核電站屬高投入高產出設施,但由于材料問題,發達國家核電事故頻發,導致了較大經濟損失.到2020年,我國的核能發電總量將從現在的900萬千瓦增加到4000萬千瓦.在近日舉行的中國科協第192期青年科學家論壇上,有關專家學者認為,核電廠設備隨著反應堆年齡的增長,面臨老化和退化,腐蝕與防護專業將會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,在設計中就必須介入系統性腐蝕控制.

    由上海電力學院承辦的此次青年科學家論壇的主題是"中國核能發展中材料的防腐蝕預期".近年來,國內有許多中青年科學家致力于該領域的工作并取得了相當好的成果.在論壇上,來自國內各高校和科研院所的青年學者們暢所欲言,就核電冷卻系統的防蝕與防污、核電廠設備腐蝕與防護、蒸汽發生器管材690合金的應力腐蝕、核電站的材料腐蝕預測控制、電廠凝汽器材料的腐蝕與防護技術等內容進行了交流,為核電的安全發展提出了建設性的意見.

    上海核工程研究設計院研究員徐雪蓮介紹說,據2007年的相關統計,目前世界上共有439座正在運行的核電機組,其中運行超過20年的機組有327座,占總數的74%,運行超過30年的占總數的26%.我國的核電發展正面臨一個加速發展的大好時機.

    我國已經建成或在建的核電站大多位于海邊,均用海水作為循環冷卻水.金屬材料在海水中的腐蝕損失本來就相當嚴重,而在含沙量較高的海水中,金屬材料的腐蝕就愈加嚴重.比如秦山地區已經成為我國重要的核電基地,而其已經運行的核電廠由于含沙海水的磨蝕,引起的部件設備失效等問題時有發生.

    按核電站設計壽期一般為30～40年計,世界上大多數核電站已達到或接近壽期末.考慮到核能發電占全世界發電總量的16%,核電站老化問題對世界能源的影響不容忽視.徐雪蓮說,由于腐蝕引起的非計劃停堆時有發生,百萬千瓦級核電站停堆一天,可損失數十到上百萬美元.因此腐蝕與防護專業將會在核電發展進程中變得越來越重要.

    徐雪蓮提出了對海水腐蝕的控制方法,主要是根據使用環境,合理選用各類金屬材料或非金屬材料,應用電化學保護技術和應用表面涂鍍層保護技術等.而上海電力學院能源與環境工程學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的滲透,將金屬材料的壽命延長10多年.中國船舶重工集團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可應用于濱海核電站的材料防護.中國科學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堆內部件抗水蒸氣腐蝕的有效途徑.

    根據能源政策及發展規劃,2020年前中國將建成4000萬千瓦核電容量,未來十幾年里,等于一年增加一個大亞灣核電站."從設計階段就應該先期介入的系統性腐蝕控制,將是核電可持續發展的重要課題."專家強調.