失效案例
國內A電站口常防腐檢查發現DEG核島冷凍水系統閥門涂層破損,基體腐蝕嚴重,如圖2所示。
這是由于DEG系統的冷凍水溫度較低,與外面的空氣溫度存在一定的溫差,在設備表面形成冷凝水,冷凝水溶解了來自海洋大氣和保護層的侵蝕性離子,變成電解質。一旦設備表面涂層有微小破損,或者在涂裝不能覆蓋的地方,這些電解質溶液就會腐蝕裸露金屬,產生的腐蝕產物疏松膨脹,進一步破壞周邊涂層。如此循環,缺陷繼續擴大,腐蝕程度加劇。
海水環境
涂料選用
核電站海水環境的主要系統有:CRF循環水系統、SEC安全廠用水系統、SEN輔助用水系統。海水環境涂層系統為PLE類涂層系統,其涂層系統應具備耐磨性、耐微生物性和耐陰極剝離性能。
失效案例
(1)粗/細格柵海生物污損。國內B核電站每次大修期間對CFI系統維修,都發現粗隔柵和細隔柵被海生物和垃圾堵塞。
由于海生物不能有效去除,有時還造成海生物在旋轉濾網墻壁和SEC進水母管附著生長,甚至導致SEC/RRI熱交換器進出口壓差高而報警。粗隔柵與細隔柵材料都是316L,表面涂裝防污涂層:磷化底漆Interprime 539+ 防污連接漆Vinyguard S'G88+淺紅色無錫自拋光防污漆A/F Seaquantum Ultra.調查發現涂層粘附牢固,但是涂料顏色已由原來的深紅色變為粉色,涂層出現明顯老化現象,涂料逐漸失去防污效果;這是造成堵塞的重要原因之一。
(2)旋轉濾網輻條涂層鼓泡。國內B核電站旋轉濾網投入運行后,在第一次大修時就發現濾網輻條涂層鼓泡,設計涂層為ETOKAT黃色底漆+IMERIT LK面漆,當時盡管對鼓泡部位進行了打磨補漆工作但在往后的大修里還是發現了涂層大量的鼓泡,見圖3。
第10次大修對鼓泡的涂層采用環氧煤焦瀝青漆進行滿刷修補處理,替代了設計涂層。之后電站又采用1nterzone 954涂料對旋轉濾網進行了全面的防腐處理,但結果發現輻條涂層的鼓泡現象仍然大量存在。
經調查,輻條出現大量鼓泡現象有下面幾個原因。首先防腐打磨表面處理后表面粗糙度達不到涂裝要求。由于歷次修補過程中,只是用手動工具對原有輻條表面進行處理,沒有采用噴砂,表面粗糙度和除銹等級可能達不到標準要求,涂層附著力嚴重偏低。其次受工期的影響,新刷上去的涂層干燥時間不夠,油漆沒有完全干透就充水,也可能是導致涂層鼓泡的原因之一。再有就是受外加電流陰極保護的影響。對旋轉濾網來說,當外加電流陰極保護的保護電位向負漂移出保護范圍,即小于一100mV(相對于鋅陽極)的時候,對覆蓋在輻條上涂層會產生電化學起泡和陰極剝離作用。盡管Interzone 954涂料有很強的防陰極脫離性,但這種復雜的使用環境,根據不同的電流分布選用何種涂層的問題仍須研究及探討。
露天環境
涂料選用
含有大量的氯離子是海洋大氣有別于內陸大氣的一個特點,根據GB/T 15957一1995《大氣環境腐蝕性分類》標準中定義。海洋大氣環境中有大量的氯離子,具有很強的腐蝕性,研究表明海洋大氣比內陸大氣對鋼鐵的腐蝕程度要高4~5倍。尤其是在雨季,雨水及氯離子等腐蝕性介質容易腐蝕這些露天的設備,晴天時,這些露天設備長期受到紫外線的照射,更容易造成涂層老化破損。國內核電露天環境是典型的海洋大氣環境選用的涂層系統為PEC。常用涂料有環氧涂料、聚氨酯涂料、環氧酚醛涂料、醇酸漆、漆酚、環氧瀝青等。
失效案例
2005年10月,對國內B電站VVP主蒸汽系統管道進行了腐蝕檢查,發現VVP系統主蒸汽管線跨越NX核島廠房和MX汽機廠房的三根主蒸汽管道,在拆除保溫后其表面涂層呈粉狀,且脫落嚴重,對管道的保護效果已經很小,見圖4。
調查發現管段表明雖然有保溫層,但是遇到下雨天氣,雨水很容易透過保溫層很到達管道表面,造成濕熱環境。管道表面選用涂料為Solvalitt,是一種基于有機硅丙烯酸樹脂的耐熱涂料,該涂料可耐400℃高溫,涂料耐熱性符合要求,但長期的濕度變化以及高溫環境下,涂層的粉化程度及老化速度加重,涂層與金屬基體界面的附著力降低的同時,自身的防護能力也在喪失。相關研究表明,涂層的濕附著力降低是決定涂層失效的重要原因之一。
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標簽: 分析核電站失效案例涂料選用

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