核电运维的关键-材料腐蚀与防护

　　2011年，东日本大地震导致了福岛第一核电站发生事故。整整十年过去，福岛的重建工作不尽如人意，核电站的放射性废物处理仍然没有进展。最糟糕的是，储存核废水的水槽、储存罐，也即将用尽了。2021年4月13日，日本政府召开内阁会议，正式宣布将核污水排入大海。排入大海的结果可想而知，人类命运共同体决定了我们不能独善其身。日本的不负责任换来的却是全球民众难以估量的损失与代价。谴责之余，弘方涂料小编也关注到了核电本身。核电材料的腐蚀防护是关键。

　　当前，我国核电已经进入规模化批量化发展的新阶段，成为世界上发展最快、新建机组最多的国家，设计自主化、材料国产化的第三代核电技术对机组提出了更高参数和更长设计寿命（60年）的要求，对核电材料在服役环境中的腐蚀防护研究提出了新的挑战。与此同时，随着我国在役核电机组服役时间的推移，机组老化及设备可靠性问题将进一步凸显，老机组扩容延寿问题也将提上议事日程。

　　尽管核岛主设备的关键材料有优良的综合性能，但由于在高温、高辐照等特殊环境中工作，因腐蚀、特别是应力腐蚀导致的设备及部件失效实例并不少见。应力腐蚀导致的设备及部件失效给核电站带来巨大的经济损失，也给核电安全运行带来潜在的威胁。有核电的世界各国都投入大量经费用于开展核岛主设备材料的腐蚀与防护研究工作。研究的重点包括：蒸汽发生器传热管的腐蚀失效，导致金属材料焊接件的腐蚀破裂，强辐射环境中不锈钢材料的应力腐蚀破裂，以及反应堆一回路水化学控制等。

　　除核岛主设备外，核岛安全壳系统也是核电站设备腐蚀防护研究和关注的重点。安全壳作为核电站防止放射性物质外泄的最后一道屏障，承担重要的安全功能。目前，压水堆核电站的安全壳有两种结构，一种是单层安全壳，在混凝土结构的内壁衬有约６ｍｍ的低碳钢。另一种是双层安全壳，外层为混凝土屏蔽构筑物，内层为低碳钢安全壳。混凝土和钢材表面都有保护涂层。安全壳系统用的涂料称为核级涂料，除常规要求外，还需要有优良的抗辐照、去污、抗热老化、以及在核电站设计基准事故下保持涂层完整性等一系列特殊要求。在非能动核电站中，安全壳涂层还要求良好的传热和湿润性能。

　　加强对核电设备材料腐蚀与防护问题的研究，对于保障我国核电运行安全、进一步提高核电的可利用率和经济性、以及推进中国核电更好的“走出去”，都具有十分重要的意义。

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