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核电站适用涂层特点分析论文

【摘要】 涂料广泛应用于核电站核岛、常规岛的钢结构、混凝土、设备管道等部位，是核电站腐蚀防护的重要手段之一。自我国首座核电站——秦山核电站起，国内各涂料研究单位、供应商做了大量研究开发工作，如：兰州应通特种涂料研究所开发的耐高温涂料、上海开林造漆厂开发的核岛内环氧涂料、常州涂料化工研究院开发的NC系列涂料，这些工作对于推动我国核电涂料产业自主化起了重要铺垫作用。

0前言

目前秦山、大亚湾核电站已经运行十年以上，秦山二期、三期、岭澳、田湾核电站也相继建成，这些核电站在涂料的运用方面获得了许多宝贵经验。同时，比较类似条件，如石油化工、城市管网、海洋船舶、电力等行业的涂料使用经验，我们开展了核电站适用涂料特点及防护分析的研究工作。希望能对国内涂料供应商、研究院所提供一些有益的启示。

1 核电站环境适用涂层及防护分析

我国现有核电机组均为压水堆，核电站设备可分为核岛、常规岛和辅助系统三部分。核电站涂层防护可分为抗大气腐蚀涂层和抗液体、埋地环境涂层，因此可以结合核电站设备组成分别对不同功用的适用涂层进行分析。

1．1核岛适用涂层及防护分析

核电站运行时，环境温度较高，且存在中子、仅离子、13l离子、丫离子辐射。因此核岛内适用涂层必须具有一定的耐温性、抗辐照老化性。除此之外，核岛涂层还必须具备以下两个基本功能：

(1)去污性能要求，即易于清除涂层表面的放射性污染物，以免检修时对工作人员造成放射性损伤。

(2)LOCA条件附着力要求，即核岛内管道破口时，涂层不剥落。

核岛的环境特点是：正常条件下，’核岛内空气中腐蚀性离子较少，温度保持恒定，涂层劣化的主要途径是人为损伤和辐照作用；异常条件下，如核岛内管道发生破口事件，管道内充满的高温高压蒸汽瞬间能使核岛局部达到约300~C、1 6 MPa。因此更强调核岛内适用涂层满足在异常条件下的使用要求。此外，根据ALARA原则(所有辐射剂量应保持在可合理达到的尽可能低水平)，核岛适用涂层还应具备较低表面处理条件下的可维修性。

1．2常规岛适用涂层及防护分析

核电站常规岛涂层主要用于：设备外表面的抗大气腐蚀防护和去离子水储存罐的内部腐蚀防护。

核电站常规岛设备通常温度较高，一般来说当温度达到60 0(2，表面都会覆盖绝热层，而绝热材料中总存在一定的Cl一、S042一类腐蚀性离子，如果有水渗人绝热层，在局部形成微酸性溶液。因此常规岛设备外表面涂层必须具有足够的耐温性和一定耐酸性。需要特别说明的是，通常选用的含锌涂料，在高于60℃时，会发生锌与铁构成电偶对的极性转换，造成涂层与水对金属的腐蚀，必须禁止使用。

与常规电站不同，核电站去离子水更为“纯净"，渗透性更强。因此，在常规岛去离子水储罐钢基体、去离子水及涂层半透膜三者之间，对核电站运行管理存在如下的风险：

(1)由于渗透压的不同，促使去离子水通过涂层向钢基体渗透，从而使涂层出现鼓泡或脱落，最终影响二回路水质。

(2)涂料中的卤素、硫等离子通过涂料向去离子水扩散，从而使二回路水中腐蚀性离子含量超标。

1．3辅助系统适用涂层及防护分析

核电站辅助系统涂层主要包括：酸碱盐飞溅条件下的涂层、结露设备及钢结构表面的涂层、电器设备表面涂层、燃料储存箱内表面涂层、海洋大气和海水环境下的涂层等。其中结露设备及钢结构表面涂层、海水环境下涂层与其它工业领域有着不同的使用要求。

核电站冷冻水系统设备及流速较大的冷却水管道外表面，普遍存在结露现象，似乎对这些设备外表面涂装并不难，但问题在于核电站一旦开始运营，这些系统的检修时间常常不到24 h，因此这些设备外表面涂层的修复施工、固化条件往往很难满足要求。

海水环境下涂层与其它工业领域有着某种相似性，却始终为核电站管理者的关注焦点，如：含泥砂海水对涂层的冲刷破坏、海水管道内焊缝处涂层补口、含盐高湿度环境中涂层涂装等问题一直没有得到很好的解决。此外，核电站海水环境下涂层选择还要考虑涂层脱落后堵塞下游设备造成其功能下降和潜在腐蚀风险增加所造成的不利影响。

2 核电站涂层的选择及管理要求

2．1核电站涂层的选择

商业运行的核电站机组一般均为大功率、连续运行，核电站涂层的施工时机一般选择机组换料大修期间。基于核电站运行的经济性和设备的可靠性，核电站涂层必须选择已成熟运用的可靠产品，并且至少能够满足所在设备一个或几个大修周期的防护要求。

核岛适用涂层的选择需满足以下要求：

(1)耐120℃、400℃温度试验，200h以上。

(2)达到EJ／T 1086-1998中规定的涂层在模拟设计基准条件下的附着力要求。

(3)达到EJtr 11 11--2000、EJ/TI111-2000中丫射线辐照、去污性的要求。

(4)涂料中的各种成分应尽可能降低卤族元素、硫元素的含量。

(5)为避免对金属材料析氢过程的影响，涂膜应不含铝粉，尽量不使用含金属锌的涂料。

常规岛适用涂层的选择：保温层下管道涂层除具有一定的耐温性外还应有一定的耐酸性。

对于去离子水环境下的涂层，涂料中各种成分应尽可能降低卤族元素、硫元素的含量。

辅助系统适用涂层的选择除满足涂层所处环境的耐蚀条件以外，还应重点考虑满足要求施工条件下的全面防护。这部分涂层量大面广，根据涂料的特性和电站管理方便，要求户外设备禁止使用环氧面漆。

2．2核电站涂层的施工要求

与核电站涂料的选择一样，核电站涂层的施工单位也应具有核电或同类型施工的业绩。为尽可能提高涂料的防护周期，一般新建核电站设备要求表面处理达到Sa 2．5(近白级)、选择配套的底、中、面漆涂装方案，对于运行中的`核电站，多为St 2级情况下的涂装。

涂层防护的好坏与施工过程的质量控制密切相关，如：涂装前表面处理，要求磨料干燥无油；鳞片涂料的涂装方法、底漆涂装前的表面清洁度；两道面漆涂装间隔；不同温度、湿度条件下的涂层养护时间等。为保证施工质量，核电站涂层施工均设有独立的质量QC，负责施工过程的质量检查和记录。

2．3核电站涂层的检查要求

由于核电站涂层的选择策略、严格的施工要求，新建核电站在运行初期一般不会出现由于涂层缺陷而发生的较大质量事故。但随着运营时间的延长和核电站管理的精细化，涂层问题还时有发生，因此核电站涂层的检查和评估就非常必要。

核电站涂层的设计寿命一般在1 O年以上，但由于设计、施工、检修因素的不理想，3～5年后涂层失效会逐渐表现出来。因此，在核电站投用1。2年后，定期对核电站涂层进行检查和评估，能够及时发现失效涂层并采取修补措施。提早检查的目的是尽可能多掌握涂层变化的趋势，为随后的涂层方案优化提供建议。

3 核电站涂料的发展要求

为适应我国“十一五”加快发展核电的产业方针，及时总结核电站涂料的适用特点和进行涂料防护分析以及借助于国内外涂料应用的成功经验和国内核电站涂层的应用实践，我国核电站涂料的发展应围绕以下要求进行开发和研究。

(1)假想事故工况下，安全壳内涂层须满足附着力要求。

(2)安全壳涂层的耐温、耐辐照、去污性的改进和提高。

(3)严格进行核岛涂层、二回路液体环境中涂层成分的控制，如降低卤素、硫元素的含量。

(4)借鉴国内其它行业在核电站辅助系统类似环境中的成功经验，如：低表面处理涂料、湿固

化涂料的应用经验；海水管道涂层焊缝涂层补口施工工艺的技术改进等。

(5)核电业者严格控制施工质量并定期检查涂层。

参考文献

l陈济东，等．大亚湾核电站系统及运税M]．北京：原子能出版社，1996

2 C-TS／MAT／401．核电站产品及材料化学成分规范

3 许莉莉．核电站安全壳内钢结构防护涂料的性能与应用[J]．上 海涂料，2001，39(2)：27-29

核电作为一种清洁能源，对于满足中国电力需求、优化能源结构、减少环境污染、促进经济能源可持续发展具有重要战略意义。我为大家整理的，希望你们喜欢。 篇一 中国核电发展浅析 摘要：核电作为一种清洁能源，对于满足中国电力需求、优化能源结构、减少环境污染、促进经济能源可持续发展具有重要战略意义。首先陈述了中国核电发展现状，并提出其发展过程中存在的问题，然后结合中国的实际情况提出了核能发展的战略措施。 关键词：中国;核电;战略措施 中图分类号：F12 文献标志码： A 文章编号：1673-291X***2011***07-0200-02 引言 中国长期以来，以煤炭为主的能源结构不仅已无法适应经济的快速发展，也造成了较严重的社会能源、环境问题。能源发面，煤炭可供人类使用的时间为二百至二百二十年[1]，中国面临煤炭枯竭的严峻形势不言而喻;环境发面，燃用各种化石燃料将向大气中排放大量的温室气体二氧化碳，硫氧化物和氮氧化物等有害气体以及大量的烟尘，对环境造成极其严重的破坏。因此，中国有必要积极改善能源利用结构和实现能源的多元化供给。目前，由于有枯水期和丰水期的分别，造成水电电力不够稳定;而太阳能和风能在短期内又不可能在总电力装机容量中占有较大的份额。所以，核能是目前唯一达到工业应用、可以大规模替代化石燃料的能源[2]。因此，本文从中国发展核电的必要性出发，结合核电产业在中国的现状和存在的问题，提了出中国核电发展战略措施。 一、中国核电发展的现状 截至2008年底，中国共有11台核电机组投入商业执行，核电装机容量达到910万千瓦，占中国电力装机容量的1.1%[3]，并且中国已形成广东、浙江、江苏三个核电基地。其中，秦山二期是中国自主设计、采购、建设、运营的核电机组，55项大型关键装置中，47项实现了国产化，标志著中国具有自主建设核电厂的能力[4]。同时，中国跨入了核电站出口国行列，巴基斯坦恰希玛核电站是中国第一座按国际安全标准自主设计、生产制造的核电站。中国在核电的科研、设计、建设、执行等方面还培养锻炼了一批专业人才，具有相对完整的核电人才队伍。 经过各个部门的努力，中国核电已形成规模化批量化发展格局 [5]。二代改进型压水堆核电技术路线―CPR1000已在核电站专案中得到应用，在积累二代技术储备和执行经验的基础上，中国还积极吸收安全性和经济性更高的三代核电技术。装置制造能力的提升，先进技术的引进以及核电建设取得的成就和经验的积累，为中国核电的进一步发展奠定了基础。预计到2020年中国电力装机总容量约为9.0亿~9.5亿kW，考虑到煤炭资源、运输能力、环境容量等承受力的制约，中国燃煤电厂总装机容量的比例将由目前的70%下降到61%，而核电在全国发电装机容量中的比重到2020年将达到4%，核电投运规模将达到4 000万千瓦，核电年发电量达到2 600亿~2 800亿千瓦时。 二、中国核电发展存在的问题 核电在中国发展近三十年中，减少了近1亿多吨煤炭的生产及其运输，对国民经济的发展和环境的保护起到了不可磨灭的作用。但是，仍然存在着组织模式不清、标准体系落后、技术创新不足等各种问题。 1.核电发展缺乏长远和总体性规划，这也直接导致了中国核电标准化体系较低。核电产业的发展涉及国家的长期能源战略，对于正处于工业化程序中的中国，核电在国民经济发展中的重要作用更加凸显。而目前中国核电多国引进、多种堆型、多种技术、多类标准的现状难以确保中国核电产业的可持续发展。 2.核电发展经济性较低。核电站平均建成价比投资为1 742美元/千瓦，燃煤电站平均建成价比投资为889美元/千瓦，核电与煤电平均建成价比投资为1.94[3]。此外，与煤电相比，核电的上网电价也较高，这势必会减弱核电在电力市场中的竞争力。 3.核电自主化、国产化程序有待提高。由于中国核电起步较晚，关键的核心技术尚未实现实质性突破，没有完全实现百万级大容量核电机组，工程设计、制造的自主化。而且，近三十年来，未能形成一个统一的、实际可行的核能战略目标、发展规划和与其相适应的产业政策，在已建的专案上形成多种堆型、多国引进，客观上不利于核电国产化局面。 4.核电人才不足，缺乏技术创新。中国核电人才存在缺乏、断档现象。人才数量不足，人才专业结构比例失衡，核电人才流失、老化，而且中国高校培养能力有限。技术方面，具有自主产权和国际领先水平的核心技术研发能力明显落后于国外核电发达国家。虽然核电装置国产化取得了一定进展，但关键核电装置以及装置的关键部件国内仍无法制造。 5.天然铀缺乏，放射性废物管理欠佳。中国已经探明的铀资源量不足，且天然生产能力较低;此外，随着核电的发展，如何处理放射性废物也需要妥善解决。 三、中国核电发展的战略措施 1.完善核电产业总体性、长远性规划。中国应尽快制定出符合中国核电发展的中长期规划，努力做到统一堆型，统一标准，并将核电建设纳入电力的总体规划。同时，借鉴美国“小业主”型、法国“大业主”型、日本“供应商”式、韩国“一体化”等诸多核电产业组织模式型别，找到适合中国国情的核电产业发展模式，从而保证中国核电建设的布局更合理，保证核电的可持续发展。 2.提高核电经济性，加大核电的资金投入。核电与煤电经济性相比，具有建成价比投资高的特点;与国内电网电价相比也没有优势。因此，实现核电标准化、批量化生产，努力控制核电站工程造价，提高核电厂负荷因子，在电价中体现环保折价，使核电站在经济发达、能源短缺和运输紧张的地区与煤电相竞争，这是中国核电发展的根本出路。此外，资金不足是制约中国核电发展的主要因素之一，所以，中国必须加大对核电发展的资金投入，以保证中国核电事业的可持续发展。 3.加速核电国产化和自主化程序。提高中国核电自主化、国产化，必须坚持先进科技引进与消化、吸收、创新相结合。引进百万千万级压水堆，时刻关注国际上最先进的技术，在第二代核电技术完善和成熟的基础上启动第三、四代核电技术。不断提高核电的国产化水平，促进中国核电产业的优化升级，从而保障核工业的可持续发展。 4.培养核电人才，加强核电技术创新。为了早日实现中国核电产业的腾飞，我们必须抓紧培养一批高阶核电技术人才，完善人才激励政策。同时，重视职工的在岗职位培训，努力建造一支懂技术、善管理的核电人才队伍。在技术创新方面：第一，要提高机组的安全性、经济性;第二，改进核废物处理技术，防止核扩散，努力实现核燃料回圈;第三，开发新的堆型，坚持采用热堆―快堆―聚变堆的三步方针，在保证新堆型安全性、经济性的基础上，争取使新堆型稳步发展并逐步形成中国的核能主力，同时加快核电自主化、国产化程序。 5.保证天然铀可持续供应，妥善处理放射性废物。足够的天然铀是核电可持续发展的前提，必须积极探明中国天然铀储量，确保天然铀的可持续供应。同时，加强技术创新，以防止放射性废物的泄露甚至实现废物再利用。 结语 经过长期的发展，核能已在中国初具规模。作为解决能源短缺、减轻环境污染的替代能源，核电已与火电、水电形成了中国电力的三大支柱。尽管如此，核电发展过程中的问题也急需解决。为此我们要充分吸收总结核电产业三十年中的发展经验和不足，统筹规划核电的发展，加速自主化国有化程序，培育核电人才，加强技术创新，提高核电的经济性，以保证中国核电事业的健康可持续发展。 参考文献： [1]景继强，栾洪为.世界核电发展历程与中国核电发展之路[J].东北电力技术，2008，***2***. [2]杨旭红，叶建华，钱虹，薛阳.中国核电产业的现状及发展初探[J].上海电力，2007，***6***. [3]邹树梁.中国核电经济性分析[J].南华大学学报：社会科学版，2009，***2***. [4]祁恩兰.中国核电发展的问题研究[J].中国电力，2005，***4***. [5]叶奇蓁.中国核电发展战略研究[J].电网与清洁能源，2010，***1***. [6]杜国功，杜国用.中国核电产业发展的战略思考[J].山东经济，2009，***3***.[责任编辑 安世友] 篇二 核电工程物资管理 摘要核电工程物资占到总投资55%左右，价值高，数台机组的物资采购价格高达百亿人民币;***1***种类繁杂，数量庞大，产生海量物资交易记录资料;***2***安全、质保等级分类复杂，过程控制严格，追溯性要求高，标准、规范要求严格;***3***管理周期长达5年多;***4***储存保养要求严格，恒温恒溼、清洁度等控制要求高。由于核电物资的特殊性，物资管理是核电工程专案管理的重要内容。对现场施工进度起着重要的后勤保障。作为核电工程物资本文针对核电工程物资的分散式管理中存在的问题进行分析，提出建议。 关键词 核电 仓储 物资管理 一、核电工程物资的管理模式 当前核电工程物资现场仓储管理模式主要分为两类，一是分散式管理，即仓储管理工作由各岛安装承包商分别管理;这种管理模式在以前建设核电用的比较多，工程结束后，很多物项丢失的比较严重，特别是消耗性材料和备品备件，由于总承包商无法对下面的安装单位做好监控管理的职责，安装单位在使用过程中浪费和丢失的比较严重，比之前预算的用量要多，使工程物料的成本增大，再次购买也增加了采购周期，影响了工程进度。不能及时检视物项的到货出库动态，也不能和现场施工进度紧密的联络起来。二是集中式管理，即总包方承担了所有的仓库业务，这种管理方式避免了安装单位随意浪费和丢失物资的现象，同时也带来了不好统一管理和成本增加问题。由于仓库人员种类繁多，各人员要求的技能、文化水平要求不同，不便于统一管理，增加管理成本。这种管理方式避免了安装单位随意浪费和丢失物资的现象，这种管理模式也有不足之处，总承包商不能有效的监管物项，核电在不断探讨核电的工程物项管理的模式，也不但在实际工作中改进和创新管理模式。海南核电在工程物资管理的方面开拓创新，有效有避免了前两种的管理方式的不足之处，合理的利用人和机具的利用，首次采用总承包再分包管理模式，仓储具体作业由一家承包商或专业的物流公司来操作，总承包商只到建立建一支较小的物项管理团队，负责管理、监督承包商的日常工作，负责协调各个安装承包商物资部门，以确保甲供物项各项工作顺利进行。 二、工程物资的几个控制和管理方面的建议 整个工程物资的管理包括计划、设计、采购、仓库的建设主要几个方面。 设计、采购、计划问题。在实际建设过程中，施工图纸的出版进度往往难以满足采购进度的需要，因此无法及时提供图纸材料清单作为采购的依据。在此情况下，采购工作依据历史参考电站的装置材料采购清单进行采购，但由于不同专案存在设计变更、现场变更，造成一定程度上采购遗漏、材料短缺或剩余浪费。供货计划根据三级采购进度计划和采购合同编制，条目比较粗，安装需求计划根据四级计划编制，两个计划在细节程度上的匹配度不高，一方面造成工程物资提前到货积压仓库，导致库容不足，有些物项到货离具体安装时间相差二三年之久，这样不仅占用库存量，由于海南天气高温潮溼，装置容易生锈和老化，影响装置的质量问题，同时也给后期物项保养增加了工作任务，导致成本增加。 如何解决到货与安装进度所需物项不匹配的问题，根据其他核电的安装进度所用物资进行分析，结合现场的施工进度，制定物项的一年的到货滚动计划，发给供货商，提前做好到货安排，也要控制物项过早到货。安装单位根据二级施工进度计划，编制三、四级施工进度计划，在四级进度计划的基础上结合实际施工编制3个月滚动安装需求计划。根据施工安装单位的安装需求计划，核实所求物项是否已经到货，及时与供应商联络到货问题，提前解决到货问题，满足施工现场所需。 一、库房的建设： 仓库规划和建设问题。在核电现场平面图中布置，仓库的布置和现场厂房之间科学安排，防止仓库离现场施工远，二次搬运的吊车、卡车、叉车、人工费用增加。同时也增加了安全风险。总承包应建立仓库设计、建造的标准化体系。根据核电物资储存等级、类别、大小应建立不同储存等级的仓库，满足物资的储存要求。仓库配备行车、叉车、等机具，配备消防设施、通风保溼设施、配置摄像头、保安岗亭等安保设施，配置照明、动力等电源设施。每天对仓库的设施进行安全检查，做好相关检查记录。其次仓库的各种作业活动，必须有相关程式规定和管理规章制度，做到有章可循，有据可依，这也是核电行业的管理方针。 二、到货开箱检验缺陷问题： 截止日前，到货开箱检验的缺陷的统计，开箱检验缺陷已经有二千条，已经关闭一千一百多条，核电专案已经接近尾项，这些没有关闭的缺陷检验报告，按照要求不能组卷进行移交，虽然这些缺陷大部分都是一些小问题。后期的工作重点在关闭检验缺陷上面了，要减少开箱检验的问题，个人建议从源头开始：***1***开箱时，对面哪些重大装置和供货比较多的厂家，在开箱检查时，要求厂家人员必须参加，发现小问题或疑惑的问题，在开箱检验时就可以解决。***2***对于检验时发现一些小问题，如小面积生锈、零件脱落，如厂家人员没有到现场参加开箱，这些问题可以安排仓库承包商在开箱时就可以进行处理，减少开箱检验。***3***参加开箱检验人员，如开箱中发现密封垫片、管接头等有划痕现象，如钢丝绳、电缆、钢管到货米数缺少一点，这些问题安装单位QC人员在开箱检验的时候都可以下结论，不影响现场的安装使用。 三、物资管理系统SAP 由于核电物资的种类繁杂，数量庞大，在日常到货、开箱、出库、查询的活动中，产生海量的交易记录资料，这些记录要用系统软体要实际管理。现代化的物资管理软体SAP，可以帮我们实际日常的工作管理的需求，和资源共享，资讯的准确性。工程物资的消耗统计，后期的费用的结算提供了可靠的资讯。 四、物资储存级别的要求 现场储存保养。仓库大致分为三个等级，一级为恒温恒溼仓库，温度控制在16℃～25℃，溼度小于等于60%，防静电，防强磁场，保持清洁度等;二级为一般室内或保温库，三级为一般露天仓库。在储存期间，需按照规范书中要求的频率、内容对储存的物资进行预防性和修正性保养，如防腐涂油、气体或液体保护、通电保温干燥、转动等，发现质量异常，进行修正性保养，严重质量问题按照《不符合项报告》进行处理。所有保养工作都须形成记录以备核查。 五、总结 随着人类对能源需求的日益增长和不可再生能源的日渐减少，核电能源已成为一些国家能源计划中的重点物件之一，尤其在我国，核电能源已进入快速发展阶段。物资管理从前的单一的模式变成多样化，现代化管理的模式，科学化的管理，降低管理成本，更好的为核电建设提供有力的保障。 参考文献： [1]任永娟，薛润泽.核电厂建设阶段的仓储管理工作[J].分析中国城市经济，2011 的人还看