水化學(xué)指標(biāo)省公開課金獎全國賽課一等獎微課獲獎?wù)n件

第四章

水化學(xué)指標(biāo)水化學(xué)腐蝕核電站水化學(xué)指標(biāo)水化學(xué)主要參數(shù)調(diào)整（水中溶解氧抑制，pH調(diào)整，電導(dǎo)率檢測）電廠水汽質(zhì)量指標(biāo)11/46水及其溶液因?yàn)楹懈叻悬c(diǎn)、低凝固點(diǎn)及高度熱焓，在核電站反應(yīng)堆中作為冷卻劑及傳熱介質(zhì)。在壓水堆核電站中，水作為反應(yīng)堆堆芯冷卻劑及二回路傳熱介質(zhì)。在高溫氣冷堆中，高純水作為二回路傳熱介質(zhì)。不論作為冷卻劑還是傳熱介質(zhì)，它們都是在高溫高壓下工作，都有可能使奧氏體不銹鋼產(chǎn)生腐蝕。反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)材料腐蝕往往會造成重大經(jīng)濟(jì)損失，金屬腐蝕也是造成核電站和熱電站設(shè)備事故主要原因之一。并嚴(yán)重影響正常電力供給。全世界發(fā)達(dá)國家每年因腐蝕而造成損失價值約7000億美元，占國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值2％~4％。所以在核電站中，控制和降低腐蝕就是水化學(xué)主要任務(wù)。水化學(xué)另一任務(wù)是降低輻射對工作人員影響，構(gòu)筑安全工作環(huán)境。下面首先介紹水化腐蝕與水化學(xué)成份和指標(biāo)關(guān)系。一

水化學(xué)腐蝕與水溶液接觸設(shè)備或管道，長久運(yùn)行時都會有不一樣程度腐蝕，而腐蝕產(chǎn)物又會與水垢一起沉積在設(shè)備表面，使腐蝕問題復(fù)雜化，水化學(xué)目標(biāo)之一就是降低或抑制設(shè)備腐蝕，即使通常稱之為不銹鋼材料也是存在腐蝕問題?；瘜W(xué)腐蝕可分下述幾個情況：22/46（1）

鐵-水反應(yīng)高溫下，鐵-水系統(tǒng)及鐵-水蒸汽系統(tǒng)在熱力學(xué)上是不穩(wěn)定，它們相互作用按下式反應(yīng)生成磁鐵氧化物Fe3O4或FeO，同時釋放出氫氣：

3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2

Fe+H2O→FeO+H2

3FeO+H2O→Fe3O4+H2

在蒸汽發(fā)生器中高溫水蒸汽腐蝕就是這類腐蝕。在高溫條件下，水與金屬反應(yīng)，生成一個金屬氧化物膜（Fe3O4），其形成過程：。這種膜是致密，含有保護(hù)金屬不再腐蝕作用。水質(zhì)pH值10~12時，鋼鐵腐蝕速度最小，護(hù)膜穩(wěn)定性很好。當(dāng)鍋爐水質(zhì)pH不適當(dāng)時，保護(hù)膜被破壞，產(chǎn)生腐蝕。3即使無酸，堿，也有反應(yīng)3/462）

氧腐蝕氧腐蝕又叫耗氧腐蝕，是指造成溶液中氧還原反應(yīng)（生成OH-或H2O）一個腐蝕。氧腐蝕破環(huán)形式可能是全方面均勻腐蝕，也可能是局部腐蝕。在容器中氧腐蝕在金屬上形成“潰瘍”是局部腐蝕。氧腐蝕發(fā)生主要原因是水中氧含量和pH值太高。氧腐蝕化學(xué)反應(yīng)。最終產(chǎn)物是Fe3O4,Fe2O3，F(xiàn)eOOH----Fe（OH)2脫水氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，氧化44/46局部腐蝕是鋼鐵表面形成許多小鼓包，鼓包下是腐坑，坑口被腐蝕產(chǎn)物所覆蓋。如金屬表面電化學(xué)不均勻性，如有夾雜物存在，氧化膜不完整等。在含氧水中形成氧化還原反應(yīng)（腐蝕微電池），腐蝕反應(yīng)為：陽極：Fe→Fe2++2e陰極：O2+2H2O+4e→OH-生成：Fe2+發(fā)生水解，產(chǎn)生H+，即：

Fe2++2H2O→Fe(OH)2+2H+產(chǎn)生所反應(yīng)H+使陽極處pH值下降，加速了陽極反應(yīng)，在陽極處形成小腐蝕坑。使坑內(nèi)腐蝕深入加緊?？觾?nèi)Fe2+濃度高，F(xiàn)e2+向坑外擴(kuò)散，在坑口處形成Fe3O4鐵銹或Fe(OH)2等產(chǎn)物。堆在坑口處，使氧極難進(jìn)入坑內(nèi)。當(dāng)水流速度快時，可把腐蝕產(chǎn)物沖走，使電池不能形成，所以，氧腐蝕易發(fā)生在水流停滯處。影響氧腐蝕幾個原因是：氧濃度；pH值；溫度；Cl-及

濃度；氧腐蝕示意圖55/46水中氧濃度及溫度對碳鋼腐蝕速度影響溫度對氧腐蝕速度影響水中氧及pH對腐蝕速度影響pH值對氧腐蝕影響6腐蝕反應(yīng)經(jīng)常不是單一原因6/46（3）

酸腐蝕產(chǎn)生酸起源：

#

#因?yàn)樗须s質(zhì)在高溫下熱分解，降解或水解，產(chǎn)生酸性物質(zhì)。陰樹脂60度開始分解，陽樹脂160度分解有機(jī)酸，甲酸，乙酸等

#給水及水質(zhì)pH過低是造成酸腐蝕主要原因。如凝汽器泄漏冷卻水中酸性物質(zhì)等。

#堿土鹽類（水堿沉積物）水解產(chǎn)生酸預(yù)防酸腐蝕路徑，除提升補(bǔ)給水質(zhì)量和預(yù)防凝汽器泄漏外，普通是對給水pH值調(diào)整，采取堿性水運(yùn)行方式。中和水中溶解CO2等酸性物質(zhì)。比如把水調(diào)整pH為9.0~9.2。酸性腐蝕；77/46pH值與平均腐蝕速率關(guān)系88/46（4）

應(yīng)力腐蝕破裂普通不銹鋼在高溫含Cl-介質(zhì)中，在有應(yīng)力作用下，在與拉應(yīng)力垂直平面上出現(xiàn)裂紋（見圖4-4）。開始時只有微小裂紋，逐步變成宏觀裂紋。裂紋產(chǎn)生是機(jī)械力和電化學(xué)作用共同作用造成。影響不銹鋼應(yīng)力腐蝕原因除Cl-，應(yīng)力外，還有溶解氧濃度。表是在350℃條件下，1Cr18Ni9Ti不銹鋼應(yīng)力腐蝕破壞數(shù)據(jù)。碳鋼在強(qiáng)堿溶液（NaOH）中會產(chǎn)生堿脆，且有突發(fā)性。堿腐蝕產(chǎn)生前提是有一定拉應(yīng)力及堿性溶液介質(zhì)。氯及氧應(yīng)力腐蝕影響濃度（mg/L）試驗(yàn)時間結(jié)果Cl-O20.050.1~0.2880無裂紋0.100.2~0.42055無裂紋0.101.5~3.01985出現(xiàn)裂紋0.1038~42221出現(xiàn)裂紋100.5~1.0650出現(xiàn)裂紋10000.1~0.2873無裂紋99/46（5）

氨腐蝕氨水溶液呈弱堿性，對鋼鐵材料不產(chǎn)生腐蝕，但對銅制材料則有顯著腐蝕作用。氨在水中反應(yīng)：

K=1.8×10-5氨濃度（ppm）pH聯(lián)氨濃度（ppm）pH0.017.80.017.40.058.40.057.90.18.650.18.10.59.20.58.51.09.41.08.75.09.85.09.0510.010.010.09.250.010.350.09.4510010.51009.651010/46（6）

沉積物下腐蝕：保護(hù)膜被破壞當(dāng)容器金屬表面有水垢或水渣時，在它下面會產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕，稱為沉積物下腐蝕，是一個局部腐蝕。腐蝕類型可為酸腐蝕或堿腐蝕。#在高溫條件下，生成致密金屬氧化物膜（Fe3O4），含有保護(hù)金屬不再腐蝕作用，在正常運(yùn)行條件下，蒸發(fā)器水質(zhì)pH在9~11之間，容器內(nèi)表面保護(hù)膜是穩(wěn)定，所以腐蝕速度很慢#當(dāng)鍋爐水質(zhì)pH不適當(dāng)時，保護(hù)膜被破壞，產(chǎn)生深入腐蝕，鋼鐵腐蝕速度加緊。當(dāng)pH值＜8時，保護(hù)膜被溶解；當(dāng)pH＞13時，保護(hù)膜也被溶解，腐蝕速度也加緊。Fe3O4+4NaOH=2NaFeO2+NaFeO2+2H2OFe+2NaOH=NaFeO2+H2↑#當(dāng)容器內(nèi)表面有沉積物時，導(dǎo)熱性能差，沉積物下金屬面溫度升高，滲透沉積物鍋爐水急劇濃縮，濃縮后水中雜質(zhì)濃度高，形成酸或堿，加緊了金屬面腐蝕。假如沉積物下被水中含有MgCl2和CaCl2，則發(fā)生酸性腐蝕：MgCl2+2H2O=Mg(OH)2↓+2HClCaCl2+2H2O=Ca(OH)2↓+2HCl1111/46(a)酸性腐蝕；(b)堿性腐蝕圖4沉積物下腐蝕當(dāng)pH＞13時，保護(hù)膜也被溶解，形成可溶性鹽類，腐蝕速度也加緊。Fe3O4+4NaOH=2NaFeO2+NaFeO2+2H2OFe+2NaOH=NaFeO2+H2↑假如鍋爐水中含有游離NaOH，沉積物會產(chǎn)生較高濃度［OH-］，pH＞13，則發(fā)生堿腐蝕反應(yīng)：Fe3O4+4NaOH=2NaFeO2+Na2FeO2+2H2O#蒸發(fā)器水中游離NaOH起源是給水中帶入碳酸鹽，在高溫高壓條件下水解產(chǎn)生NaOH；NaHCO3=NaOH+CO2↑1212/46（8）

金屬電化學(xué)腐蝕原理浸在水溶液中金屬可與水分子作用生成水合離子轉(zhuǎn)入到溶液中，并形成雙電層，F(xiàn)e+nH2O→Fe2+·nH2O+2e(金屬)（在溶液中）（在金屬上）當(dāng)金屬放在該金屬鹽溶液中，會形成帶相反電荷雙電層，在一定溶液濃度條件下，這兩種方向相反反應(yīng)會到達(dá)平衡，最終金屬表面溶液存在電位差，該電位差就叫做該金屬在此溶液中電極電位。某種金屬材料標(biāo)準(zhǔn)電極電位就是在溶液濃度（活度）1mol/L電極電位。不一樣金屬材料電極電位不一樣，即它們?nèi)苋肴芤盒纬伤想x子傾向不一樣，電極電位越高，電極上傾向與發(fā)生得電子還原反應(yīng)；電極電位越負(fù)（越低），電極上傾向于發(fā)生失電子氧化反應(yīng)。如鋅標(biāo)準(zhǔn)平衡電位比銅低，所以當(dāng)鋅和銅金屬片在水溶液中將發(fā)生鋅氧化反應(yīng)被腐蝕。上面介紹是兩種金屬之間電化學(xué)腐蝕，因?yàn)榻饘俳M織不可能完全均勻，所以在一塊金屬兩個部分之間會形成不一樣電極電位，所形成原電池就能夠產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。比如，汽輪機(jī)凝汽器管板與管子用不一樣材料，如銅和鈦。在水中它們形成原電池，銅電極電位低，是陽極，它被氧化而進(jìn)入水中產(chǎn)生腐蝕。鈦管板電極電位高，形成陰極，水中溶解氧在其上被還原，造成陽極材料銅管產(chǎn)生腐蝕。1313/46金屬帶正電荷金屬帶負(fù)電荷雙電層水鹽1414/46Fe在含氧水中腐蝕過程在焊縫處，不一樣金屬連接處，金屬缺點(diǎn)，夾渣處等易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕1515/46二

核電站水化學(xué)指標(biāo)因?yàn)樗|(zhì)pH值、溶解氧、氯離子等是造成結(jié)構(gòu)材料腐蝕主要原因，所以核電廠水化學(xué)技術(shù)條件主要控制這些技術(shù)參數(shù)。下面介紹各種類型核電站水化學(xué)技術(shù)條件。1沸水堆核電站水化學(xué)：單回路1616/46水質(zhì)指標(biāo)KWLKRB-AKWWKKBVGB堆水氯離子μg/L＜0.1≤0.1≤0.1≤0.2≤0.2電導(dǎo)率μs/cm＜1≤1≤1≤1＜1pH5.5~8.05.6~8.65.6~8.65.6~8.6-SiO2ppm-≤1-≤4＜4O2-≤0.4---不溶物（＞0.45μm）-≤0.5---給水電導(dǎo)率μs/cm＜0.30-≤0.10.15＜0.15O2μg/L＜0.02＜0.014≤0.014＜0.20-Feμg/L＜0.03-＜0.02＜0.02Cuμg/L＜0.005≤0.002＜0.03＜0.03SiO2μg/L＜0.20≤0.006--Cl-μg/L-≤0.01--pH7~9.56.5~7.5--沸水堆核電站水化學(xué)參數(shù)：高純中性水，雜質(zhì)低，1717/462壓水堆核電站：雙回路18/46水化學(xué)問題主要處理容器，管路，設(shè)備（泵，閥，罐等）不腐蝕，不破壞，不失水，采取辦法：制訂合理水規(guī)范1）一回路水規(guī)范硼酸氫氧化鋰溶解氧氯離子氟離子溶解氫PHmg/kgmg/kgmg/kgmg/kgmg/kgmg/kg＜1500＜2＜0.05＜0.1＜0.120～607～10.5氫氧化鋰，PH值控制水在堿性條件，降低堆芯及結(jié)構(gòu)材料腐蝕，尤其是降低對不銹鋼和鎳基合金腐蝕，在高溫水或蒸汽長久作用條件下，它們可表面生成尖晶石氧化膜，有保護(hù)作用。另外，金屬表面可吸附OH根，阻止其它物質(zhì)作用。中性水比堿性水腐蝕大三倍。為何用氫氧化鋰？（1）7Li中子吸收截面很小（0.039巴），不產(chǎn)生感生放射性；（2）堿性強(qiáng)，加少許即可；（3）對一回路水凈化效果好，鋰樹脂對水要分流凈化，（4）腐蝕性小，腐蝕性：氫氧化鈉＞氫氧化鉀＞氫氧化鋰；（5）硼酸也產(chǎn)生鋰7；19/46另外用于調(diào)整pH試劑是KOH，氨水。（2）硼酸控制反應(yīng)性（3）溶解氧氧是結(jié)構(gòu)材料氧化腐蝕主要原因。必須嚴(yán)格控制，反應(yīng)堆水化學(xué)主要目標(biāo)就是控制氧，對于氧允許量逐步嚴(yán)格，從早期50ppb到現(xiàn)在要求＜5ppb溶解氧起源：補(bǔ)給水，水輻照分解產(chǎn)生氧，（4）溶解氫利用氫與氧輻射合成，抑制水輻照分解，普通水中溶解氫14ml/kg時才能有效抑制水分解，氫另一作用是除去水中氮：氮在輻照條件下合成硝酸20/46（5）氟離子及氯離子，氯離子加速氧腐蝕作用，氯離子是不銹鋼產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕一個條件,。

2）PWR電站二回路二回路中給水是由汽機(jī)凝結(jié)水、化學(xué)補(bǔ)給水和各種疏水組成。其中,化學(xué)補(bǔ)給水來自化學(xué)水處理系統(tǒng)經(jīng)除鹽處理高純度除鹽水,凝結(jié)水和各種疏水可經(jīng)過凝結(jié)水精處理系統(tǒng)除去系統(tǒng)中懸浮物和溶解物。確保補(bǔ)給水除鹽處理系統(tǒng)和凝結(jié)水精處理系統(tǒng)正常運(yùn)行,也就確保了二回路水質(zhì)高純度。

核電站二回路與火電站對水質(zhì)要求有顯著差異原因壓水堆核電站蒸汽發(fā)生器管材必須采取價格昂貴鎳基合金Incone1600,Incone1800,或Incone690等材料.這種鎳基合金對除鹽水中SO42-,Na+,Cl-等微量離子很敏感,易產(chǎn)生腐蝕,而且蒸汽發(fā)生器一旦發(fā)生泄漏等故障,維修條件就會變得非常困難.所以,對蒸汽發(fā)生器給水水質(zhì)要求很高,即對補(bǔ)給水和凝結(jié)水水質(zhì)要求很高.為了確保蒸汽發(fā)生器給水水質(zhì),除了確保補(bǔ)給水水質(zhì)和加強(qiáng)蒸汽發(fā)生器排污外,可經(jīng)過對凝結(jié)水處理樹脂篩選和對凝結(jié)水處理系統(tǒng)運(yùn)行、再生、分離等設(shè)備選取,到達(dá)蒸汽發(fā)生器給水水質(zhì)要求和壓水堆核電站二回路系統(tǒng)水汽質(zhì)量要求.21/4622/461-蒸汽發(fā)生器；2-汽輪機(jī)；3-發(fā)電機(jī)；4-凝汽器；5-凝結(jié)水泵；6-循環(huán)水泵；7-低壓加熱器；8-除氧器；9-給水泵；10-高壓加熱器凝汽式發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)高溫氣冷堆發(fā)電廠氣-水路原理圖3高溫氣冷堆2323/46指標(biāo)單位水質(zhì)指標(biāo)單位水質(zhì)陽離子電導(dǎo)率μs/cm≤0.2二氧化硅μg/L≤20溶解氧μg/L≤7懸浮固體μg/L≤20氯離子μg/L≤20有機(jī)物μg/L0鐵μg/L≤20硬度μmol/L0？銅μg/L≤2pH8.5~9.2鈉μg/L≤3HTR-10蒸汽發(fā)生器給水水質(zhì)技術(shù)要求從各種類型核電站水化學(xué)技術(shù)條件來看，它們對水質(zhì)有若干共同要求：1.要求一回路及二回路溶解氧極低，多在ppb級。2.除了單回路沸水堆外，要求水質(zhì)呈堿性；3.要求氯離子為ppb級濃度；4.控制陽離子在極低濃度，尤其是Fe及Na，詳細(xì)表示方式不一樣，如硬度？、電導(dǎo)率、總固體，均反應(yīng)對陽離子含量要求5二回路基本與火電廠水汽回路一樣，有些指標(biāo)要求更高些。2424/46三

溶解氧抑制幾個主要指標(biāo)控制1除氧技術(shù)路徑對溶解氧抑制，除去歸納起來有下述幾個方法：(1).對于壓水堆一回路冷卻劑，主要采取加氫方法，使其在高溫條件下，氫與氧復(fù)合生成水，能夠控制冷卻劑氧含量低于5μg/L以下。這種除氧技術(shù)必須在強(qiáng)輻射場中，在射線照射下才能實(shí)現(xiàn)，而且要在高溫條件下。在反應(yīng)堆開啟過程還須用輔助化學(xué)除氧方法。(2).化學(xué)試劑除氧在水中加水合聯(lián)胺及其它化學(xué)試劑，比如亞硫酸鈉，碳酸肼，催化聯(lián)胺，羥胺等。在高溫氣冷堆二回路主要用大氣除氧和聯(lián)氨除氧。

壓水堆二回路，及一回路在反應(yīng)堆開啟過程使用高溫堆二回路供水熱電站蒸汽發(fā)生器供水(3).熱力除氧(4).真空除氧2525/46(1)聯(lián)氨性質(zhì)聯(lián)氨（N2H4）又叫肼，在常溫下是無色液體，沸點(diǎn)113.5℃，密度1.004g/cm3（25℃）。聯(lián)氨吸水性很強(qiáng)，與水結(jié)合成水合聯(lián)氨（N2H4·H2O）。其凝固點(diǎn)低于-40℃，沸點(diǎn)為119.5℃。經(jīng)常使用水合聯(lián)氨濃度在24％~40％之間，常溫下聯(lián)氨蒸發(fā)量不大。聯(lián)氨蒸汽對呼吸系統(tǒng)和皮膚有侵害作用?；瘜W(xué)性質(zhì)聯(lián)氨在水溶液中能電離為OH-，呈弱堿性，25℃時電離常數(shù)是8.5×10-7，其堿性比氨水弱些，25℃時氨在水中電離常數(shù)是1.8×10-5。聯(lián)氨受熱分解，熱穩(wěn)定較差，分解產(chǎn)物可能是NH3、N2、H2，分解反應(yīng)：

3N2H4=4NH3+N25N2H4=3N2+4NH3+4H2因?yàn)槁?lián)氨分解產(chǎn)生氨，所以蒸汽及冷凝水系統(tǒng)使用銅材時，應(yīng)防止加藥過量。2聯(lián)氨除氧

2626/46聯(lián)氨分解曲線聯(lián)氨和O2反應(yīng)速度與pH關(guān)系200度以上開始顯著分解在酸性條件下加聯(lián)氨除氧效果不大27聯(lián)氨與除氧相關(guān)特征分解剩下27/46溫度及試劑量與反應(yīng)速度關(guān)系過量加藥量可加緊除氧速度：較高溫度有利于加緊除氧。催化劑對聯(lián)氨除氧影響有催化劑可更加快除氧，徹底2828/46（2）聯(lián)氨除氧反應(yīng)聯(lián)氨是一個還原劑，尤其在堿性溶液中其還原性能很強(qiáng)，它將水中溶解氧還原：

N2H4+O2→N2+2H2O在高溫條件下（＞200℃），聯(lián)氨還可將氧化鐵還原：6Fe2O3+N2H4→4Fe3O4？+N2+2H2O2Fe3O4+N2H4→6FeO+N2+2H2O2FeO+N2H4→2Fe+N2+2H2O聯(lián)氨還可將銅氧化物還原：4CuO+N2H4→2Cu2O+N2+2H2O2Cu2O+N2H4→4Cu+N2+2H2O2929/46（3）聯(lián)氨除氧條件及特點(diǎn)#聯(lián)氨除氧優(yōu)點(diǎn)是不增加可溶性固體物質(zhì)。#聯(lián)氨除氧反應(yīng)速度與pH值有很大關(guān)系，在低pH時，除氧速度很慢。維持水溶液在pH值在9~11時，反應(yīng)速度最大

#，反應(yīng)溫度：低于50℃時，聯(lián)氨與氧反應(yīng)速度很慢，當(dāng)水溫超出100℃時，反應(yīng)已顯著加緊，當(dāng)水溫超出150℃時，反應(yīng)速度已經(jīng)很快。但溫度升高時聯(lián)氨分解也同時加緊，可用增加壓力抑制聯(lián)氨分解。#及加藥量也對脫氧率有影響。聯(lián)氨濃度增加，也可加緊脫氧，聯(lián)氨加入量要遠(yuǎn)高于理論值。但過量又不宜太多，不然蒸汽中殘留實(shí)際量過大。加入試劑量要考慮水中溶解氧量，也要考慮還原腐蝕產(chǎn)物所經(jīng)試劑量。普通情況，水中過量聯(lián)氨可控制在20~50μg/L。3030/46。#假如在給水中含有亞硝酸鹽，它也與聯(lián)氨反應(yīng)消耗試劑。N2H4+2NaNO3→N2O+2N2+2NaOH+H2O#假如系統(tǒng)中有較多氧化鐵，會消耗聯(lián)氨，應(yīng)考慮多加些聯(lián)氨。3亞硫酸鈉除氧亞硫酸是一個還原劑，能和水中氧反應(yīng)生成硫酸鈉，反應(yīng)式為2Na2SO3+O2→2Na2SO4亞硫酸作為除氧劑缺點(diǎn)是它產(chǎn)生硫酸鹽增加可溶性固體，而且它能在高溫時產(chǎn)生硫化氫。優(yōu)點(diǎn)是在低溫除氧時，亞硫酸鈉反應(yīng)較快。3131/464熱力除氧：除氧原理：依據(jù)亨利定律，氣體在水中溶解度與它在氣相中分壓成正比。在敞開口設(shè)備中增加溫度，水面上蒸氣壓增加，其它氣體分壓對應(yīng)地下降，就不停地從水中釋出，當(dāng)水溫到達(dá)沸點(diǎn)時，水蒸汽壓力等于外界壓力，其它其分壓等于零，溶于水氣體全部除去。熱力除氧同時還可除去水中二氧化碳，熱力除氧按工作壓力可分三種：真空式;壓力低于大氣壓力，凝汽器就是就有真空除氧作用大氣式：除氧器壓力0.12MPa，叫低壓除氧器高壓式：壓力>0.5MPa.為了提升除氧效果，應(yīng)注意滿足以下條件;#不論在哪種壓力下除氧，都要把水加熱到對應(yīng)壓力下飽和溫度；

#為了加強(qiáng)傳熱和傳質(zhì)，要把水分散成細(xì)小霧滴，增加接觸面積；

#要有效地排氣，把產(chǎn)生氧氣不停地排掉。3232/46四pH值調(diào)整

pH值影響水質(zhì)pH值對結(jié)構(gòu)材料腐蝕率有重大影響，采取高pH值能夠有效地控制對結(jié)構(gòu)材料腐蝕。pH值得調(diào)整要用氫氧化銨，不能用氫氧化鈉。1氨性質(zhì)

#氨是有刺激臭味氣體，能刺激粘膜，也有一定毒性。氨易溶于水，可生成含氨15~30％（重量）氨水。市售氨水含氨28％左右，密度為0.91g/cm3。氨溶于水生成氫氧化銨，呈弱堿性：

#氫氧化銨與酸及酸式鹽反應(yīng)生成鹽：生成NH4HCO3反應(yīng)pH值是7.9，生成(NH4)2CO3反應(yīng)pH值是9.2，通常加氨目標(biāo)是將水pH值調(diào)到8.5以上，所加氨水量要多于前一步需要量。

3333/46故當(dāng)用氨水調(diào)整pH值時，不能濃度過高，不然造成Cu及Cu合金腐蝕。加NH3量與水溶液pH值關(guān)系能夠計算出，如加NH3后水中NH3濃度為0.1mol/L，則此時水溶液pH值為11.12。加氨處理時，應(yīng)該先將濃氨水或液體氨稀釋至0.3％~0.5％稀溶液，然后注入水中。#氨在水溶液中易與Cu反應(yīng)生成穩(wěn)定絡(luò)合物，造成腐蝕3434/462

pH對腐蝕率影響碳鋼及低合金鋼腐蝕速率隨溶液pH值增加而單調(diào)地降低，銅及銅合金在pH8.8以前，其腐蝕率還隨pH值增加而降低。當(dāng)氨濃度過高時，銅氨絡(luò)合物而增加了腐蝕速率。AVT全揮發(fā)處理（用聯(lián)氨，氨）3535/46提升PH值降低水化學(xué)腐蝕例秦山核電廠二回路系統(tǒng)主要是碳鋼材料，二回路系統(tǒng)腐蝕比較嚴(yán)重，反應(yīng)在給水中鐵含量相對較高，這些腐蝕產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到蒸汽發(fā)生器，對于蒸汽發(fā)生器傳熱管會造成不利腐蝕環(huán)境，。為處理秦山核電站給水中鐵含量相對較高問題，從化學(xué)控制上能夠采取變更pH值調(diào)整劑（如從高揮發(fā)性氨改為揮發(fā)性較低乙醇胺）和高AVT處理兩種方式進(jìn)行糾正。高AVT處理主要采取是提升二回路系統(tǒng)pH值方法，以降低二回路系統(tǒng)腐蝕。對于碳鋼和低合金鋼，其腐蝕速率隨pH值升高而降低。所以采取高pH值運(yùn)行能夠有效地控制二回路系統(tǒng)腐蝕。3636/46高pH值還能夠有效地降低腐蝕產(chǎn)物向蒸汽發(fā)生器轉(zhuǎn)移。在酸性和弱堿性溶液中，F(xiàn)e3O4在77℃顯示了最大溶解度，而且隨溫度上升，F(xiàn)e3O4溶解度快速降低。腐蝕產(chǎn)物中鐵會從給水設(shè)備或管道上溶解，進(jìn)入蒸發(fā)器后，腐蝕產(chǎn)物就沉積在蒸發(fā)器。所以，提升給水pH值，能有效預(yù)防腐蝕產(chǎn)物向蒸發(fā)器轉(zhuǎn)移。而對壓水堆，腐蝕產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到堆心被活化，造成系統(tǒng)放射性增加，影響運(yùn)行環(huán)境，在提升二回路系統(tǒng)pH值以后，腐蝕產(chǎn)物含量都有顯著下降。374鐵溶解度與溫度及pH關(guān)系37/46五

電導(dǎo)率測量原理量度物體導(dǎo)電能力物理量是電導(dǎo)，它倒數(shù)是電阻依據(jù)歐姆定律，在一定溫度下，溶液電阻值與電極間距L（cm）成正比，與電極界面A(cm2）成反比，

R∝L/A對于詳細(xì)裝置，L/A是定值，稱為電極常數(shù)，以Q=L/A表示：R=ρ(L/A)=ρQ百分比常數(shù)ρ，稱為電阻率其倒數(shù)1/ρ稱為電導(dǎo)率，K=1/ρ

電導(dǎo)率K=Q/R電導(dǎo)率等于電極距離1cm，面積1cm2溶液電導(dǎo)值，它反應(yīng)了溶液中電解質(zhì)濃度，反應(yīng)水質(zhì)純度。單位是S/cm（西門子/厘米），或μS/cm（微西/厘米）3838/462電導(dǎo)率測量意義及注意1）水溶液電導(dǎo)率是各種電解質(zhì)產(chǎn)生電導(dǎo)總和；2）膠體物質(zhì)，不電離物質(zhì)，即使含量高也不產(chǎn)生電導(dǎo)；不能簡單用電導(dǎo)率決定水質(zhì)純度，要了解水組成。3）在核電站用水中，電導(dǎo)率基本可反應(yīng)水質(zhì)量，應(yīng)用很多；4）溫度對電導(dǎo)率影響很大，必須溫度校正，高溫水要冷卻后測定；5）每個電導(dǎo)電極電極常數(shù)不一樣，要校正（設(shè)置）。6）準(zhǔn)確電導(dǎo)率儀要用氯化鉀標(biāo)定，通慣用不一樣濃度KCl溶液作為標(biāo)準(zhǔn)來校正電導(dǎo)率儀。如0.0001mol/L溶液在25℃時電導(dǎo)率為1.494ms/m，即14.94μs/cm。0.01mol/lLKCl溶液電導(dǎo)率及溫度影響3939/46摩爾電導(dǎo)：它在溶液中該離子濃度為1mol/L電導(dǎo)值。因?yàn)楫?dāng)溶液濃度高時，電導(dǎo)就與濃度不成百分比，故，摩爾電導(dǎo)是在足夠稀溶液中離子電導(dǎo)值，摩爾電導(dǎo)是離子電導(dǎo)最大值。下表列出常見離子在水溶中極限摩爾電導(dǎo)值，可看出不一樣離子所產(chǎn)生電導(dǎo)差異?？刂扑|(zhì)不能光看電導(dǎo)率，還需檢驗(yàn)離子濃度離子摩爾電導(dǎo)離子摩爾電導(dǎo)OH198H+350氟離子54Na+50氯離子76Ca++60碳酸根69.3NH4+73250C時摩爾電導(dǎo)4040/46六

電廠水汽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)1控制水汽質(zhì)量意義在核電廠及火電廠中，蒸汽發(fā)生器，汽輪機(jī)及其從屬設(shè)備組成熱力系統(tǒng)，水是其主要工質(zhì)，控制水汽質(zhì)量對于安全運(yùn)行有主要意義。高溫氣冷堆電站熱力系統(tǒng)采取直流鍋爐蒸汽發(fā)生裝置，與火電廠水汽熱力系統(tǒng)類似，因而控制水汽質(zhì)量很主要。水汽質(zhì)量差會有以下危害：1)熱力設(shè)備結(jié)垢，造成結(jié)垢部位金屬壁過熱，金屬強(qiáng)度下降，甚至破裂。2)熱力設(shè)備腐蝕，水質(zhì)不良是造成設(shè)備腐蝕主要原因，腐蝕造成設(shè)備損壞原因之一，腐蝕造成設(shè)備使用壽命縮短，維修成本增加,影響供電。3）汽輪機(jī)和加熱器積鹽。水質(zhì)超標(biāo)會造成蒸汽品質(zhì)下降，蒸汽帶出雜質(zhì)會在汽輪機(jī)及過熱器內(nèi)沉積，嚴(yán)重時造成停機(jī)事故。在壓水堆核電廠一回路水質(zhì)調(diào)整更為復(fù)雜。2水汽質(zhì)量指標(biāo)直流鍋爐對蒸汽質(zhì)量要求極為嚴(yán)格，鈉含量低于5μg/kg，二氧化硅＜15μg/kg，鐵≤10μg/kg，銅≤μg/5kg，電導(dǎo)率≤0.3μs/cm。1）鈉：蒸汽中主要含鈉鹽，它表征蒸汽含鹽高低，是要監(jiān)督主要指標(biāo)之一，反應(yīng)蒸汽質(zhì)量優(yōu)劣，應(yīng)經(jīng)常測定。2）硅：蒸汽中硅酸會沉積在汽輪機(jī)內(nèi)，也是蒸汽品質(zhì)主要指標(biāo)。3）電導(dǎo)率：為了消

干擾，將蒸汽樣經(jīng)過氫離子交換柱后測定電導(dǎo)率，表征水質(zhì)中可電離總離子水平。包含各種鹽類。4）為了預(yù)防汽輪機(jī)內(nèi)沉積金屬氧化物，應(yīng)定時檢驗(yàn)蒸汽中鐵和銅含量。4141/463凝結(jié)水質(zhì)量凝結(jié)水是給水主要組成部分，它要求質(zhì)量以下：硬度≈0μmol/L，溶解氧≤20μg/L，鈉≤5μg/L，電導(dǎo)率＜0.20μs/cm。1）硬度：假如冷卻水滲透凝結(jié)水，造成給水硬度（主要是Ca，Mg，Na）升高，故必須監(jiān)測水硬度。2）溶解氧：溶解氧起源是凝汽器和凝結(jié)水泵不嚴(yán)密漏入空氣。這將造成凝結(jié)水系統(tǒng)腐蝕，影響給水水質(zhì)。3）電導(dǎo)率：監(jiān)視凝汽器泄漏。經(jīng)處理后凝結(jié)水應(yīng)到達(dá)：電導(dǎo)率≤0.15μs/cm，二氧化硅≤15μg/L，鈉≤5μg/L，鐵≤8μg/L，銅≤3μg/L4疏水、返回水、補(bǔ)給水質(zhì)量疏水：硬度≤5μmol/L，鐵＜50μg/L。返回水：硬度≤5μmol/L，鐵＜100μg/L.補(bǔ)給水：硬度≈0μmol/L，二氧化硅≤20μg/L，電導(dǎo)率≤30μs/cm。4242/46項目電位指標(biāo)項目電位指標(biāo)陽離子電導(dǎo)率μs/cm≤0.2二氧化硅

μg/L≤20溶解氧

μg/L≤7鈉μg/L≤3氯離子μg/L≤20懸浮物

μg/L≤10鐵

μg/L≤20有機(jī)物μg/L≤0銅μg/L≤2硬度μmol/L0pH8.5～9.2HTR-10蒸汽發(fā)生器給水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（火力發(fā)電廠水化學(xué)處理設(shè)計要求SDGJ2-85)4343/46電廠水汽質(zhì)量（GB/T12145-1999）鍋爐給水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（電導(dǎo)率為氫離子交換后，250C，）蒸汽壓力/MPa電導(dǎo)率μs/cm電導(dǎo)率μs/cm硬度μmol/L溶解氧μg/L鐵μg/L銅μg/L銅μg/L鈉μg/L鈉μg/L二氧化硅μg/L二氧化μg/L硅HTR-PM14.3MPa標(biāo)準(zhǔn)值期望值μmol/L標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值期望值標(biāo)準(zhǔn)值期望值標(biāo)準(zhǔn)值期望值5.9-18.3≤0.30≤0.20≈0≤7≤10≤5≤3≤10≤5≤20—18.4-25.0≤0.20≤0.15≈0≤7≤10≤5≤3≤5—≤1510項目壓力（MPa）

壓力（MPa）5.9-18.318.4-25標(biāo)準(zhǔn)值期望值標(biāo)準(zhǔn)值期望值鈉（μg/kg）≤10≤5≤5≤5電導(dǎo)率μs/cm)≤0.3≤0.3≤0.3≤0.3二氧