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我國作為核大國，將核電發(fā)展作為重要國家戰(zhàn)略。截止到2021年4月29日，我國已商業(yè)運(yùn)營核電總裝機(jī)容量達(dá)到51027.16MWe。截止2020年1-12月我國運(yùn)行核電機(jī)組共49臺(tái)（不含臺(tái)灣地區(qū)）
核電站為啥都建在海邊？
我國在役和擬建的核電站基本都在海邊，至于原因并不像大家想象的那樣，一旦出了事故方便排污，而是綜合了冷卻、排放、區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展等一系列因素的考量。沿海高鹽、高濕的惡劣環(huán)境，也給核電站防腐提出更高要求。
核電工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上富有特色的腐蝕問題
雖然核電工業(yè)里的金屬材料的腐蝕形式與其它種種工業(yè)領(lǐng)域里的基本類似，有全面腐蝕和局部腐蝕，局部腐蝕有應(yīng)力腐蝕、腐蝕疲勞、點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕等，但是它涉及面寬，產(chǎn)業(yè)鏈長，除去涉及的大量通用設(shè)備的各種常見腐蝕問題外，具有核電工業(yè)特色的腐蝕問題也很繁多，比如：核燃料生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的腐蝕問題：核工業(yè)主要采用的核燃料鈾以及钚在礦石開采、化學(xué)處理、精制濃縮等過程中，需要使用大量的酸、堿、鹽類化學(xué)物質(zhì)，中間過程也產(chǎn)生某些活潑產(chǎn)物如六氟化鈾，它們對(duì)所接觸設(shè)備都有不同程度的腐蝕性。
核燃料在使用和存放過程中產(chǎn)生的腐蝕問題：核燃料在核電站里使用的裂變過程中，要放出射線、射線、射線、中子流等射線，還有質(zhì)子流等帶電的重粒子流。這些射線可通過影響環(huán)境介質(zhì)、周圍材料和電極過程等促進(jìn)周圍材料的腐蝕。例如在射線作用下，純水會(huì)發(fā)生輻照分解，比較穩(wěn)定從而在實(shí)際工作中容易測(cè)量的產(chǎn)物主要是分子產(chǎn)物，如 H 2 O 2 和 O 2 ，它們可以明顯提高金屬材料在水中的電極電位，促進(jìn)氧去極化的腐蝕。高能量中子輻照可導(dǎo)致材料產(chǎn)生空位、位錯(cuò)環(huán)和原子偏聚等缺陷，導(dǎo)致材料硬化、腐蝕破裂和腫脹等問題，工程上一個(gè)重要現(xiàn)象是堆內(nèi)構(gòu)件用不銹鋼在中子輻照作用下發(fā)生晶界 Cr 貧化、Ni等元素集聚，導(dǎo)致沿晶應(yīng)力腐蝕破裂，稱為輻照促進(jìn)應(yīng)力腐蝕破裂。核燃料本身在使用和存放環(huán)境中也有腐蝕問題。
使用后的乏燃料等放射性核廢料產(chǎn)生的腐蝕問題：核燃料在核電系統(tǒng)的反應(yīng)堆內(nèi)經(jīng)過運(yùn)行使用后成為乏燃料，它以及核電產(chǎn)業(yè)鏈上產(chǎn)生的許多廢物都有放射性，這些放射性核廢料泄露會(huì)產(chǎn)生重大損失，因此對(duì)存放它們的容器提出非常高的要求，其腐蝕抗力尤為關(guān)鍵，美國為安全存放大量核廢料數(shù)千年，一直計(jì)劃在內(nèi)華達(dá)州尤卡山建立一座永久性的核廢料處置場(chǎng)，該計(jì)劃耗資巨大，核廢料容器的腐蝕與長期防護(hù)就是關(guān)鍵一項(xiàng)。
核電站堆芯部分關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料接觸特有的反應(yīng)堆冷卻介質(zhì)如高溫高壓水、鈉、鉛、熔鹽等環(huán)境而產(chǎn)生特有的腐蝕問題：比如目前核電工業(yè)中占絕大多數(shù)的是作為第二代和第三代的水堆，它們采用高溫高壓水為冷卻劑將核反應(yīng)產(chǎn)生的熱帶走發(fā)電；第四代正在研究開發(fā)的兩種快堆分別采用鈉和鉛為冷卻劑，釷燃料增殖反應(yīng)堆（又稱熔鹽堆）采用熔融態(tài)的混合鹽為冷卻劑。
沿海服役環(huán)境，如何搞好防腐？
利用核電的關(guān)鍵在于控制，如何控制能量均勻釋放、如何控制服役材料的腐蝕等等，而腐蝕問題會(huì)嚴(yán)重影響核安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。其腐蝕和防護(hù)一般經(jīng)歷材料研發(fā)、可靠性設(shè)計(jì)和水化學(xué)優(yōu)化三個(gè)步驟，核電站涂料從材料研發(fā)、配方設(shè)計(jì)、涂層設(shè)計(jì)都需要專門開發(fā)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)主要有三：美國ASTM標(biāo)準(zhǔn)、法國NF標(biāo)準(zhǔn)、中國EJ標(biāo)準(zhǔn)。
核電站的主要涂裝部位有哪些？
核島內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)、核島內(nèi)部混凝土結(jié)構(gòu)、安全殼常規(guī)島、BOP（電站配套設(shè)施）鋼結(jié)構(gòu)/混凝土結(jié)構(gòu)等風(fēng)道、管道、各類儲(chǔ)罐埋地件、與液體介質(zhì)接觸部位等。
核電站涂層系統(tǒng)是如何分類的？
核電站內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各部分對(duì)涂層的要求也不盡相同，所以在核電涂裝中會(huì)將核電站的涂層系統(tǒng)進(jìn)行分類。
涂層系統(tǒng)一般根據(jù)以下幾個(gè)方面分類：
1、涂層所處的位置，如反應(yīng)堆廠房、反應(yīng)堆廠房外核區(qū)、非核區(qū)
2、涂層所處的環(huán)境，如室內(nèi)大氣環(huán)境、沿海環(huán)境
3、涂層所涂覆設(shè)備的運(yùn)行條件，如溫度、是否為保溫材料4、基底材料的性質(zhì)，如鋼鐵、鍍鋅根據(jù)不同的涂層系統(tǒng)分類，會(huì)有對(duì)應(yīng)的涂層系統(tǒng)代號(hào)。
涂層系統(tǒng)代號(hào)由三個(gè)英文字母、三個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字組成：三個(gè)英文字母代表涂層系統(tǒng)的系列代號(hào)，三個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字代表基底材料的性質(zhì)和運(yùn)行條件。
以與大氣系統(tǒng)接觸的涂層系統(tǒng)代號(hào)為例：
單一的涂層體系不能滿足復(fù)雜的核電站服役環(huán)境，都是由幾種不同類型的涂層組合而成。以金屬機(jī)械部分為例，一般都是由“底-中-面”三層組成完整的涂層配套系統(tǒng)。
底漆：主要為無機(jī)富鋅底漆、富鋅環(huán)氧底漆。要求對(duì)金屬基底有良好的附著力，并有優(yōu)異的防銹作用。
中間漆：主要有高固體分環(huán)氧厚漿漆、云母氧化鐵環(huán)氧漆。主要作用在于增加涂層厚度，以提高整個(gè)涂層系統(tǒng)的屏蔽性。
面漆：主要有丙烯酸聚氨酯面漆。主要起遮蔽紫外輻照、阻擋雨水風(fēng)雪的作用，同時(shí)兼具裝飾作用。
以大亞灣核電站為例，室內(nèi)金屬構(gòu)件主要采用膦酸鋅環(huán)氧聚酰胺底漆/聚酰胺環(huán)氧苯酚面漆或環(huán)氧云母氧化鐵涂料/高固體分環(huán)氧涂料；室外金屬構(gòu)件主要采用含硅或環(huán)氧富鋅底漆/聚酰胺環(huán)氧乙烯中間漆/脂肪族聚酯聚氨酯面漆或環(huán)氧富鋅涂料，以及環(huán)氧云母氧化鐵涂料。
核電涂層系統(tǒng)的檢測(cè)也異常嚴(yán)格
要經(jīng)歷附著力測(cè)試、耐鹽霧試驗(yàn)、人工老化試驗(yàn)、耐溫試驗(yàn)、耐液體性試驗(yàn)、去污試驗(yàn)、耐輻照試驗(yàn)、模擬DBA試驗(yàn)、修補(bǔ)性試驗(yàn)、耐磨試驗(yàn)、以及鹵素、硫含量的測(cè)定。
核電站涂料系統(tǒng)以保護(hù)金屬構(gòu)件和混凝土構(gòu)件為主，除要滿足上述測(cè)試外，還要具有重防腐要求，特別是在非核區(qū)域的室外環(huán)境。
去污、耐輻照和LOCA模擬試驗(yàn)反而不是最重要的測(cè)試要求，這時(shí)候的金屬構(gòu)件主要以防電化學(xué)腐蝕、附著力、耐久性、機(jī)械性能等為重點(diǎn)，混凝土構(gòu)件的涂裝則主要關(guān)注如何防止CO2的滲透，以防止其內(nèi)部的堿性環(huán)境被打破。
所以混凝土構(gòu)件涂裝方面，涂料多選用環(huán)氧涂料，因?yàn)榄h(huán)氧涂料中沒有聚合物結(jié)構(gòu)中常見的酯鍵，而酯鍵會(huì)在堿性環(huán)境中發(fā)生皂化反應(yīng)，從而破壞堿性環(huán)境和涂層結(jié)構(gòu)。
核電涂料種類有哪些？
未來20年，平均每3個(gè)月中國就有一個(gè)核反應(yīng)堆啟動(dòng)！涂料是核電站用量最大的非金屬材料，在核電站建設(shè)中占據(jù)著重要一環(huán)。核電涂料企業(yè)以美國PPG、法國Peintures Maestria、美國Carboline Co、日本關(guān)西等為代表。
（文章來源于網(wǎng)絡(luò)）
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