Химические процессы в контуре

Основные химические процессы в контуре связаны главным образом с коррозией конструкционных материалов и появлением отложений на теплопередающих поверхностях. Из наиболее важных видов коррозии реакторных материалов следует упомянуть межкристаллитную коррозию аустенитных нержавеющих сталей, связанную с уменьшением содержания хрома по границам зерен по сравнению с их центрами, а также коррозионное растрескивание под напряжением. С повышением содержания в водном теплоносителе кислорода и хлорид-иона значительно увеличиваются скорости протекания этих коррозионных процессов.

В ряде случаев повышенное содержание кислорода может вызвать ускоренную коррозию и циркониевых сплавов, особенно в щелочной среде. Очень важной характеристикой теплоносителя, от которой зависят скорость и вид коррозии, характер коррозионного процесса, количество переходящих в воду продуктов коррозии, их дисперсный состав, является значение рН, характеризующее активность водородных ионов. Наиболее заметно проявляется влияние рН теплоносителя на коррозию сталей перлитного класса и алюминия: с повышением рН до 9—10 можно снизить в несколько раз и скорость коррозии и скорость перехода продуктов коррозии в воду. Однако превышение этих значений может привести в некоторых случаях к щелочному растрескиванию сталей.

Осаждения на теплопередающих поверхностях вызываются также солями жесткости, что особенно важно для кипящих реакторов. Наиболее опасны разного рода отложения на поверхностях твэлов, поскольку приводят к ускорению коррозии их оболочки. Чтобы снизить вредное влияние описанных процессов, необходимо при эксплуатации ЯЭУ поддерживать концентрации различных примесей в теплоносителе на определенном уровне, что требует значительных усилий, затрачиваемых на очистку теплоносителя.

Все физико-химические процессы, имеющие место в контурах с теплоносителем, должны быть строго учтены при эксплуатации АЭС. Чтобы избежать попадания в теплоноситель послемонтажных загрязнений, а также чтобы убедиться в высоком качестве монтажных работ, перед началом эксплуатации АЭС производят подготовку и очистку контуров. На первом этапе проводятся гидравлические испытания контура, которые заключаются в проверке герметичности контура, заполненного водным теплоносителем, при повышенном давлении.

После гидравлической проверки герметичности контура и прочностных испытаний проводится его циркуляционная промывка, которая наряду с очисткой и отмывкой контура от послемонтажных загрязнений обеспечивает создание на внутренних поверхностях контура защитной окисной пленки. Циркуляционную промывку производят последовательно холодным (до 100°С) и горячим (до 260 °С) теплоносителем. Во время промывки обеспечивается предварительное снятие гидравлических характеристик реактора.