2015-06-05
605
Сs – углеродистые стали, ss – нержавеющие стали.
В контурах АЭС типа PWR рыхлый слой коррозионных отложений значительно меньше, чем в контурах АЭС с реакторами кипящего типа. Количество отложений на участках с высокой скоростью теплоносителя незначительно, рыхлые радиоактивные продукты в основном распределяются на поверхностях тупиковых участков контура, например компенсатора объема. В установках с реакторами типа BWR рыхлые продукты коррозии обычно распределены по всему контуру и накапливаются в тупиковых участках.
Образующиеся в первых контурах АЭС коррозионные отложения отличаются повышенной устойчивостью к воздействию химических реагентов. Это объясняется их глубокой дегидратацией в условиях контура. Прокаливание продуктов коррозии даже при 1000 0С приводит к потере массы всего на 5-10 %. Считают, что причиной химической устойчивости коррозионных отложений также может быть наличие в них кремния.
Образование оксидных слоев на поверхностях конструкционных материалов в процессе эксплуатации АЭС играет как положительную, так и отрицательную роль для работы теплоэнергетического оборудования. Формирующиеся на начальных этапах эксплуатации плотные (топотактические) пленки ПК обладают защитным действием и замедляют протекание коррозионных процессов.
|
|
|
В то же время, следствием процессов образования, накопления и миграции продуктов коррозии в первых контурах АЭС являются: рост мощности дозы гамма-излучения за счет появления АПК, что усложняет эксплуатацию основного оборудования; накопление продуктов коррозии на ТВЭЛ–ах активной зоны, что в некоторых случаях может вести к их пережогу и выходу из строя.
При стационарной работе АЭС активированные продукты коррозии, нелетучие продукты деления распределены между ПК на поверхностях, дисперсными продуктами коррозии и теплоносителем. Показано, что рыхлая составляющая ПК в отличие от плотной пленки содержит основную (более 90%) часть активности отложений. Данные о содержании и распределении основных АПК в радиоактивных отложениях АЭС, полученные путем исследования образцов-свидетелей, находящихся в контуре МПЦ реактора кипящего типа в течение 13000 часов, представлены в следующей таблице.
Таблица - Распределение основных АПК в отложениях на поверхностях оборудования контура МПЦ реактора кипящего типа
| Материал образца | Радио-нуклид | Ауд. отл., Ки/см2 | Ррад. в рыхл. отлож., % | Ауд. образца без рыхл. отлож., Ки/см2 | Ррад. в плотн. пленке, % | Ауд. образца с полностью удал. отлож., Ки/см2 |
| ОХ18Н10Т | 58Со 65Zn 60Co 54Mn | 1, 7·10-8 1, 6·10-7 3, 6·10-7 1, 8·10-7 | 85,0 92,9 95,3 93,6 | 2, 5·10-9 1, 2·10-8 1, 7·10-8 1, 1·10-8 | 1,3 3,8 3,2 4,5 | 6, 2·10-10 6, 3·10-9 5, 5·10-9 3, 4·10-9 |
| ОХ18Н10Т | 58Со 65Zn 60Co 54Mn | 4, 5·10-8 2, 7·10-7 7, 2·10-7 4, 0·10-6 | 93,4 96,8 96,0 99,4 | 3, 0·10-9 8, 7·10-9 2, 3·10-8 2, 5·10-8 | 6,6 3,2 3,2 0,6 | 1, 9·10-12 1, 0·10-10 1, 0·10-10 1, 4·10-10 |
Примечание: Ауд. отл. – удельная активность отложений на поверхности образца;
|
|
|
Ауд. образца без рыхл. отлож. – удельная активность отложений на образце после удаления рыхлых отложений;
Ауд. образца с полностью удал. отлож. – удельная активность на образце с полностью удаленными отложениями;
Ррад. в рыхл. отлож. – содержание радионуклида в рыхлой пленке отложений;
Ррад. в плотн. пленке – содержание радионуклида в плотной пленке отложений.
Фракционным радиохимическим анализом примесей теплоносителя, основанным на использовании ядерных фильтров с различным набором пор (1,2; 0,8; 0,4 мкм) показано, что дисперсные ПК содержат до 98-99 % активности долгоживущих радионуклидов, находящихся в теплоносителе при работе АЭС.
Отмеченные закономерности в распределении АПК, ПД и размыва топливной композиции в первых контурах АЭС, выявленные при их эксплуатации на различных этапах, свидетельствуют, что наиболее эффективное выведение радиоактивных загрязнений с поверхностей циркуляционного контура возможно только при химическом воздействии, направленном на растворение сформированных коррозионных отложений, а также при организации эффективного выведения из теплоносителей дисперсных ПК.
