一种评估非金属材料在ETA+NH3条件下老化状态的系统技术方案

本发明专利技术属于核电安全评估技术领域，具体公开了一种评估非金属材料在ETA+NH3条件下老化状态的系统，包括浸泡老化系统和动态水化学循环系统；所述浸泡老化系统包括若干具有加热功能的高压釜，所述高压釜具有加水口、进液口和出液口，釜内用于放置非金属材料；每个高压釜配有一个动态水化学循环系统，所述动态水化学循环系统包括循环泵、泵入管路以及泵出管路；所述泵入管路上设有树脂床，所述树脂床与循环泵之间设有加药管路；所述泵入管路上在加药管路设置位置的后端或者泵出管路上设有具备pH、溶氧以及电导率测量功能的水化学测量模块。本发明专利技术能够有效评估ETA在二回路使用的可行性，为ETA的使用奠定基础。为ETA的使用奠定基础。为ETA的使用奠定基础。

【技术实现步骤摘要】
一种评估非金属材料在ETA+NH3条件下老化状态的系统


[0001]本专利技术属于核电安全评估
，具体涉及一种评估非金属材料在ETA+NH3条件下老化状态的系统。

技术介绍

[0002]核电厂二回路系统的主要作用是将蒸汽发生器产生的饱和蒸汽供汽轮发电机组做工，同时也提供蒸汽，为电站其它辅助设备使用。二回路系统的设备多为碳钢材质，易发生吸氧腐蚀，因此需要进行水化学控制，二回路系统水化学控制方法常采用全挥发（AVT）处理法，即通过向给水中投加氨和联氨来提高水的pH值以及除氧，达到减缓设备腐蚀的目的。但是在AVT处理中，由于氨的汽液分配比不均衡，导致疏水系统pH值明显偏低，目前二回路给水pH值控制在9.5
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9.6水平，而MS疏水系统的pH值仅为9.0，疏水系统pH值过低，增加了系统管道设备的流动加速腐蚀风险，给电厂运行带来安全隐患；另外由于氨的特性限制，通过提高给水的氨浓度来提高疏水系统pH，会导致精处理系统负担太重，因而无法实施。
[0003]乙醇胺（ETA）具有较低的汽液分配比，若其替代NH3作为二回路系统碱化剂，可有效阻止二回路系统汽水界面区域发生流动加速腐蚀，还可以减少腐蚀产物向蒸汽发生器的迁移，延长蒸汽发生器的使用寿命，提高核电站的经济效益。但是ETA在高温下会发生少量的分解，产物主要有乙醇酸、乙酸和甲酸，这些有机酸在高温高压的系统工况下，可能会对部分非金属材料性能造成影响，需对ETA与系统原材料的兼容性进行试验和评价，评估ETA在二回路使用的可行性，为ETA的使用奠定基础。r/>
技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术提供了一种评估非金属材料在ETA+NH3条件下老化状态的系统，来评估填充料、密封用等非金属材料在不同ETA+NH3浓度配比下的材料性能变化差异，有效评估ETA在二回路使用的可行性。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用的具体技术方案如下：一种评估非金属材料在ETA+NH3条件下老化状态的系统，包括浸泡老化系统和动态水化学循环系统；所述浸泡老化系统包括若干具有加热功能的高压釜，所述高压釜具有加水口、进液口和出液口，釜内用于放置非金属材料；每个所述高压釜配有一个所述的动态水化学循环系统，所述动态水化学循环系统包括循环泵、连接所述循环泵入口与高压釜出液口的泵入管路以及连接所述循环泵出口与高压釜进液口的泵出管路；所述泵入管路上设有树脂床，所述树脂床与循环泵之间设有与所述泵入管路连通的加药管路；所述泵入管路上在所述加药管路设置位置的后端或者所述泵出管路上设有具备pH、溶氧以及电导率测量功能的水化学测量模块。本专利技术上述评估系统通过将非金属材料放入浸泡老化系统中的高压釜内模拟二回路中填充料、密封用等非金属材料所处的高温高压的系统工况；同时通过加水口向高压釜内加水提供浸泡原水；通过为高压釜配套设置动态水化学循环系统模拟实际加药情况，
包括溶氧、pH以及电导率的控制，具体是利用循环泵将高压釜内原水泵出，流入动态水化学循环系统，然后通过加药管道加入不同配比的氨和乙醇胺，加药量通过水化学测量模块检测pH来确定；通过加药管道加入联氨，加药量通过水化学测量模块检测溶氧量来确定；通过树脂床对水进行净化来调节电导率，调节程度通过水化学测量模块检测电导率来确定；通过上述控制获得所需条件的非金属材料浸泡用水并通过动态水化学循环系统返至高压泵进行浸泡试验，浸泡后的非金属材料取出后进行拉伸和压缩性能测试，对比机械性能的差异和变化，即可完成对非金属材料老化程度的评估。本专利技术评估系统科学模拟二回路系统工况和加药情况，试验结果可靠，可有效评估ETA在二回路使用的可行性。此外，本专利技术评估系统可以通过一个高压釜阶段性进行不同ETA
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NH3配比下的非金属浸泡试验，也可以通过多个高压釜同步进行不同ETA
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NH3配比下的非金属浸泡试验，灵活度高，试验效率高。
[0006]优选的，所述泵入管路上在所述树脂床的前端设有冷却器和背压阀，且所述冷却器设置在所述背压阀的前端。对高压釜出水进行冷却和降压处理，提高动态水化学循环系统管路运行的安全性。
[0007]优选的，所述泵入管路在所述背压阀与树脂床之间连接有一取样管路；所述泵入管路上树脂床所在处还设有一并联管路，所述并联管路的入口位于所述取样管路的设置位置与所述树脂床之间，出口位于所述树脂床与所述加药管路的设置位置之间。在取样管路出口进行取样分析样水中药品浓度、杂质含量等，为后续回路中是否需要投入树脂床净化、通过加药口补充药品等操作提供依据；如无需进行树脂净化，则将水由并联管路运输，避免树脂床不必要的运作，降低能耗，延长树脂床的使用周期，也加快输水速度，提高运作效率。
[0008]优选的，所述泵入管路上树脂床的后端设有第一过滤器，且所述第一过滤器位于所述并联管路的出口位置的前端。第一过滤器的设置是为了防止树脂泄漏进入到回路中，导致杂质离子增加，影响水质。
[0009]优选的，所述泵入管路还连有排水管路，所述排水管路设置在所述并联管路的出口位置的后端。管路清洗后的水、水质过差的水以及浸泡试验完成后抽出的水都可由排水管路排出。
[0010]优选的，所述泵入管路上在所述与背压阀与树脂床之间设有温度变送器、压力变送器和流量变送器，对水的温度、压力和流量实时监测，以便作出对应调节。
[0011]优选的，所述泵出管路上设有第二过滤器。第二过滤器的设置是为了过滤回路中的一些悬浮杂质，保证进入到高压釜的样水的品质。
[0012]优选的，所述泵入管路的入口端由所述高压釜的出液口伸入釜内并与一第三过滤器连接。第三过滤器的设置是为了对浸泡后的水进行杂质过滤，避免其进入动态水化学循环系统管路中产生杂质堆积而影响后续试验或者增大清洗难度。
[0013]优选的，所述浸泡老化系统还包括分水器以及储水罐，所述分水器的入口与储水罐的出口相连，分水器的出口与所述高压釜的加水口相连。通过分水器与各个高压釜的连接满足所有高压釜的用水需求。
[0014]优选的，所述高压釜设有第一加热套和热电偶，以便进行釜内温度控制和调节；所述储水罐设有第二加热套，以对原水进行加热，加快釜内升温以及对动态水循环系统高温水的供给。
[0015]本专利技术具有以下有益效果：
1、本专利技术通过设置浸泡老化系统和动态水化学循环系统，科学模拟二回路中非金属材料所处的系统工况和加药情况，试验结果可靠，可有效评估ETA在二回路使用的可行性，为ETA的使用奠定基础。
[0016]2、本专利技术动态水化学循环系统通过水化学测量模块、树脂床、加药管道的设置对水的pH、电导率以及溶氧量进行控制和调节，满足不同条件的非金属材料浸泡用水需求；通过取样管路的设置判断后续回路中是否需要进行树脂净化和加药，避免调节滞后；通过并联管路的设置避免树脂床不必要的运作，降低能耗，延长树脂床的使用周期，同时加快输水和排水速度，提高运作效率；通过冷却器和背压阀的设置提高管路运行的安全性。
[0017]3、 本专利技术通过在动态水化学系统中的树脂床后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种评估非金属材料在ETA+NH3条件下老化状态的系统，其特征在于：包括浸泡老化系统（1）和动态水化学循环系统（2）；所述浸泡老化系统（1）包括若干具有加热功能的高压釜（11），所述高压釜（11）具有加水口、进液口和出液口，釜内用于放置非金属材料（14）；每个所述高压釜（11）配有一个所述的动态水化学循环系统（2），所述动态水化学循环系统（2）包括循环泵（28）、连接所述循环泵（28）入口与高压釜（11）出液口的泵入管路（A）以及连接所述循环泵（28）出口与高压釜（11）进液口的泵出管路（B）；所述泵入管路（A）上设有树脂床（26），所述树脂床（26）与循环泵（28）之间设有与所述泵入管路（A）连通的加药管路（C）；所述泵入管路（A）上在所述加药管路（C）设置位置的后端或者所述泵出管路（B）上设有具备pH、溶氧以及电导率测量功能的水化学测量模块（29）。2.根据权利要求1所述的评估非金属材料在ETA+NH3条件下老化状态的系统，其特征在于： 所述泵入管路（A）上在所述树脂床（26）的前端设有冷却器（21）和背压阀（22），且所述冷却器（21）设置在所述背压阀（22）的前端。3.根据权利要求2所述的评估非金属材料在ETA+NH3条件下老化状态的系统，其特征在于： 所述泵入管路（A）在所述背压阀（22）与树脂床（26）之间连接有一取样管路（D）；所述泵入管路（A）上树脂床（26）所在处还设有一并联管路（E），所述并联管路（E）的入口位于所述取样管路（D）的设置位置与所述树脂床（26）之间，出口位于所述树脂床（26）与所述加药管路（C）的设置位置之间。4.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗丽，聂雪超，姜磊，钟铁，吴旭东，侯涛，陈志刚，鲍一晨，
申请(专利权)人：三门核电有限公司，
类型：发明
国别省市：