技术文献 技术标准 实用配方 化工常识
返回首页

我国核电涂料的发展现状及趋势

时间:2010-09-20来源:未知 作者:chem 点击:
我国核电涂料的发展现状及趋势 引言 随着煤、石油、天然气成本不断攀升,越来越多的国家开始把目光转向核电,核能利用技术进入了一个快速 发展时期,核电站很多地方存在核辐射,辐射会加速材料老化,多孔的混凝土表面也容易吸附放射性灰尘形 成永久性放射源

我国核电涂料的发展现状及趋势

 

引言

      随着煤、石油、天然气成本不断攀升,越来越多的国家开始把目光转向核电,核能利用技术进入了一个快速
发展时期,核电站很多地方存在核辐射,辐射会加速材料老化,多孔的混凝土表面也容易吸附放射性灰尘形
成永久性放射源,从而对运行和维修人员造成永久性损伤,因此,在建筑和设备表面涂刷涂料是核电站最常
用的防护手段。由于核辐射会使涂料粉化、开裂,破坏涂料的防护作用,只有具备了耐辐射性能的涂料才能
在核辐射场所使用。耐辐射性能的涂料,一方面需提供涂层的基本保护作用,另一方面需提供致密、易于清
洗以除去放射性污染物的表面。从 2005 年到现在,我国每年都有新开工建设的核电站。作为一种技术成熟、
可大规模生产的安全、经济、清洁的能源,核电在中国的远景规划中有着很大的发展空间。涂料是核电建设
的重要材料,每一个新建机组对涂料的需求量都相当大,这对当前我国涂料工业来说,无疑是个极好的商机。
经文献查阅表明,对核电涂料的研究开发已成为近几年涂料行业相关企业与科研院所的研究热点。本文以文
献 [1-12] 为参考,对我国核电涂料这一时期的研究活动加以总结分析,以期为该领域在今后的研究提供一
定参考与借鉴。

 

1 我国核电站发展现状及趋势

       目前,我国已投产的核电站有 6 座, 11 台核电发电机组,总装机容量为 885 万 kW ,仅占全国总装机容量的 1.1% , 2008 年核电发电量 684 亿 k W ,仅占总发电量的 1.99% ,我国核电发展相比世界水平还有很大差距。目前世界核电的装机容量平均水平是 17% ,其中超过 20% 的有 16 个国家,法国发展最为成熟,达到了 77% ,而且,国外的核电成本普遍低于煤电成本。根据 2006 年 3 月国务院通过的《核电中长期发展规划( 2005-2020 年)》,到 2010 年,在运行核电装机容量达到 1 200 万 k W ; 到 2020 年,在运行核电 装机容量达到 4 000 万 kW ,在建核电装机容量达到 1 800 万 k W 。而 2020 年的目标有望调整为 7 000 万 k W ,在建 3 000 万 k W 。分析人士认为,调整后的目标比此前业界预期的6 000 kW更高,这将直接带来我国核电设备市场的大发展。事实上,地方对发展核电的积极性使得全国核电的发展速
度远远超出预期。在政策的鼓励下,我国核电开发迎来“春天”,核电站建设也逐渐从沿海地区向内陆地区延伸。 2009 年,我国引进美国西屋 A P1000 技术建设的浙江三门一期 2 台 125 万 kW 核电机组、山东海阳一期 2 台 125 万 k W 核电机组 ; 引进欧洲 E P R 技术建设的广东台山 2 台 170 万 kW 核电机组,以及海南核电一期 2 台 65 万 k W 核电机组等项目将相继开工,装机容量超过 1 000 万 k W ,2010 年,中国内陆江西、湖南和湖北 3 个核电项目可望开工。当前有 10 座核电站已经开始动工,共 24 台核电发电机组,已核准的装机容量为 2 430 万 k W 。若考虑二期、三期工程,则最高可达 5 030 万 k W ,核电装备将迎来 4 000 亿元人民币的市场份额。

 

2 核电站环境适用涂层选择

      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 3 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。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。核电站涂层设计寿命一般在 10 a 以上。核岛适用涂层的选择需满足以下要求 :
(1) 耐 120 ℃ 、 400 ℃ 温度试验, 200 h 以上。

(2) 达到 E J / 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γ 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。

 

3 核电涂料种类

      根据核电站厂房功能和分布区域,压水堆核电站划分为核岛、常规岛、辅助系统 3 部分,其中常规岛和辅助系统统称为常规岛。与此对应,核电站涂料也可分为核电专用涂料和核电常规涂料。核电常规涂料适用于核电站非辐射控制区,即除核安全设备内、外表面涂层以外的全部设备及构筑物,其技术要求与其他工业领域同等环境条件下涂层的技术指标相同。核电专用涂层是满足核电站所特有的环境条件、技术要求的涂层体系。根据分布区域的不同,核电站专用涂料可分为 3 种类型 :

(1) 安全壳内涂层即安全壳内全部设备及构筑物表面的涂层 ;

(2) 辐射控制区涂层(不包含安全壳的辐射控制区内全部设备及构筑物表面的涂层) ;

(3)安全设备涂层,即非辐射控制区内主要核安全相关设备、构筑物表面的涂层,包括一回路海水冷却系统设备,强制通风和通水管道或沟槽,核级储水罐内部涂层,高架烟囱或设施,气机主油箱及应急柴油机油箱内部涂层。在核电站辐射强度非常大的区域,辐照足以使涂层失效。因此,在核电站辐射强度大的区域应使用表面无涂层的耐辐射材料。试验证明, 1 × 10 5 G y 辐射剂量条件下,一般涂层会出现变黄、发黏,甚至涂层破坏的情况 ; 而核电站专用涂层要求耐 1 × 10 7 G y 的辐射剂量。耐辐射性能较好的涂料类型有聚苯基硅氧烷、环氧、聚乙烯、聚酯及含氟树脂涂料等。去污性在很大程度上取决于涂层的表面性质和表面状态,如表面均匀、平滑、致密和坚硬的涂层不易吸附放射性污染物,吸收后用去污剂易洗涤。研究表明,环氧树脂涂料、含氟聚合物涂料和聚乙烯涂料(涂层)的抗污染性能最好,也最容易清洗,尤其以胺固化的环氧树脂(责任编辑:admin)

相关文章
------分隔线----------------------------
推荐内容