке блока оборудование конденсатно-питательного тракта должно быть законсервировано.
