[发明专利]一种核电蒸汽发生器用防腐减污涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种核电蒸汽发生器用防腐减污涂层的制备方法，属于核燃料技术领域，其中，核电蒸汽发生器包括传热管以及支撑固定所述传热管的支撑板，上述制备方法包括：以镍基粉末为原料，在支撑板表面熔覆所述防腐减污涂层。本发明提供的制备方法能够有效避免核电蒸汽发生器中的电偶腐蚀，最终提升核电站二回路运行的安全性和持久稳定性。

技术领域

本发明涉及核燃料技术领域，尤其是涉及一种核电蒸汽发生器用防腐减污涂层的制备方法。

背景技术

核能作为一种清洁能源，在降低煤炭消费、有效减少温室气体排放、缓解能源输送压力等方面具有独特的优势和发展潜力，但是核能的应用也面临着一些问题，例如核电运行的安全性一直是民众担心的问题之一。

核电站主要分为一回路和二回路，其中一回路中燃烧核燃料发热，二回路利用一回路中产生的热量进行发电。压水堆核电站中蒸汽发生器是一、二回路的边界，具有至关重要的作用。

在蒸汽发生器中，存在数量极多的传热管，传热管细长且壁薄，并且经受回路水的冲刷，为提升安全性和运行的稳定性，需要用管支撑板加以固定。在核电站的长期运行中，蒸汽发生器内部具有高温高压的环境，传热管以及支撑板构件会发生腐蚀，腐蚀产物随着二回路流体转移并沉积，在传热管表面发生结垢现象，影响换热效率，甚至造成核电站的安全问题。

电偶腐蚀是指由于腐蚀电位不同，异种金属处于同一介质中，彼此接触或通过其他导体连通，造成异种金属接触部位的局部腐蚀。蒸汽发生器中支撑板和传热管之间的材质可能不相同，且两者之间存在不可避免的接触，这会产生严重的电偶腐蚀。并且受流致振动的影响，蒸汽发生器传热管与支撑板之间会发生微动磨损。这些最终都会影响蒸汽发生器运行安全。

传统的技术中，有研究者用涂层缓解上述腐蚀问题，但是考虑到核电站二回路的特殊环境，普通制备方法制得的涂层均不能发挥作用或者持久性非常差。

有鉴于此，确有必要提供一种核电蒸汽发生器用防腐减污涂层的制备方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种核电蒸汽发生器用防腐减污涂层的制备方法，能够有效避免核电蒸汽发生器中的电偶腐蚀，最终提升核电站二回路运行的安全性和持久稳定性。

根据本发明第一方面的实施例，提供了一种核电蒸汽发生器用防腐减污涂层的制备方法，所述核电蒸汽发生器包括传热管以及支撑固定所述传热管的支撑板，所述制备方法包括：以镍基粉末为原料，在所述支撑板表面熔覆所述防腐减污涂层。

根据本发明实施例的制备方法，至少具有如下有益效果：

(1)现在运行的核电蒸汽发生器中，传热管的材质一般为镍基合金，例如Inconel690，而支撑板的材质通常和传热管的材质不同，例如可能是钢质结构。因此在传热管和支撑板的接触、震动过程中，容易发生电偶腐蚀以及磨损。

本发明采用镍基粉末为原料在支撑板表面熔覆防腐减污涂层，由此上述防腐减污涂层不仅能保护支撑板不被腐蚀，尽可能避免磨损；且传热管和支撑板的接触界面材质几乎相同(材质相同或相似)，由此可尽可能避免电偶腐蚀的发生，减少蒸汽发生器的污垢生成与沉积现象。最终提升核电蒸汽发生器的运行安全性和持久稳定性。

(2)本发明采用熔覆法，能实现熔覆的技术多样，自动化程度高，生产周期短，制备工艺简单，工艺可控性好。

本发明内采用熔覆法，支撑板和防腐减污涂层之间形成了冶金结合，具有较高的结合强度、较高的致密性，且表面显微硬度大。因此防腐减污涂层在使用过程中不容易被磨损脱落(耐磨性优异)，且耐腐蚀性能更优。

(3)本发明通过简单的制备方法提升了核电蒸汽发生器的服役寿命，降低了服役成本。且本发明采用的制备原料选择范围广、来源广，且价格低廉，由此可进一步降低核电站的服役成本。