核電站屬高投入高產(chǎn)出設(shè)施,但由于材料問題,發(fā)達(dá)國(guó)家核電事故頻發(fā),導(dǎo)致了較大經(jīng)濟(jì)損失.到2020年,我國(guó)的核能發(fā)電總量將從現(xiàn)在的900萬千瓦增加到4000萬千瓦.在近日舉行的中國(guó)科協(xié)第192期青年科學(xué)家論壇上,有關(guān)專家學(xué)者認(rèn)為,核電廠設(shè)備隨著反應(yīng)堆年齡的增長(zhǎng),面臨老化和退化,腐蝕與防護(hù)專業(yè)將會(huì)起到越來越突出的作用,他們呼吁要提前為核電筑起安全屏障,在設(shè)計(jì)中就必須介入系統(tǒng)性腐蝕控制.

    由上海電力學(xué)院承辦的此次青年科學(xué)家論壇的主題是"中國(guó)核能發(fā)展中材料的防腐蝕預(yù)期".近年來,國(guó)內(nèi)有許多中青年科學(xué)家致力于該領(lǐng)域的工作并取得了相當(dāng)好的成果.在論壇上,來自國(guó)內(nèi)各高校和科研院所的青年學(xué)者們暢所欲言,就核電冷卻系統(tǒng)的防蝕與防污、核電廠設(shè)備腐蝕與防護(hù)、蒸汽發(fā)生器管材690合金的應(yīng)力腐蝕、核電站的材料腐蝕預(yù)測(cè)控制、電廠凝汽器材料的腐蝕與防護(hù)技術(shù)等內(nèi)容進(jìn)行了交流,為核電的安全發(fā)展提出了建設(shè)性的意見.

    上海核工程研究設(shè)計(jì)院研究員徐雪蓮介紹說,據(jù)2007年的相關(guān)統(tǒng)計(jì),目前世界上共有439座正在運(yùn)行的核電機(jī)組,其中運(yùn)行超過20年的機(jī)組有327座,占總數(shù)的74%,運(yùn)行超過30年的占總數(shù)的26%.我國(guó)的核電發(fā)展正面臨一個(gè)加速發(fā)展的大好時(shí)機(jī).

    我國(guó)已經(jīng)建成或在建的核電站大多位于海邊,均用海水作為循環(huán)冷卻水.金屬材料在海水中的腐蝕損失本來就相當(dāng)嚴(yán)重,而在含沙量較高的海水中,金屬材料的腐蝕就愈加嚴(yán)重.比如秦山地區(qū)已經(jīng)成為我國(guó)重要的核電基地,而其已經(jīng)運(yùn)行的核電廠由于含沙海水的磨蝕,引起的部件設(shè)備失效等問題時(shí)有發(fā)生.

    按核電站設(shè)計(jì)壽期一般為30～40年計(jì),世界上大多數(shù)核電站已達(dá)到或接近壽期末.考慮到核能發(fā)電占全世界發(fā)電總量的16%,核電站老化問題對(duì)世界能源的影響不容忽視.徐雪蓮說,由于腐蝕引起的非計(jì)劃停堆時(shí)有發(fā)生,百萬千瓦級(jí)核電站停堆一天,可損失數(shù)十到上百萬美元.因此腐蝕與防護(hù)專業(yè)將會(huì)在核電發(fā)展進(jìn)程中變得越來越重要.

    徐雪蓮提出了對(duì)海水腐蝕的控制方法,主要是根據(jù)使用環(huán)境,合理選用各類金屬材料或非金屬材料,應(yīng)用電化學(xué)保護(hù)技術(shù)和應(yīng)用表面涂鍍層保護(hù)技術(shù)等.而上海電力學(xué)院能源與環(huán)境工程學(xué)院教授徐群杰則提出了自己較新的抗海水腐蝕研究成果,即在金屬材料表面上涂鍍一定配比的綠色水處理緩蝕劑膜,可有效阻止海水腐蝕介質(zhì)的滲透,將金屬材料的壽命延長(zhǎng)10多年.中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二五研究所研究員陳光章,提出的電解海水制氯防污技術(shù)可應(yīng)用于濱海核電站的材料防護(hù).中國(guó)科學(xué)院金屬研究所彭曉研究員則提出,在低溫下加入納米粒子的鎳鉻合金涂層是核反應(yīng)堆內(nèi)部件抗水蒸氣腐蝕的有效途徑.

    根據(jù)能源政策及發(fā)展規(guī)劃,2020年前中國(guó)將建成4000萬千瓦核電容量,未來十幾年里,等于一年增加一個(gè)大亞灣核電站."從設(shè)計(jì)階段就應(yīng)該先期介入的系統(tǒng)性腐蝕控制,將是核電可持續(xù)發(fā)展的重要課題."專家強(qiáng)調(diào).