核電廠容器管道襯膠的老化因素和檢測方法
環品橡膠板襯膠廠家:18936855966 田廠長(橡膠防腐襯膠工程師)/ 17834528114
核電廠的海水系統,如CRF、SEC、SEN、 CEX、SRI等,水處理系統,如SDA、ATE,均采用橡膠襯里的應用,采用橡膠襯里作為防腐措施的設備類型包括管道、容器、閥門、過濾器、換熱器等。橡膠具有良好的具有良好的彈性,拉伸強度, 伸長率、耐麿性、耐撕裂性久變形性能,具有相當好的耐氣透性、耐化學介質和電絕緣性,易于與其它材料粘合。橡膠襯里的這些較高的化學穩定性可以有效隔離侵蝕性介質與金屬基體,對各種酸、堿、海水等腐蝕性介質有良好的保護性能。
和其它材料一樣,橡膠襯里在機組運行過程中會出現老化失效問題,主要有龜裂、開裂、鼓泡等。橡膠的老化可能由多種因素導致,外因包括化學因素和物理因素。化學因素主要有氧、臭氧、水分、化學介質(如酸、 堿、鹽等)和腐蝕性氣體(如SO2、H2S、NH3、HCl 及其他有害工業氣體)等。物理因素有光、熱、電、磁、超聲波、高能輻射和機械應力等。此外,在實踐經驗中發現一些生物因素如微生物、蟲類、海洋生物(如貝類)也會使橡膠襯里失效。橡膠老化的內因主要有分子結構和化學組成的影響,配合組分的影響,加工工藝的影響等。襯膠在服役過程中一旦出現老化失效,比如開裂脫落,將使海水或酸堿鹽腐蝕性較強的介質穿過橡膠襯里直接與金屬基體接觸,形成“大陰極小陽極”的情況,導致金屬基體迅速腐蝕,甚至出現腐蝕穿孔、泄漏等事件。此外,襯膠老化到一定程度,容易出現大面積脫落,脫落的襯膠層還有可能堵塞管道、閥門、泵、過濾器和換熱器等設備,導致這些設備的功能失效,而這些設備的失效會帶來一系列的安全問題。
鑒于襯膠在核電廠設備防腐中的重要性和襯膠老化失效后可能導致的重大后果,對襯膠進行定期檢查和老化狀態評估是十分必要的。
襯膠檢測
1、檢查工具
通常對襯膠的檢查為目視檢查,主要工具有照相機、手電、反光鏡和內窺鏡等,檢查的內容為橡膠襯里的表面有無明顯的破損、缺肉、劃痕、機械損傷,以及橡膠襯里表面是否有堆積的腐蝕產物、搭接縫有無開裂等。此外,為了對橡膠襯里進行定量分析,通常借助于一些其他工具,如叩診錘、橡膠厚度計、硬度計、電火花等工具。叩診錘是借助手用叩診錘來敲擊橡膠襯里表面,聽其聲音來判斷橡膠襯里是否有鼓泡存在的一種檢測方法。在襯膠正常未老化狀態時敲擊,應發出清脆金屬聲。橡膠襯里的厚度是一個非常重要的參數,在機組運行過程中,隨著沖刷作用,襯膠會有一定程度的減薄。在日常檢查中,在沖刷減薄區域進行對襯膠的厚度測量是十分必要的檢測手段,也是衡量襯膠老化失效的一個重要指標。橡膠襯里在老化過程中,它的硬度在不同的老化階段各不相同,所以測量襯膠的硬度是評價橡膠襯里老化程度的一個重要參數。一般來說隨著襯膠的老化,其硬度會增大。
核電廠系統設備中應用的襯膠大致可以分為軟膠和硬膠,軟膠采用邵爾-A 型軟橡膠硬度計進行測量,軟質橡膠襯里層硬度值應在45~70(邵-A)范圍內;硬膠采用邵爾-D 型硬橡膠硬度計進行測量硬質橡膠襯里層硬度值應在65~85(邵-D)范圍內。當襯膠表面存在針孔漏點,在目視檢查中不能判斷是否存在缺陷時,一般采用電火花檢測儀進行掃描。測試時所選用的電壓是根據測厚的結果所確定,一般按1mm膠層3000V計 算確定,掃描速度一般在3~6m/min。因為電火花的電源為高頻高壓,所以檢測人員操作時應戴上高壓絕緣手套。被測防腐層表面應保持干燥,若表面濕潤時,不易確定漏點的精確位置,必須進行鼓風干燥后進行測量。
2、檢查程序
檢查橡膠襯里是否老化失效,主要是通過外觀檢查,發現襯膠是否有銹跡、鼓泡、搭接縫有無開裂,法蘭密封面襯膠有無開裂、鼓泡、破損等。另外,在檢查橡膠襯里時,還要檢測橡膠襯里的厚度和硬度值。檢查流程圖如圖1所示。
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