某核电站高温取样冷却器传热管开裂原因

张志明, 郭 凯, 李心刚, 马朝龙, 蔡宝光

(1.大亚湾核电运营管理有限责任公司, 深圳 518000;2.中广核核电运营有限公司, 深圳 518000)

核电站取样系统是为化学和放射化学液体和气体集中取样设计的，它从反应堆冷却剂系统、蒸汽发生器二次侧和蒸汽发生器排污系统等位置抽取样品，通过高温和低温取样冷却器(冷却水来自设备冷却水系统)进行两级冷却，以满足其最终温度要求。

2019年某核电机组在运行过程中发现REN(核取样系统)高温取样冷却器蛇形传热管(简称传热管)发生开裂泄漏，该冷却器为立式管壳式热交换器，蛇形传热管外径为10.2 mm，壁厚为1.8 mm，材料为00Cr19Ni10钢，管内、外介质均为排污水，水质基本与除盐除氧二回路水相同。经调查发现，该电站机组的传热管曾发生多次类似的泄漏事故，国外也有对核电站机组REN热交换器传热管相似开裂事故的报道[1-2]。为找到该核电厂高温取样冷却器，传热管的开裂原因，笔者对开裂的冷却器蛇形传热管进行了一系列宏观观察、金相检验、化学成分分析、硬度测试和腐蚀产物分析，并提出建议，以期为核电站取样系统冷却器的有效管理和安全稳定运行提供参考。

1 理化检验

1.1 宏观观察

对开裂的传热管进行观察，去除腐蚀产物前后宏观形貌如图1所示。可见顶部传热管外表面存在一层较厚的红褐色腐蚀产物，部分红褐色产物剥落后可见褐色或黑褐色的内层腐蚀产物，底部传热管则呈金属光泽，无腐蚀产物沉积。在传……