蒸汽发生器管板管孔锈蚀原因及控制措施

2021-01-04岑龙涛王保满张志强王伟波

设备管理与维修 2020年23期

关键词：切削液毛毡管板

岑龙涛，王保满，张志强，王伟波

（中广核工程有限公司，广东深圳 518124）

0 引言

蒸汽发生器是核电站核岛关键设备之一，通过热交换产生蒸汽推动汽轮机做功，并且起到隔离一回路和二回路的作用。华龙项目蒸汽发生器管板管孔锈蚀问题，不仅影响密封焊的焊接质量，处理过程也耗费大量的成本，造成工期延误[1]。

分析导致管孔出现锈蚀问题的影响因素，对工艺过程控制的缺陷进行针对性改进，为华龙项目蒸汽发生器管板管孔清洁度的质量控制优化做出有益尝试。

1 锈蚀情况

蒸汽发生器管板组件在进入清洁室后装配支撑板之前，发现268 个管孔（共计12 312 个管孔）内壁存在锈蚀，锈蚀孔数量占比2.18%，锈蚀主要分布在管孔两侧端部低合金钢位置，距离管板一次侧表面管孔的锈蚀数量比二次侧表面多（图1）。

2 原因分析

结合锈蚀缺陷的分布位置和深度、长度，通过对于人，机，料，法，环等5 个方面进行排查分析，分析出锈蚀产生的主要原因（图2）。根据归纳的原因，对于可能的原因逐项进行分析（表1）。

2.1 防护工艺措施/防护材料

图1 管孔麻点锈蚀

图2 人、机、料、法、环分析

表1 原因分析汇总

由于管板孔锈蚀数量占比较少（2.18%），且管孔采用清洗剂润湿+毡塞封堵+气相防锈膜封闭包裹相结合的方式进行防护，同类其他项目并未发生锈蚀，表明防护工艺有效。

2.2 深孔钻机加工切削液/清洁用材料

管孔锈蚀需要接触水、氧气和其他污染物，防护的主要作用是隔绝水、氧气和其他污染物。如果保护膜和保护环境被破坏，就有发生锈蚀的可能。在管板部件生产过程中，制造厂办理了产品工序临时调整单。生产工序调整后，管孔具备接触水和污染性腐蚀离子（如F，Cl）的可能性。为了进一步验证可能导致管孔锈蚀的原因，对切削液以及毛毡塞进行化学检测，分析结果如下：

（1）深孔钻机加工用切削液。对镗床用切削液进行了F 离子、Cl 离子的化学分析（表2），分析结果表明：机加切削液为pH值9～10 的水基乳化液，其主要成分为有机羧酸。在车间生产过程中，未对切削液进行完全隔离，部分切削液流入管板一侧[2]，吸附于毛毡塞上，也有部分溅到毛毡塞或管孔与毛毡塞缝隙处，导致局部氯离子含量过高，引起腐蚀问题。

表2 切削液化学元素分析10-6

加工过程中产生的酸化蒸汽和大气中的水分（夏季空气中含有一定的氯离子和盐分）等，聚集吸附于毛毡塞表面，和切削液共同引发了管板孔局部腐蚀[3]。

（2）封堵防护用毛毡塞。对毛毡塞不同阶段的有害元素含量（主要检测产生和加速锈蚀诱因因素F 离子，Cl 离子）进行测定（表3），结果表明：毛毡塞使用前后以及随着锈蚀的增加，毛毡塞中的有害元素不断增加。带有锈蚀的毛毡塞，均存在黑色污染物附着；未带锈蚀的毛毡塞，呈现原始颜色。产生锈蚀管孔的毛毡塞，均存在不同程度的污染。