压水堆二回路工况下碱化剂对结构材料腐蚀的影响

作     者：曹林园 王辉 杨明馨 皮立新 张鹏 CAO Linyuan;WANG Hui;YANG Mingxin;PI Lixin;ZHANG Peng

作者机构：中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究部北京102413 

出 版 物：《原子能科学技术》 (Atomic Energy Science and Technology)

年 卷 期：2020年第54卷第5期

页      面：842-849页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0827[工学-核科学与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家高技术研究发展计划资助项目(2012AA050901) 

主　　题：复合碱化剂 腐蚀 乙醇胺 二甲胺 低合金钢 二回路 

摘      要：利用长期浸泡的方法分析研究了压水堆二回路工况下A508Ⅲ和A106Gr.B低合金钢在乙醇胺(ETA)+二甲胺(DMA)、ETA、氨(NH 3·H 2O)3种碱化剂中的均匀腐蚀行为,并利用扫描电镜、X射线光电子能谱和AES等技术分析了氧化膜的结构和组分。结果表明,在2000 h试验后,A508Ⅲ试样在NH 3·H 2O中的腐蚀速率为0.15 mg/(dm^2·h),而在ETA+DMA条件下的腐蚀速率为0.087 mg/(dm^2·h),较在NH 3·H 2O中降低约42%。对于A106Gr.B材料,ETA+DMA环境的腐蚀速率相对于NH 3·H 2O环境下降约29.01%,说明复合碱化剂条件下,试样更耐蚀。氧化膜结构分析表明,氧化膜主要以Fe和O为主,ETA+DMA环境下的氧化膜厚度较薄,结构更加致密,氧化膜内含有N元素,说明胺分子参与了氧化膜的生成。复合碱化剂下材料耐蚀性提高的主要原因是由于复合碱化剂中的胺挥发性小于NH 3·H 2O,液相冷却剂pH值升高,减缓了Fe的氧化反应,另外胺分子易通过吸附作用吸附于氧化膜表面,降低了金属氧化反应的活化能,提高了材料的耐蚀性能。复合碱化剂与二回路设备材料具有较好的相容性,能有效降低设备材料的腐蚀速率,对于二回路水化学处理方法的改进有积极意义。