上股交代碼：203056
瀏覽手機版
我國作為核大國，將核電發(fā)展作為重要國家戰(zhàn)略。截止到2021年4月29日，我國已商業(yè)運營核電總裝機容量達到51027.16MWe。截止2020年1-12月我國運行核電機組共49臺（不含臺灣地區(qū)）
核電站為啥都建在海邊？
我國在役和擬建的核電站基本都在海邊，至于原因并不像大家想象的那樣，一旦出了事故方便排污，而是綜合了冷卻、排放、區(qū)域經濟發(fā)展等一系列因素的考量。沿海高鹽、高濕的惡劣環(huán)境，也給核電站防腐提出更高要求。
核電工業(yè)產業(yè)鏈上富有特色的腐蝕問題
雖然核電工業(yè)里的金屬材料的腐蝕形式與其它種種工業(yè)領域里的基本類似，有全面腐蝕和局部腐蝕，局部腐蝕有應力腐蝕、腐蝕疲勞、點腐蝕、縫隙腐蝕等，但是它涉及面寬，產業(yè)鏈長，除去涉及的大量通用設備的各種常見腐蝕問題外，具有核電工業(yè)特色的腐蝕問題也很繁多，比如：核燃料生產過程中產生的腐蝕問題：核工業(yè)主要采用的核燃料鈾以及钚在礦石開采、化學處理、精制濃縮等過程中，需要使用大量的酸、堿、鹽類化學物質，中間過程也產生某些活潑產物如六氟化鈾，它們對所接觸設備都有不同程度的腐蝕性。
核燃料在使用和存放過程中產生的腐蝕問題：核燃料在核電站里使用的裂變過程中，要放出射線、射線、射線、中子流等射線，還有質子流等帶電的重粒子流。這些射線可通過影響環(huán)境介質、周圍材料和電極過程等促進周圍材料的腐蝕。例如在射線作用下，純水會發(fā)生輻照分解，比較穩(wěn)定從而在實際工作中容易測量的產物主要是分子產物，如 H 2 O 2 和 O 2 ，它們可以明顯提高金屬材料在水中的電極電位，促進氧去極化的腐蝕。高能量中子輻照可導致材料產生空位、位錯環(huán)和原子偏聚等缺陷，導致材料硬化、腐蝕破裂和腫脹等問題，工程上一個重要現象是堆內構件用不銹鋼在中子輻照作用下發(fā)生晶界 Cr 貧化、Ni等元素集聚，導致沿晶應力腐蝕破裂，稱為輻照促進應力腐蝕破裂。核燃料本身在使用和存放環(huán)境中也有腐蝕問題。
使用后的乏燃料等放射性核廢料產生的腐蝕問題：核燃料在核電系統(tǒng)的反應堆內經過運行使用后成為乏燃料，它以及核電產業(yè)鏈上產生的許多廢物都有放射性，這些放射性核廢料泄露會產生重大損失，因此對存放它們的容器提出非常高的要求，其腐蝕抗力尤為關鍵，美國為安全存放大量核廢料數千年，一直計劃在內華達州尤卡山建立一座永久性的核廢料處置場，該計劃耗資巨大，核廢料容器的腐蝕與長期防護就是關鍵一項。
核電站堆芯部分關鍵結構材料接觸特有的反應堆冷卻介質如高溫高壓水、鈉、鉛、熔鹽等環(huán)境而產生特有的腐蝕問題：比如目前核電工業(yè)中占絕大多數的是作為第二代和第三代的水堆，它們采用高溫高壓水為冷卻劑將核反應產生的熱帶走發(fā)電；第四代正在研究開發(fā)的兩種快堆分別采用鈉和鉛為冷卻劑，釷燃料增殖反應堆（又稱熔鹽堆）采用熔融態(tài)的混合鹽為冷卻劑。
沿海服役環(huán)境，如何搞好防腐？
利用核電的關鍵在于控制，如何控制能量均勻釋放、如何控制服役材料的腐蝕等等，而腐蝕問題會嚴重影響核安全和經濟運行。其腐蝕和防護一般經歷材料研發(fā)、可靠性設計和水化學優(yōu)化三個步驟，核電站涂料從材料研發(fā)、配方設計、涂層設計都需要專門開發(fā)，行業(yè)標準主要有三：美國ASTM標準、法國NF標準、中國EJ標準。
核電站的主要涂裝部位有哪些？
核島內部鋼結構、核島內部混凝土結構、安全殼常規(guī)島、BOP（電站配套設施）鋼結構/混凝土結構等風道、管道、各類儲罐埋地件、與液體介質接觸部位等。
核電站涂層系統(tǒng)是如何分類的？
核電站內部結構復雜，各部分對涂層的要求也不盡相同，所以在核電涂裝中會將核電站的涂層系統(tǒng)進行分類。
涂層系統(tǒng)一般根據以下幾個方面分類：
1、涂層所處的位置，如反應堆廠房、反應堆廠房外核區(qū)、非核區(qū)
2、涂層所處的環(huán)境，如室內大氣環(huán)境、沿海環(huán)境
3、涂層所涂覆設備的運行條件，如溫度、是否為保溫材料4、基底材料的性質，如鋼鐵、鍍鋅根據不同的涂層系統(tǒng)分類，會有對應的涂層系統(tǒng)代號。
涂層系統(tǒng)代號由三個英文字母、三個阿拉伯數字組成：三個英文字母代表涂層系統(tǒng)的系列代號，三個阿拉伯數字代表基底材料的性質和運行條件。
以與大氣系統(tǒng)接觸的涂層系統(tǒng)代號為例：
單一的涂層體系不能滿足復雜的核電站服役環(huán)境，都是由幾種不同類型的涂層組合而成。以金屬機械部分為例，一般都是由“底-中-面”三層組成完整的涂層配套系統(tǒng)。
底漆：主要為無機富鋅底漆、富鋅環(huán)氧底漆。要求對金屬基底有良好的附著力，并有優(yōu)異的防銹作用。
中間漆：主要有高固體分環(huán)氧厚漿漆、云母氧化鐵環(huán)氧漆。主要作用在于增加涂層厚度，以提高整個涂層系統(tǒng)的屏蔽性。
面漆：主要有丙烯酸聚氨酯面漆。主要起遮蔽紫外輻照、阻擋雨水風雪的作用，同時兼具裝飾作用。
以大亞灣核電站為例，室內金屬構件主要采用膦酸鋅環(huán)氧聚酰胺底漆/聚酰胺環(huán)氧苯酚面漆或環(huán)氧云母氧化鐵涂料/高固體分環(huán)氧涂料；室外金屬構件主要采用含硅或環(huán)氧富鋅底漆/聚酰胺環(huán)氧乙烯中間漆/脂肪族聚酯聚氨酯面漆或環(huán)氧富鋅涂料，以及環(huán)氧云母氧化鐵涂料。
核電涂層系統(tǒng)的檢測也異常嚴格
要經歷附著力測試、耐鹽霧試驗、人工老化試驗、耐溫試驗、耐液體性試驗、去污試驗、耐輻照試驗、模擬DBA試驗、修補性試驗、耐磨試驗、以及鹵素、硫含量的測定。
核電站涂料系統(tǒng)以保護金屬構件和混凝土構件為主，除要滿足上述測試外，還要具有重防腐要求，特別是在非核區(qū)域的室外環(huán)境。
去污、耐輻照和LOCA模擬試驗反而不是最重要的測試要求，這時候的金屬構件主要以防電化學腐蝕、附著力、耐久性、機械性能等為重點，混凝土構件的涂裝則主要關注如何防止CO2的滲透，以防止其內部的堿性環(huán)境被打破。
所以混凝土構件涂裝方面，涂料多選用環(huán)氧涂料，因為環(huán)氧涂料中沒有聚合物結構中常見的酯鍵，而酯鍵會在堿性環(huán)境中發(fā)生皂化反應，從而破壞堿性環(huán)境和涂層結構。
核電涂料種類有哪些？
未來20年，平均每3個月中國就有一個核反應堆啟動！涂料是核電站用量最大的非金屬材料，在核電站建設中占據著重要一環(huán)。核電涂料企業(yè)以美國PPG、法國Peintures Maestria、美國Carboline Co、日本關西等為代表。
（文章來源于網絡）
關注我們
