(三門(mén)核電有限公司，臺(tái)州 317112)

核電廠存在大量的縫隙結(jié)構(gòu)，如換熱器管板縫隙、法蘭連接處、螺栓螺紋連接處、金屬板搭接處、儲(chǔ)罐邊緣板等?？p隙結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致縫隙腐蝕或防腐蝕可達(dá)性差：當(dāng)縫隙寬度為0.025～0.100 mm時(shí)，腐蝕介質(zhì)可進(jìn)入縫隙且滯留其中，造成縫隙腐蝕。縫隙腐蝕一旦開(kāi)始，其腐蝕速率會(huì)迅速增加并給材料帶來(lái)嚴(yán)重的破壞[1]；當(dāng)縫隙結(jié)構(gòu)超出縫隙腐蝕的幾何寬度時(shí)，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，雖然不會(huì)造成突發(fā)的腐蝕失效，但是由于縫隙的存在會(huì)形成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，構(gòu)件可達(dá)性差而增加了防腐蝕難度。

在核電歷史上，縫隙腐蝕曾導(dǎo)致嚴(yán)重的設(shè)備失效事故[2]。盡管如此，在設(shè)計(jì)、施工和預(yù)防性維修環(huán)節(jié)，縫隙結(jié)構(gòu)引起的腐蝕問(wèn)題在業(yè)界仍未引起足夠的重視；通過(guò)糾正性維修來(lái)處理這些腐蝕問(wèn)題非常困難且代價(jià)昂貴，有時(shí)甚至無(wú)法處理?；诖耍竟ぷ髟噲D對(duì)核電廠縫隙結(jié)構(gòu)的腐蝕問(wèn)題進(jìn)行較全面的調(diào)查分析，針對(duì)不同類(lèi)型的縫隙結(jié)構(gòu)提出有效的腐蝕防護(hù)措施和預(yù)防性檢測(cè)建議。

1 核電廠縫隙結(jié)構(gòu)的腐蝕現(xiàn)狀

對(duì)某核電廠縫隙結(jié)構(gòu)的腐蝕問(wèn)題持續(xù)進(jìn)行了為期2 a的跟蹤調(diào)查，收集和分析了一百多個(gè)具有代表性的腐蝕案例。根據(jù)縫隙結(jié)構(gòu)的幾何特征和構(gòu)件服役環(huán)境的差異，將核電廠縫隙結(jié)構(gòu)歸納為九類(lèi)，見(jiàn)圖1，其中熱交換器、容器內(nèi)部、法蘭密封面三類(lèi)縫隙結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生浸泡環(huán)境中的縫隙腐蝕，其余六類(lèi)結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生非浸泡環(huán)境中的縫隙腐蝕。某核電廠近年來(lái)由于這九類(lèi)縫隙結(jié)構(gòu)腐蝕導(dǎo)致的設(shè)備及構(gòu)件降級(jí)事件統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 某核電廠縫隙結(jié)構(gòu)的分類(lèi)和因其腐蝕導(dǎo)致的設(shè)備降級(jí)事件統(tǒng)計(jì)Fig. 1 Classification of crevice structures of a nuclear power plant and statistics of equipment degradation events caused by corrosion

2 縫隙結(jié)構(gòu)的腐蝕與防護(hù)

2.1 熱交換器的縫隙腐蝕與防護(hù)

核電廠中有許多換熱設(shè)備，主要為板式和管殼式間壁熱交換器。蒸汽發(fā)生器(SG)690TT傳熱管作為一回路承壓邊界，承壓面積占比大，傳熱管的腐蝕破壞對(duì)核電廠安全運(yùn)行威脅最大，其中耗蝕和凹蝕是與SG縫隙腐蝕密切相關(guān)的兩種特別的腐蝕形式。

SG二次側(cè)的水平管板或支撐板內(nèi)會(huì)堆積泥渣，由于雜質(zhì)的沉積與濃縮，使得與之接觸的傳熱管表面發(fā)生以點(diǎn)蝕、斑蝕為特征的腐蝕現(xiàn)象，稱(chēng)為耗蝕。通過(guò)添加聯(lián)氨及排污等措施控制機(jī)組的水化學(xué)條件，并在大修期間采取高壓水力沖洗的措施，可基本解決耗蝕問(wèn)題。

SG二次側(cè)傳熱管與管板/支撐板之間形成環(huán)形縫隙，沉積物聚集在縫隙內(nèi)形成閉塞區(qū)間而發(fā)生縫隙腐蝕，比基體金屬體積大的腐蝕產(chǎn)物聚集擠壓傳熱管，造成傳熱管管徑減小而產(chǎn)生凹痕(凹蝕)，在應(yīng)力作用下可能導(dǎo)致傳熱管破裂。采用全深度液壓脹接的加工工藝，可有效避免管板脹接處縫隙腐蝕的產(chǎn)生；AP1000 SG傳熱管支承板采用三葉草管孔結(jié)構(gòu)[3]，見(jiàn)圖2，三葉草管孔與傳熱管平面接觸，平面接觸使傳熱管與支承板接觸點(diǎn)的縫隙過(guò)熱顯著減少，限制了局部化學(xué)濃縮。

圖2 三葉草管孔Fig. 2 Typical trefoil tube hole

修復(fù)SG損壞的傳熱管，最常見(jiàn)的方式是通過(guò)堵頭機(jī)械脹管和焊接堵塞U形管兩端管口；襯管(管中管)也是一種維修手段，因工序更加復(fù)雜，一般很少采用[4]。二回路及海水系統(tǒng)的管式熱交換器，考慮到電站的經(jīng)濟(jì)性和換熱效率，堵管不再是唯一的處理方式，使用環(huán)氧聚合物對(duì)熱交換器管板進(jìn)行修復(fù)已得到工程驗(yàn)證，見(jiàn)圖3。甚至使用環(huán)氧聚合物對(duì)常規(guī)換熱管進(jìn)行修復(fù)也有不少應(yīng)用。

2.2 容器內(nèi)縫隙結(jié)構(gòu)的腐蝕與防護(hù)

對(duì)于一回路中用于儲(chǔ)存含硼酸放射性水的不銹鋼容器，縫隙腐蝕是其主要的失效形式。某核電廠在熱試后，與堆芯連通的換料水箱和換料水池內(nèi)發(fā)生大量的縫隙腐蝕現(xiàn)象，腐蝕位置使用了大量的螺栓和搭接結(jié)構(gòu)。容器內(nèi)的縫隙腐蝕危害沒(méi)有SG腐蝕的大，但是腐蝕問(wèn)題難以發(fā)現(xiàn)，且腐蝕會(huì)增加放射性活化產(chǎn)物，腐蝕產(chǎn)物脫落進(jìn)入一回路形成異物而嚴(yán)重影響堆芯安全；同時(shí)，機(jī)組運(yùn)行后含有較高的放射性，腐蝕結(jié)構(gòu)難以維修甚至無(wú)法維修。

圖3 環(huán)氧聚合物修復(fù)管板Fig. 3 Tube sheet repaired with epoxy polymer composite

縫隙腐蝕與設(shè)備的結(jié)構(gòu)形狀有很大的關(guān)系，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的設(shè)備易形成縫隙引起雜質(zhì)或液體滯留，造成嚴(yán)重腐蝕。因此，一回路罐體內(nèi)從設(shè)計(jì)上避免縫隙結(jié)構(gòu)是唯一有效的方式，應(yīng)禁止采用鉚接、搭焊、跳焊、搭接等容易產(chǎn)生縫隙的結(jié)構(gòu)形式，并盡量避免采用螺栓連接結(jié)構(gòu)。二回路及輔助系統(tǒng)使用襯里的容器，遵從NACE SP0178要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造，可有效減小和避免縫隙結(jié)構(gòu)；對(duì)于無(wú)法避免的縫隙，應(yīng)采用形狀簡(jiǎn)單的縫隙結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行100%填縫處理。

2.3 法蘭密封面的腐蝕與修復(fù)

在含氯化物溶液中的結(jié)構(gòu)最容易發(fā)生縫隙腐蝕。海水環(huán)境中，密封面與墊片只需有合適的縫隙引起海水滯留，無(wú)論有無(wú)防護(hù)措施，都不可避免會(huì)發(fā)生縫隙腐蝕。密封面的縫隙腐蝕已成為海水環(huán)境中不銹鋼的主要失效形式之一。

密封墊的材質(zhì)和尺寸對(duì)法蘭密封面的縫隙腐蝕影響較大。連接部件的墊圈、法蘭盤(pán)應(yīng)采用非吸收性的材料(如聚四氟乙烯)，不宜使用石棉類(lèi)材料，防止吸收潮氣[5]。在法蘭連接結(jié)構(gòu)中，如果墊圈過(guò)大，墊圈邊緣就會(huì)凸出來(lái)，墊圈下就容易產(chǎn)生縫隙，發(fā)生縫隙腐蝕。如果墊圈過(guò)小，就容易產(chǎn)生沉積物，沉積物形成縫隙，也會(huì)發(fā)生縫隙腐蝕。

由于海水系統(tǒng)法蘭密封面腐蝕的高發(fā)性，有必要開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)便快速的修復(fù)方案。傳統(tǒng)的修復(fù)方案包括更換法蘭或法蘭補(bǔ)焊后機(jī)加工，涉及大量的切割打磨和動(dòng)火作業(yè)，所需時(shí)間較長(zhǎng)。近年來(lái)，環(huán)氧聚合物用于法蘭密封面的修復(fù)逐漸得到認(rèn)可，使用可重復(fù)利用的配對(duì)法蘭模具可實(shí)現(xiàn)對(duì)密封面的快速重塑，見(jiàn)圖4。

圖4 環(huán)氧聚合物修復(fù)法蘭密封面Fig. 4 Flange sealing face repaired with epoxy polymer composite

某核電廠核島廠用水系統(tǒng)，使用的AL-6XN雙相不銹鋼密封面發(fā)生了嚴(yán)重縫隙腐蝕，使用EB201陶瓷金屬聚合物修補(bǔ)劑成功對(duì)法蘭面進(jìn)行了多次修復(fù)。黃德軍等將EB201/EB202用于核電廠904不銹鋼法蘭密封面的修復(fù)中，也取得了理想的效果[6]。

某核電廠循環(huán)水系統(tǒng)，DN4100大口徑Q235法蘭密封面出現(xiàn)縫隙腐蝕凹坑，嚴(yán)重影響冷源系統(tǒng)安全。采用EB201陶瓷金屬聚合物修補(bǔ)劑對(duì)法蘭面進(jìn)行修復(fù)，并采用EB202對(duì)法蘭面進(jìn)行整體重塑；根據(jù)ASTM D695標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試了其抗壓強(qiáng)度(137.3 MPa)，該法蘭面用于支撐質(zhì)量為40 t的蝶閥，密封面未出現(xiàn)變形和泄漏。這是目前國(guó)內(nèi)核電站中最大尺寸的法蘭修復(fù)和重塑案例。

對(duì)于大口徑海水管道法蘭，內(nèi)部使用EB202陶瓷材料進(jìn)行堵縫，徹底阻斷海水進(jìn)入法蘭縫隙的可能，運(yùn)行3 a后未發(fā)生脫落和破損且未發(fā)生縫隙腐蝕。因此，對(duì)于大口徑法蘭，安裝適當(dāng)寬度的墊片并對(duì)法蘭縫隙采取封堵措施，可以不對(duì)法蘭面進(jìn)行涂裝，是一種更為可靠且經(jīng)濟(jì)的處理方式。

2.4 法蘭螺栓連接系統(tǒng)的腐蝕與防護(hù)

法蘭螺栓連接系統(tǒng)數(shù)量龐大，由于幾何形狀的復(fù)雜性，設(shè)計(jì)有效的法蘭防護(hù)方案已成為一個(gè)挑戰(zhàn)。法蘭螺栓連接系統(tǒng)的腐蝕體現(xiàn)在兩個(gè)方面：螺栓自身的腐蝕，螺栓與法蘭面/孔形成的縫隙結(jié)構(gòu)的腐蝕。

國(guó)內(nèi)核電廠針對(duì)螺栓等緊固件的關(guān)注主要集中在其強(qiáng)度及材料性能方面，尤其是高強(qiáng)緊固件的管理，從國(guó)家監(jiān)管層到核電業(yè)主，都十分重視[7]，但并未重視對(duì)于螺栓耐蝕性不足導(dǎo)致的強(qiáng)度降低問(wèn)題。某濱海核電廠室外大量使用發(fā)黑處理的低合金螺栓，2 a內(nèi)即出現(xiàn)嚴(yán)重銹蝕。對(duì)于采用碳鋼發(fā)黑、達(dá)克羅、熱鍍鋅、粉末復(fù)合滲鋅等處理工藝的四種螺栓在海洋大氣區(qū)進(jìn)行了為期2 a的試用，結(jié)果表明，粉末復(fù)合滲鋅技術(shù)在海洋大氣區(qū)具有最好的防腐蝕效果。復(fù)合滲鋅技術(shù)的復(fù)合層彌補(bǔ)了滲鋅層耐鹽霧性能的不足，邊飛龍等[8]采用真空滲鋅+達(dá)克羅的復(fù)合涂層工藝對(duì)海洋環(huán)境中的緊固件進(jìn)行防護(hù)，其耐鹽霧測(cè)試時(shí)間可達(dá)1 000 h 。核電廠所處環(huán)境為海洋大氣環(huán)境，針對(duì)緊固件，建議推廣使用復(fù)合滲鋅防腐蝕技術(shù)。

對(duì)于海水飛濺區(qū)、化學(xué)腐蝕區(qū)、冷保溫下、埋地管道、高濕冷凝環(huán)境的法蘭螺栓連接系統(tǒng)，由于縫隙結(jié)構(gòu)的存在，使用更高等級(jí)防腐蝕處理的緊固件，無(wú)法徹底解決其腐蝕問(wèn)題。適當(dāng)提高螺栓防腐蝕等級(jí)并配合使用包覆技術(shù)是一種有效的方案，氧化聚合包覆防腐蝕技術(shù)(OTC)具有防腐蝕和介質(zhì)隔離的雙重功能，施工方便、便于拆卸，已取得良好的應(yīng)用效果，見(jiàn)圖5。其他包覆技術(shù)，包括黏彈體技術(shù)、噴涂熱塑性材料、可剝離涂層也在一定場(chǎng)合得到應(yīng)用。

圖5 法蘭OTC包覆Fig. 5 Flange protected with OTC

2.5 邊緣板的腐蝕與防護(hù)

儲(chǔ)罐由于底板外圓徑向膨脹和收縮，以及儲(chǔ)罐的荷載變化會(huì)引起翹曲，使邊緣板和基材之間形成一條裂縫，含氯離子較高的水汽進(jìn)入到底板和基材之間，長(zhǎng)期滯留，造成底板下表面、邊緣板等部位嚴(yán)重腐蝕，保溫下儲(chǔ)罐的邊緣板腐蝕更為嚴(yán)重。

底板下表面尤其是邊緣板的腐蝕防護(hù)，關(guān)鍵在于切斷水汽進(jìn)入底板和基材之間。黏彈體和OTC復(fù)合礦脂帶包覆技術(shù)(見(jiàn)圖6)具有較強(qiáng)的密封性能，而且有效吸收了儲(chǔ)罐荷載變化引起的變形，具有很好的防護(hù)效果。黏彈體和復(fù)合礦脂帶為柔性材料，外來(lái)沖擊容易破壞防腐蝕層，大型儲(chǔ)罐在其表面增加聚乙烯夾克后提高了整體剛度[9]。單組份丙烯酸酯共聚物乳劑，與增強(qiáng)帶結(jié)合后形成的彈性高分子膜具有水分無(wú)法滲透，但內(nèi)部水蒸氣能滲出的特性，也得到了廣泛應(yīng)用。

圖6 儲(chǔ)罐邊緣板OTC包覆結(jié)構(gòu)Fig. 6 OTC protection details for tank base

室外行車(chē)軌道，鋼質(zhì)安全殼與混凝土接縫的位置，因?yàn)榇嬖诳p隙也面臨大量的腐蝕問(wèn)題，使用包覆技術(shù)，同樣可以達(dá)到容忍微量形變、密封和防腐蝕的目的。

2.6 設(shè)備基礎(chǔ)的腐蝕與防護(hù)

泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等重載運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的基礎(chǔ)，常因鋼制支撐結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，與基座之間形成大量的縫隙結(jié)構(gòu)，涂層保護(hù)等常見(jiàn)的防腐蝕措施不可達(dá)，這造成了嚴(yán)重的腐蝕問(wèn)題。

鑒于設(shè)備基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，采用灌漿處理是比較有效的方案，見(jiàn)圖7。使用的澆筑材料應(yīng)能抵抗惡劣的海洋環(huán)境和熱沖擊，具有良好的可澆筑性、滲透性、流平性。室外海洋大氣環(huán)境、室內(nèi)酸堿環(huán)境、室內(nèi)潮濕環(huán)境的設(shè)備基礎(chǔ)，都應(yīng)該進(jìn)行灌漿處理，澆筑材料對(duì)各種縫隙有良好的密封作用，屬于永久性防腐蝕解決措施。

圖7 典型灌漿示意圖Fig. 7 Typical chocking application

2.7 組合件的縫隙密封

組合件多形成搭接、對(duì)接等結(jié)構(gòu)形式的縫隙，組合件可以是金屬與金屬或金屬與混凝土等其他材料。室外區(qū)域、室內(nèi)化學(xué)污染區(qū)、室內(nèi)潮濕區(qū)域，縫隙結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行密封處理以阻隔腐蝕介質(zhì)的滯留。

對(duì)硅酮、聚硫、聚氨酯等3大類(lèi)不同品牌的密封膠進(jìn)行了試用，結(jié)果表明，它們都具有較好的自密封性和彈性。其中，聚硫密封膠用于縫隙防腐蝕密封的性能最優(yōu)，能適應(yīng)不同的環(huán)境和不同的結(jié)構(gòu)部位，與涂料具有良好的相容性，形成金屬底漆或混凝土封閉漆打底+聚硫橡膠密封+聚氨酯漆或氟碳漆罩面的涂裝體系。聚硫密封膠在橋梁縫隙密封中也得到了廣泛應(yīng)用[10]。

2.8 管道支架的腐蝕與防護(hù)

核電廠管道采用大量的支吊架進(jìn)行固定，常見(jiàn)的有橫梁支架、鞍座夾，以及各種管卡/夾。管道支撐處容易形成縫隙，在高壓荷載的作用下，涂層蠕動(dòng)導(dǎo)致減薄和破損，水汽進(jìn)入到縫隙內(nèi)引起縫隙腐蝕。管道支撐處腐蝕(CUPS)是管道失效的主要形式之一，產(chǎn)生的腐蝕問(wèn)題處理非常困難。

經(jīng)驗(yàn)表明，橡膠墊和玻璃纖維墊可有效避免金屬與金屬之間的接觸，但由于材料具有吸濕性，反而會(huì)加速支架接觸點(diǎn)的腐蝕，減少管道使用壽命；鞍座夾的結(jié)構(gòu)增加了縫隙面積，也會(huì)加速腐蝕。

采用半圓形高強(qiáng)度熱塑棒支撐是避免縫隙腐蝕的有效方式[11]。半圓結(jié)構(gòu)使管道縫隙最小化，使金屬與金屬之間的接觸被消除，減少水汽聚集。熱塑棒與聚烯烴套U型螺栓一起使用可以使管道與支撐結(jié)構(gòu)完全隔離，見(jiàn)圖8。

圖8 半圓形熱塑棒管道支撐Fig. 8 Half-round thermoplastic pipe support

2.9 不銹鋼小管的腐蝕與設(shè)計(jì)改進(jìn)

不銹鋼小管在核電廠大量用于流體傳輸，在其安裝過(guò)程中，避免縫隙非常困難，甚至無(wú)法避免。縫隙通常存在管道與支撐之間、相鄰管道之間，以及管道表面與沉積物之間。過(guò)小的縫隙導(dǎo)致氧含量降低，引起縫隙內(nèi)加速腐蝕。

材質(zhì)對(duì)不銹鋼小管縫隙腐蝕的影響具有決定性作用，在室外海洋大氣和室內(nèi)化學(xué)腐蝕區(qū)，某核電廠大量使用的304不銹鋼在2 a內(nèi)大量銹蝕，316和2205不銹鋼具有較高的縫隙腐蝕臨界溫度(CCP)，縫隙腐蝕現(xiàn)象依次遞減。具有防火、耐UV的熱塑性聚氨酯擠壓成型于不銹鋼的表面，也具有較好的防腐蝕效果。

管道支撐和管卡的安裝形式對(duì)不銹鋼小管縫隙腐蝕的影響較大。塑料管卡伴隨管道形變產(chǎn)生更小的縫隙，阻止氧氣進(jìn)入，室外區(qū)域不推薦使用。另外一種有效的方式是使用纖維增強(qiáng)塑料托架，在托架中安裝鋁合金管卡固定不銹鋼小管，由于鋁合金電位低，對(duì)不銹鋼小管產(chǎn)生陰極保護(hù)效果，鋁合金管卡腐蝕后可以定期更換[12]，見(jiàn)圖9。采用半圓形高強(qiáng)度熱塑棒支撐，也可明顯減緩不銹鋼小管的縫隙腐蝕，這也是目前使用較多的安裝形式。遺憾的是，以上措施在核電廠還沒(méi)有大面積推廣使用。

圖9 鋁合金管卡Fig. 9 Tube supports of aluminum alloy tubes

3 縫隙結(jié)構(gòu)的腐蝕檢測(cè)

不具有縫隙腐蝕特征的幾何結(jié)構(gòu)尺寸較大，采取防腐蝕措施后，一般無(wú)需采取預(yù)防性檢測(cè)。而尺寸較小具備縫隙腐蝕特征的幾何結(jié)構(gòu)，由于腐蝕具有突發(fā)性或無(wú)法采取有效的防腐蝕措施，需要考慮采取預(yù)防性腐蝕檢測(cè)。

蒸汽發(fā)生器(SG)的縫隙腐蝕無(wú)法避免，其腐蝕和降級(jí)在核電廠已引起足夠的重視，法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)傳熱管的在役檢查和二次側(cè)清洗都有強(qiáng)制要求。SG一次側(cè)傳熱管的渦流檢測(cè)可有效發(fā)現(xiàn)傳熱管的缺陷；二次側(cè)管板通過(guò)視頻檢查可發(fā)現(xiàn)沉積物的情況，支撐板沉積物視頻檢查也在逐步運(yùn)用[13]，定期水力清洗可有效清除二次側(cè)沉積物以減少縫隙腐蝕的發(fā)生[14]。但是，核電廠其他設(shè)備及管道的縫隙腐蝕問(wèn)題還未引起足夠的重視，主要維修策略還停留在糾正性維修的階段，事故后果嚴(yán)重且維修成本高。建議應(yīng)對(duì)重要設(shè)備尤其是單點(diǎn)敏感設(shè)備(SPV)的縫隙腐蝕進(jìn)行識(shí)別和篩選，采用基于風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防性維修策略，逐步建立縫隙腐蝕預(yù)防性檢測(cè)的維修規(guī)則。以下幾類(lèi)設(shè)備的縫隙腐蝕檢測(cè)具備推廣條件。

大型儲(chǔ)罐底板腐蝕檢測(cè)：儲(chǔ)罐底板建議采用漏磁方法進(jìn)行全面掃描，并用超聲測(cè)厚進(jìn)行局部復(fù)驗(yàn)的方式進(jìn)行檢測(cè)。漏磁檢測(cè)為開(kāi)罐檢測(cè)，檢測(cè)過(guò)程與底板直接接觸，通過(guò)分析底板腐蝕部位磁化后的漏磁量來(lái)定量評(píng)估該部位的腐蝕狀況，漏磁檢測(cè)靈敏度高、效率高、不受防腐蝕層的影響，對(duì)底板的腐蝕缺陷有較強(qiáng)的檢測(cè)能力。超聲測(cè)厚只能是抽查式的單點(diǎn)檢測(cè)，更適于檢測(cè)均勻腐蝕。漏磁加超聲測(cè)厚是很成熟的檢測(cè)方式，用于核電儲(chǔ)罐底板檢測(cè)是經(jīng)濟(jì)可行的，建議的定期檢測(cè)周期為5～7 a。大容量室外碳鋼儲(chǔ)罐，如消防水箱、非能動(dòng)輔助儲(chǔ)水箱應(yīng)優(yōu)先納入到定期檢測(cè)的范疇。

法蘭密封面腐蝕檢查：法蘭密封面的腐蝕在核電廠目前無(wú)定期檢查項(xiàng)目。由于法蘭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使用常規(guī)射線、超聲檢測(cè)技術(shù)等是極為困難的，且可行性不強(qiáng)、可靠性差。相控陣檢測(cè)技術(shù)在焊縫檢測(cè)中已經(jīng)應(yīng)用很多，較常規(guī)超聲檢測(cè)來(lái)言，相控陣檢測(cè)技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是可以解決復(fù)雜類(lèi)構(gòu)件和難以接近工件的檢測(cè)問(wèn)題[15]，法蘭密封面腐蝕缺陷就屬于此類(lèi)問(wèn)題。核島海水冷卻水的不銹鋼法蘭面、高壓蒸汽管道和給水管道，保溫層下法蘭密封面由于存在管道內(nèi)外同時(shí)發(fā)生腐蝕的傾向，建議定期進(jìn)行腐蝕檢測(cè)。

管道支撐下腐蝕(CUPS)的檢測(cè)：CUPS檢測(cè)的難點(diǎn)在于對(duì)殘余壁厚的檢測(cè)非常困難。目前通常的做法是目視檢查腐蝕嚴(yán)重的支架，在停機(jī)停堆大修期間拆除管道進(jìn)行檢查，勞動(dòng)強(qiáng)度大且成本昂貴。中程磁致伸縮超聲導(dǎo)波掃描是一種非接觸技術(shù)，無(wú)需耦合或壓力就能產(chǎn)生導(dǎo)波，與傳統(tǒng)長(zhǎng)距離超聲系統(tǒng)相比，軸向和周向的解析度都得到提高，是管道支撐下腐蝕檢測(cè)的一種成熟技術(shù)[16]。建議核電廠對(duì)目視檢查銹蝕嚴(yán)重的支架，使用中程磁致伸縮超聲導(dǎo)波掃描對(duì)接觸點(diǎn)的殘余壁厚進(jìn)行精確檢測(cè)。

4 結(jié)論

(1)縫隙結(jié)構(gòu)造成的腐蝕后果嚴(yán)重，整改和治理難度較大，核電行業(yè)應(yīng)引起足夠重視。

(2)對(duì)九類(lèi)縫隙結(jié)構(gòu)的腐蝕防護(hù)方案進(jìn)行了大量的現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，使用效果較好。建議應(yīng)將這些普適性原則納入到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，從設(shè)計(jì)和建造環(huán)節(jié)解決縫隙結(jié)構(gòu)的防腐蝕問(wèn)題。

(3)對(duì)重要設(shè)備的縫隙結(jié)構(gòu)，建議采取基于風(fēng)險(xiǎn)的維修策略，開(kāi)發(fā)預(yù)防性維修大綱進(jìn)行腐蝕檢測(cè)。