進(jìn)入21世紀(jì)后，我國(guó)電力仍將以較高的速度和更大的規(guī)模發(fā)展，電力的使用已滲透到社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生活的各個(gè)領(lǐng)域。由于電力具有便于轉(zhuǎn)換能源型式，能高度集中和無(wú)限劃分，清潔干凈和易于控制，可大規(guī)模生產(chǎn)和遠(yuǎn)距離輸送等特性，使電力發(fā)展和應(yīng)用的程度，成了衡量其社會(huì)現(xiàn)代化水平高低，以及物質(zhì)文明和精神文明高低的重要標(biāo)志之一。傳統(tǒng)發(fā)電手段主要是火電，但是由此消耗的大量煤和石油，不僅導(dǎo)致不可再生資源的嚴(yán)重消耗，而且在開(kāi)采、生產(chǎn)中產(chǎn)生大量有毒有害、污染環(huán)境的物質(zhì)，其主要產(chǎn)物二氧化碳是溫室效應(yīng)的元兇，同期產(chǎn)生的二氧化硫、氧化氮等都是污染大氣的主要物質(zhì)，造成酸雨。因此全世界在開(kāi)發(fā)清潔能源上很早就達(dá)成共識(shí)，在各個(gè)領(lǐng)域投入大量人力財(cái)力，目前開(kāi)發(fā)可替代能源的領(lǐng)域主要在集中在核電、風(fēng)電、光電。現(xiàn)今發(fā)展最迅速、市場(chǎng)效益最好的當(dāng)屬核電，對(duì)于優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，保護(hù)能源安全，積極應(yīng)對(duì)氣候變化和保護(hù)環(huán)境都具有重要意義。

    我國(guó)核電產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，取得了顯著成績(jī)，核電設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)水平明顯提高，核電工業(yè)基礎(chǔ)已初步形成。經(jīng)過(guò)起步和小批量?jī)蓚€(gè)階段的建設(shè)，目前形成了浙江秦山、廣東大亞灣和江蘇田灣三個(gè)核電基地，并在沿海和內(nèi)地開(kāi)始建設(shè)十個(gè)以上的核電項(xiàng)目，目前我國(guó)逐漸在技術(shù)、管理方面吸收借鑒國(guó)際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，使核電發(fā)揮越來(lái)越大的作用，提高在發(fā)電總裝機(jī)容量上的比例。隨著核電的發(fā)展，核電防腐技術(shù)也在逐步完善，并在核電專用涂料方面積極研發(fā)并投入使用新的、更高效的產(chǎn)品。

    涂料廣泛應(yīng)用于核電站核島、常規(guī)島的鋼結(jié)構(gòu)、混凝土、設(shè)備管道等部位，是核電站腐蝕防護(hù)的重要手段之一。根據(jù)核電站各個(gè)部位防腐要求的不同，尤其是核電自身的特殊運(yùn)行條件，核電站涂層防護(hù)可分為抗大氣腐蝕涂層和抗液體、埋地環(huán)境涂層，因此可以結(jié)合核電站設(shè)備組成分別對(duì)不同功用的適用涂層進(jìn)行分析。

    ”

    1.核島用防腐蝕涂料

    出于安全和設(shè)備運(yùn)行需要的考慮，設(shè)計(jì)建造核電站一般位于遠(yuǎn)離人口稠密地區(qū)的江河、海邊，因此外部一般設(shè)備、廠房等腐蝕環(huán)境基本屬于腐蝕等級(jí)較高的臨水（海水、淡水）條件，核電運(yùn)行后，設(shè)備使用周期長(zhǎng)，這些對(duì)核電及相關(guān)系統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)等的防風(fēng)防腐防潮性能、安全可靠性、工作效率等提出了十分苛刻的要求。

    微生物引起腐蝕（Microbiological induced corrosion）

    均勻腐蝕（General corrosion）

    電偶腐蝕（Galvanic corrosion）

    侵蝕腐蝕（Erosion corrosion）

    縫隙腐蝕/點(diǎn)蝕（Crevice? & pitting corrosion）

    水滴侵蝕（Water droplet Erosion）

    氣蝕（Cavitation （bubble）

    應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂（Stress corrosion cracks-SCC）

    晶間應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂（Intergranular stress corrosion cracks-IGSCC）

    因此核電必須采用特殊的重防腐涂料涂裝，才能滿足長(zhǎng)期防腐，這里我們重點(diǎn)討論核控制區(qū)域的防腐特點(diǎn)及產(chǎn)品要求。

    核電站運(yùn)行時(shí)，環(huán)境溫度較高，且存在中子、13l離子、丫離子輻射。因此核島內(nèi)適用涂層必須具有一定的耐溫性、抗輻照老化性。核電站主要分為核島、常規(guī)島和BOP三大部分。核島部分的使用的涂料和其冷卻水系統(tǒng)的防腐蝕要求和一般鋼結(jié)構(gòu)有重大區(qū)別。

    用于核電站的涂料，除了與一般涂料相同的要求外，還有一些特殊的更高的要求。核電站鋼結(jié)構(gòu)涂料按法國(guó)標(biāo)準(zhǔn)NF T30-900，NF T30-901，NF T30-903， NF T30-049及NF X41-002分別進(jìn)行并要通過(guò)LOCA試驗(yàn)、去污試驗(yàn)、輻照試驗(yàn)、老化試驗(yàn)及鹽水噴霧等試驗(yàn)，符合核電站安全殼內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)涂料的技術(shù)性能和要求。只有通過(guò)了以上這些試驗(yàn)的涂料系統(tǒng)才能使用于核電站

    （1）LOCA試驗(yàn)（失水工況模擬試驗(yàn)）

    核島的環(huán)境特點(diǎn)是：正常條件下，核島內(nèi)空氣中腐蝕性離子較少，溫度保持恒定，涂層劣化的主要途徑是人為損傷和輻照作用；異常條件下，如核島內(nèi)管道發(fā)生破裂，管道內(nèi)充滿的高溫高壓蒸汽瞬間能使核島局部達(dá)到約300℃、16MPa。因此核電防腐涂料應(yīng)重點(diǎn)考慮的是對(duì)島內(nèi)適用涂層滿足在異常條件下的使用要求。此外，根據(jù)ALARA原則（所有輻射劑量應(yīng)保持在可合理達(dá)到的盡可能低水平），核島適用涂層還應(yīng)具備較低表面處理?xiàng)l件下的可維修性。

    失水工況模擬試驗(yàn)（LOCA，loss of coolant accident）主要為了考驗(yàn)涂料的耐高溫噴淋液體的性能。在事故工況下，如果保護(hù)涂層的脫落可能堵塞流體管線、泵和回流噴水系統(tǒng)，妨礙噴淋，將對(duì)異常情況處理造成很大危害。

    （2）去污試驗(yàn)

    核電站燃料元件，堆內(nèi)構(gòu)件等在事故情況下，有時(shí)會(huì)發(fā)生泄露造成放射性物質(zhì)對(duì)有關(guān)設(shè)備設(shè)施的污染。燃料元件在輔照后檢驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)備污染也很嚴(yán)重，放射性塵埃，裂變氣體在設(shè)備表面的吸附等，都會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作造成放射性輻射，要現(xiàn)場(chǎng)排除故障前，要先進(jìn)行去污，使放射性劑量水平降低到一定的允許值。需要具有去污性能的地方如混凝土表面和混凝土槽內(nèi)襯里、及輻射區(qū)域內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)表面，使用的涂料有胺固化高分子量環(huán)氧涂料，無(wú)溶劑環(huán)氧漆等。

    （3）輻射試驗(yàn)

    放射性輻照會(huì)加速涂層中高分子樹(shù)脂或聚合物的老化耐開(kāi)裂，過(guò)量的放射性射線輻照會(huì)引起聚合物中化學(xué)鍵的斷裂耐降解。對(duì)于核電站所用的涂料，根據(jù)法國(guó)標(biāo)準(zhǔn)NFT30-903規(guī)定，涂層的耐輻射性應(yīng)該≥1.6×105Gy而沒(méi)有損傷。

    上述實(shí)驗(yàn)保證了核島防腐產(chǎn)品在極端條件的使用達(dá)到要求。

    核電站常規(guī)島涂層主要用于：設(shè)備外表面的抗大氣腐蝕防護(hù)和去離子水儲(chǔ)存罐等的內(nèi)部腐蝕防護(hù)。核電站輔助系統(tǒng)涂層主要包括：酸堿鹽飛濺條件下的涂層、結(jié)露設(shè)備及鋼結(jié)構(gòu)表面的涂層、電器設(shè)備表面涂層、海洋大氣和海水環(huán)境下的涂層等，一般主要是非控制區(qū)（沒(méi)有放射性污染的區(qū)域）廠房?jī)?nèi)正常大氣環(huán)境、腐蝕性環(huán)境的涂層系統(tǒng)。

    2.核電站防腐用涂層配套的選擇、設(shè)計(jì)及管理要求

    2.1 核電站涂層的選擇

    商業(yè)運(yùn)行的核電站機(jī)組一般均為大功率、連續(xù)運(yùn)行， 核電站涂層的施工時(shí)機(jī)一般選擇機(jī)組換料大修期間。基于核電站運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和設(shè)備的可靠性， 核電站涂層必須選擇已成熟運(yùn)用的可靠產(chǎn)品，并且至少能夠滿足所在設(shè)備一個(gè)或幾個(gè)大修周期的防護(hù)要求。

    核島適用涂層的選擇需滿足以下要求：

    （1）耐液體性實(shí)驗(yàn)。達(dá)到EJ／T1087—1998，對(duì)長(zhǎng)期與液體接觸的涂層系統(tǒng)按程序A進(jìn)行，對(duì)有可能造成液體飛濺區(qū)的涂層系統(tǒng)按程序B進(jìn)行

    （2）去污、耐輻照實(shí)驗(yàn)。達(dá)到EJ/T 1112--2000、EJ/T 1111-2000中丫射線輻照、去污性的要求。

    （3）涂料中的各種成分應(yīng)盡可能降低鹵族元素、硫元素的含量。根據(jù)各核島設(shè)計(jì)要求，控制硫和鹵素的總含量。

    （4）模擬DBA（Design Basis Accident）實(shí)驗(yàn)。模擬DBA試驗(yàn)及修補(bǔ)性試驗(yàn)。

    輻照后模擬DBA試驗(yàn)。根據(jù)RCC-M2000版f5300的要求規(guī)定實(shí)驗(yàn)。

    （1）人工老化實(shí)驗(yàn)。按照GB/T 1865進(jìn)行，室內(nèi)涂層系統(tǒng)進(jìn)行人工輻照暴露實(shí)驗(yàn)，室外涂層系統(tǒng)進(jìn)行人工氣候老化實(shí)驗(yàn)，并按GB/T-1766進(jìn)行評(píng)定。

    （2）耐鹽霧實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)方法采用GB/T 1771，評(píng)定要求按各核島設(shè)計(jì)要求。

    （3）耐水試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)方法采用EJ/T 1087，長(zhǎng)期與去離子水接觸的涂層系統(tǒng)應(yīng)按程序A進(jìn)行。

    （4）抗混凝土開(kāi)裂性能。所用涂層應(yīng)保證在一定要求下（如1mm混凝土基底開(kāi)裂）仍能保證涂層的抗液體滲透性。

    （5）耐磨試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)方法采用GB/T 1768

    （6）附著力試驗(yàn)。拉開(kāi)法，參照GB/T 5210的有關(guān)要求，采用拉開(kāi)法附著力測(cè)試。

    中遠(yuǎn)關(guān)西的核電防腐涂料產(chǎn)品，在產(chǎn)品的原材料、生產(chǎn)工藝、質(zhì)量控制、產(chǎn)品性能、施工性能都是嚴(yán)格按照日本關(guān)西的產(chǎn)品指標(biāo)進(jìn)行控制的，研發(fā)人員經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)調(diào)整對(duì)日本配方的消化吸收，在核電涂料研發(fā)、改進(jìn)的工作上進(jìn)行了近百次實(shí)驗(yàn)，同時(shí)在中遠(yuǎn)關(guān)西專門(mén)為核電項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)購(gòu)置了大量高端實(shí)驗(yàn)設(shè)備，與北京核工業(yè)研究院密切配合，得到國(guó)內(nèi)核電行業(yè)權(quán)威機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)認(rèn)證。中遠(yuǎn)關(guān)西涂料在專門(mén)為核電站的核控制區(qū)域設(shè)計(jì)的特殊防腐品種RX系列產(chǎn)品，能滿足嚴(yán)苛的防腐設(shè)計(jì)要求，適用于特殊的施工環(huán)境，并且產(chǎn)品的性能通過(guò)了LOCA等實(shí)驗(yàn)檢測(cè)。

    在核島區(qū)域，中遠(yuǎn)關(guān)西推薦的EPOMARINE RX系列的產(chǎn)品在防腐性和耐沾污、耐輻照性能等針對(duì)核電涂裝特種涂層要求的高端產(chǎn)品性能上都有良好表現(xiàn)。根據(jù)核電設(shè)計(jì)要求及產(chǎn)品性能，目前中遠(yuǎn)關(guān)西提供的針對(duì)核控制區(qū)的配套如下：

    混凝土表面

    鋼結(jié)構(gòu)表面

    目前我司在核電防腐上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全系列覆蓋，新研發(fā)推出的EPOMARINE RXN是專為核電混凝土PID159系統(tǒng)設(shè)計(jì)，填補(bǔ)了國(guó)產(chǎn)核電防腐產(chǎn)品在該領(lǐng)域的空白。中遠(yuǎn)關(guān)西的核電涂料產(chǎn)品已經(jīng)在業(yè)內(nèi)取得了優(yōu)異的業(yè)績(jī)，同時(shí)在田灣、嶺澳、福清等國(guó)內(nèi)幾大核電站的施工建設(shè)中被大量采用。

    目前，核電技術(shù)一直沿著高效、清潔、安全的方向發(fā)展，中國(guó)的核電技術(shù)發(fā)展迅猛，中遠(yuǎn)關(guān)西在核電涂料方面從緊跟潮流到引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展，一直保持著在中國(guó)核電涂料領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。以CNP1000和CPR1000為代表的、具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“二代加”機(jī)型，是我國(guó)較早引進(jìn)并進(jìn)行了成功國(guó)產(chǎn)化的技術(shù)，占據(jù)了我國(guó)在運(yùn)和在建核電機(jī)組的絕大多數(shù)，中遠(yuǎn)關(guān)西通過(guò)多年在中國(guó)核電領(lǐng)域的開(kāi)拓，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在核控制區(qū)和非控制區(qū)的所有防腐產(chǎn)品全系列，率先通過(guò)幾乎所有涉及的資質(zhì)和性能認(rèn)證，成為能為核電站所有部位提供優(yōu)質(zhì)防護(hù)的涂料供應(yīng)商。

    在國(guó)際核電領(lǐng)域里逐漸占據(jù)重要地位的新核電技術(shù)AP1000核電技術(shù)是中國(guó)第三代核電自主技術(shù)。中國(guó)核電市場(chǎng)通過(guò)引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新，掌握了AP1000的五大核心技術(shù)，為推進(jìn)中國(guó)核電產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平的整體跨越，為實(shí)現(xiàn)中國(guó)第三代核電AP1000的自主化、批量化建設(shè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。AP1000核電技術(shù)是目前唯一一項(xiàng)通過(guò)美國(guó)核管理委員會(huì)（NRC）最終設(shè)計(jì)批準(zhǔn)的第三代核電技術(shù)，這是目前全球核電市場(chǎng)中最安全、最先進(jìn)的商業(yè)核電技術(shù)。我國(guó)正在建設(shè)中的三門(mén)、海陽(yáng)兩個(gè)項(xiàng)目就使用了AP1000技術(shù)，中遠(yuǎn)關(guān)西已經(jīng)成功成為其主要涂料供應(yīng)合作伙伴。作為時(shí)刻關(guān)注核電領(lǐng)域最新進(jìn)展和技術(shù)動(dòng)向的中遠(yuǎn)關(guān)西，早在AP-1000技術(shù)處于論證初期，就展開(kāi)技術(shù)儲(chǔ)備，專人進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)。已經(jīng)研發(fā)成功的SD ZINC PRIMER 2000和UNIVERSAL EP-100專為AP-1000體系的鋼結(jié)構(gòu)部位設(shè)計(jì)并通過(guò)嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)認(rèn)證，上述產(chǎn)品都是按照國(guó)際最先進(jìn)的產(chǎn)品規(guī)范設(shè)計(jì)的，采用高固體、低VOC的環(huán)保型體系，在確保實(shí)現(xiàn)AP-1000技術(shù)核電站防腐用產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化的同時(shí)，遵循國(guó)際上日益強(qiáng)烈的環(huán)保性能的追求，使中遠(yuǎn)關(guān)西的產(chǎn)品能最大限度的服務(wù)于客戶。

    中遠(yuǎn)關(guān)西完成了“引進(jìn)、消化、吸收、再創(chuàng)新”的路子，逐步擁有了核電防腐涂料高端核心技術(shù)，為將來(lái)逐步擴(kuò)大在核電涂料市場(chǎng)的份額，并最終形成中國(guó)的核電防腐技術(shù)品牌在積蓄力量。

    2.2 核電站涂層的施工要求

    為盡可能提高涂料的防護(hù)周期，除了采用優(yōu)質(zhì)可靠的核電專用產(chǎn)品外，嚴(yán)格的新造施工控制手段和高標(biāo)準(zhǔn)的施工規(guī)格也是必須采用的。

    涂層防護(hù)的好壞與施工過(guò)程的質(zhì)量控制密切相關(guān)，尤其對(duì)于核電體系所要達(dá)到的長(zhǎng)期防腐要求而言，高標(biāo)準(zhǔn)的表面處理等級(jí)（一般要達(dá)到Sa2.5（近白級(jí)））、嚴(yán)格的新造施工控制等條件，都是達(dá)到良好涂裝品質(zhì)的必要條件。如：涂裝前表面處理，要求磨料干燥無(wú)油；漆涂裝前的表面清潔度；兩道面漆涂裝間隔；不同溫度、濕度條件下的涂層養(yǎng)護(hù)時(shí)間等。表面處理質(zhì)量包括三個(gè)方面，即鋼板表面的可視清潔度（銹蝕、氧化皮等）、粗糙度和不可視清潔度（油脂、可溶性鐵鹽、氯化物、硫化物、灰塵等），在這方面已經(jīng)形成了較完善的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和體系。鋼材表面可視清潔度（銹蝕、氧化皮）的評(píng)定，可分為定量和定性兩種方法。為了能正確、方便地評(píng)定鋼材在除銹之后的表面處理質(zhì)量，許多工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都先后制定了鋼材除銹的質(zhì)量等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)為GB8923-88《涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)》。在施工中嚴(yán)格遵照現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)服務(wù)工程師以及涂料商提供的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)、施工指導(dǎo)書(shū)等進(jìn)行施工也是保證涂料性能達(dá)到最大限度發(fā)揮的前提。在對(duì)混凝土表面涂裝前處理中，也有嚴(yán)格的處理程序和控制指標(biāo)需要遵守，如新水泥一般不宜立即涂裝涂料，至少要經(jīng)過(guò)28天的干燥養(yǎng)護(hù)后，使水分蒸發(fā)、鹽分析出才能開(kāi)始涂裝。如需急施工，可采用15～20％的硫酸鋅溶液刷洗水泥表面數(shù)次，待干燥后出去析出的粉質(zhì)和浮粒；也可用5～10％的鹽酸溶液噴淋，再用清水洗滌干燥；此外也可用耐堿的底漆先進(jìn)行表面封閉處理。經(jīng)表面處理后的混凝土表面應(yīng)無(wú)浮漿、脫膜劑、油污，去除凸起物及打開(kāi)所有表面的孔洞，用配套的環(huán)氧膩?zhàn)有扪a(bǔ)表面存在的缺陷，注意不要使空氣滯留在坑內(nèi)，使表面平整。涂裝施工前應(yīng)用水把塵土沖凈并完全干燥，在基層深度20mm的范圍內(nèi)，含水量≤6%，地面的PH值在6.8—8.0之間。

    為保證施工質(zhì)量，核電站涂層施工均設(shè)有獨(dú)立的質(zhì)量QC，負(fù)責(zé)施工過(guò)程的質(zhì)量檢查和記錄。配合現(xiàn)場(chǎng)涂料施工的技術(shù)支持工程師同樣擔(dān)負(fù)著解決涂料施工困難，控制涂裝效果，嚴(yán)格涂裝規(guī)范和條件等責(zé)任。

    3. 核電站涂料的發(fā)展要求

    為適應(yīng)我國(guó)“加快發(fā)展核電的產(chǎn)業(yè)方針，及時(shí)總結(jié)核電站涂料的適用特點(diǎn)和進(jìn)行涂料防護(hù)分析以及借助于國(guó)內(nèi)外涂料應(yīng)用的成功經(jīng)驗(yàn)和國(guó)內(nèi)核電站涂層的應(yīng)用實(shí)踐，我國(guó)核電站涂料的發(fā)展應(yīng)圍繞以下要求進(jìn)行開(kāi)發(fā)和研究。

    （1）假想事故工況下，安全殼內(nèi)涂層須滿足附著力要求。

    （2）安全殼涂層的耐溫、耐輻照、去污性的改進(jìn)和提高。

    （3）嚴(yán)格進(jìn)行核島涂層、二回路液體環(huán)境中涂層成分的控制，如降低鹵素、硫元素的含量。

    （4）  借鑒國(guó)內(nèi)其它行業(yè)在核電站輔助系統(tǒng)類似環(huán)境中的成功經(jīng)驗(yàn)，如：低表面處理涂料、濕固化涂料的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)；海水管道涂層焊縫涂層補(bǔ)口施工工藝的技術(shù)改進(jìn)等。

    （5）  核電業(yè)者嚴(yán)格控制施工質(zhì)量并定期檢查涂層。

更多關(guān)于材料方面、材料腐蝕控制、材料科普等方面的國(guó)內(nèi)外最新動(dòng)態(tài)，我們網(wǎng)站會(huì)不斷更新。希望大家一直關(guān)注中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)http://www.ecorr.org

責(zé)任編輯：龐雪潔

《中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)電子期刊》征訂啟事

投稿聯(lián)系：編輯部

電話：010-62313558-806

郵箱：fsfhzy666@163.com

中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)官方 QQ群：140808414