（辽宁红沿河核电有限公司 辽宁 116000）
摘要：水化学控制对于核电系统和设备在预定寿期内的安全和可靠运行至关重要，其目的包括减少杂质侵人系统、减少腐蚀产物转移、防止设备和系统的降质、减弱堆芯外的放射性场强和减少电站运行所产生的废物量。下文就关于核电站二回路水化学监督与控制进行分析，以此希望对相关从业人员有所帮助。
关键词：二回路；水化学；控制
前言
现阶段，核电厂水化学控制主要包括一、二回路化学控制，其是保障高效、安全运行核电厂的重要基础条件。所以，在测定相关水化学参数时，如何选用合适的方法是至关重要的，其直接影响着工艺运行情况、设备的腐蚀速率、放射性活度以及地系统水质的评价情况。
1二回路水质规范制定原则
应在实际可行的最小值控制引入蒸汽发生器的杂质；杂质浓度最大值应与二回路系统和蒸汽发生器管材的耐腐蚀性能一致；通常可以选用现有仪器与分析方法来测定规定的杂质浓度。遵循此原则，对二次、凝结水以及给水的侧水质指标予以有效制定。要想对整个系统的碱度范围予以控制就必须控制给水的水质指标，很低的杂质浓度与溶解氧含量可以对腐蚀产物予以有效减少。同时，对凝结水的水质指标予以控制，能最大程度降低整个水系统与蒸气的腐蚀性，避免了氧的进入。而对发生器排污水的水质指标进行控制，可以实现对其他结构材料与传热很容易的非腐蚀环境的控制，使杂质浓度得到降低，PH碱性值大于8.9。水垢的主要来源就是硅，其浓度也应保持在最低。水系统的材料直接决定着给水PH值的控制范围，PH期望值大于9.6，限值大于9.1。一般而言在对PH值予以调节过程中，可通过环乙胺、吗啉以及氨来实现，联氨热力分解产生氨会在一定程度上对PH值造成影响。在水质指标内运行，能使腐蚀产物减少到最低，保持给水系统的完整性。二回路水的PH值在未出现泄漏与进入杂质的情况下，由给水的氨和联氨控制。
2二回路水化学控制参数及测试方法
通常悬浮固体、硅、硫酸根、氯离子、铜、铁、钠、PH、溶解氧、阳离子电导率、电导率、联氨以及氨等就是二回路化学的几种参数。二回路中氨的控制范围相对而言较为严谨，仅为几毫克每升。对二回路冷却水与用水中氨的分析方法通常用苯酚法测定，在次氯酸根离子共存下，使用该方法，会使酚与氨产生靛酚蓝，即一种深蓝色化合物，并求出氨浓度，测定其吸光度，测量范围控制在每升0.06至4.5mg，所以，可参考使用GB/T12146进行实际中的操作。
每升75至200mg为二回路中联氨的控制范围，联氨既提供所需的碱性环境，还能对材料局部腐蚀与均匀腐蚀予以减少，属于一种较为理想的除氧剂。在对水中联氨含量进行测定过程中，可使用ASTMD1385比色法，当盐酸稀释的联氨溶液加入其与甲醇中存在的P-二甲氨基苯甲醛后，其所具有的特征黄色可以充分显色出来，联氨与黄色的浓度成比例，每升5至200μg为测量范围。对二回路冷却水和用水联氨分析方法进行测量时，应使用GB/T6906，每升2至100μg为测定范围，若测定中大于每升100μg时需要稀释后进行。在酸性条件下，使用该方法，对于二甲氨基苯甲醛，联氨会反应生成黄色偶氮化合物，联氨含量与黄色的深度在测定范围内成比例，452nm为此偶氮化合物最大吸收波长，所以，可考虑GB/T6906进行实际操作中的测量。
在杂质离子与PH调节剂浓度的变化下，二回路系统中电导率也会出现变化。若电导率过高说明会产生腐蚀的危险。测试水中电导率的方法为ASTMD1125，精确实验室测定为方法1，每厘米10至200000μs为测定范围。测试高纯水电导率的方法为ASTMD5391，测定范围为每厘米小于10μs。在测定锅炉冷却水与用水电导率时，可采用GB/T6908方法，每厘米0至100000μs为测定范围。至此，测定水中电层率含量最为适合的方法为GB和ASTM，可考虑使用GB/T6908进行实际操作测量。
阳离子电导率在二回路系统中的控制范围为每厘米小于1.0μs。在线检测高纯度小中阳离子导电率的规程为ASTMD6504，该方法测量范围应每厘米小于1μs。现阶段适合的分析方法在GB标准中较为缺乏，在实际测量操作中可考虑应用ASTMD6504。
钠在二回路系统中应控制在每升小于20μg的范围。在对钠予以监测过程中，可实现对凝汽器排污水与泄漏的有效监测。原子吸收分光光度法在ASTMD4191中属于对水中钠含量测试的分析方法，每升3ug至每升200μg为其测量范围。火焰原子吸收分光光度法在GB/T11904中属于对水质中钠含量测试的方法，每升10至2000μg为测定范围。所以，可实现在线监测，除非系统要求钠含量较低，在实际操作中其余浓度可考虑GB标准。铁在二回路中的控制范围为每升小于5ug，溶解氧与水管系材料间的程度可以通过铁含量充分反映出来，但在蒸汽发生器中这种会造成腐蚀产物的累积，较为适合的分析方法在ASTM与GB标准中较为缺乏，所以，在实际操作中不管是GB还是ASTM可参考的标准均没有。
硫酸根在二回路中的控制范围为每升小于1μg。硫酸根会加速腐蚀，促进非保护性氧化膜生长，属于有害离子，比较适合的分析方法在ASTM标准中较为缺乏。而在GB标准中，通常对锅炉用水与工业循环冷却水中硫酸根含量进行测定时，使用的是离子色谱法，其测量范围为每升0.2至50ug，所以在GB与ASTM中较为适合的分析方法均较为缺乏。
3二回路水化学控制相关措施
3.1蒸汽发生器二次侧水质
对蒸气发生器在调试期间二次侧水质量控制主要是为了对二回路材料腐蚀速率予以降低，对腐蚀产物转移蒸汽发生器的现象予以减少，避免蒸汽发生器管板上、支撑板以及传热管出现的泥渣量，保护蒸气发生器的完整性，防止蒸气发生器受局部腐蚀影响出现二次开裂现象。在运行与调试机组过程中，应对最大程度优化蒸汽发生器二次侧水化学参数，保证在最佳化学条件下，提高机组安全水平，减少蒸汽发生器材料的腐蚀速度。
3.2优化pH值
蒸汽发生器内水的PH与优化蒸汽发生器给水，可以对减少蒸汽发生器内进入二回路腐蚀产物与其传热管材料腐蚀的速度。现阶段多数分核电厂二回路在我国选取的是全挥发处理方案。PH最佳值在实施全挥发处理过程中，会涉及到蒸汽发生器设计与材料以及运行期间的费用、环境因素等。600MA、690TT蒸汽发生器传热管材料腐蚀模式图如图1所示，从图中可见，过高的pH值和低pH值，在一定的电位条件下，会增加(IGA)晶间腐蚀与(SCC)应力腐蚀破裂的几率，在中性偏碱性范围内，对SCC和IGA敏感性，材料600MA、690TI也会降低。通常低合金钢与碳钢就是电厂二回路系统使用的设备与管道材料，其腐蚀速度受DH的直接影响，即这两种材料腐蚀率在PH值的逐渐升高下也会随之降低。
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图1 600MA、690TT蒸汽发生器传热管材料腐蚀模式图
结束语
总之，结合电厂二回路各化学参数的控制范围，本文从GB选择了适应二回路中硅、悬浮固体、氯离子、钠、PH、溶解氧、电导率、联氨以及氨等较为适合的测定分析方法；而二回路中的阳离子电导率等少数化学控制参数可参考ASTM予以测定；对于二回路中的硫酸根、铁等，在GB与ASTM中较为适合的分析方法均较为缺乏。
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