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如今，随着社会的不断发展，各个国家和地区都在不断加大用电量。我国也在积极推动各种新能源的发电方式。传统发电方式为火力发电，但随着化石燃料的资源不足，日渐枯竭，人们开始渐渐的研究更多的发电方式，风力发电、水力发电、核能发电等等。核能作为新能源发电方式是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。它与传统的火力发电极其相似，只是将核反应堆和蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉。目前，我国在运营核电机组共有47座，在建机组15座，我国的核工业将会得到大力发展。我国核电机组主要为压水堆，压水堆核电站可划分为核岛、常规岛、辅助系统三部分, 其中常规岛和辅助系统统称为常规岛，与此对应，核电涂料也分为核电专用涂料和核电常规涂料[1]。核电站必不可少的防腐技术之一是涂料防腐，核电站中很多场所都存在核辐射，核辐射会加快材料的腐蚀老化，采用涂料防腐可以有效地减少材料的损耗。

一、涂料防腐

涂料是一种用途极其广泛的涂覆在各种材料表面的高分子材料。它主要是通过在材料表面形成连续的薄膜，经过一段时间后形成牢固附着在材料表面的一层厚膜，起到保护金属的作用。刚开始大家都认为涂料的防腐蚀主要是依靠其屏蔽作用。后来发现涂料透水和氧气的速度往往高于裸露的钢铁表面腐蚀消耗的水和氧气的速度。因此有人认为涂料的防腐蚀作用是因为导电度低从而防止了腐蚀的进行，通过研究发现导电度高的涂料确实防腐蚀性能不好，但是导电度低的涂料不一定防腐蚀性能好，因此不能准确的确定金属腐蚀与导电度的明确关系。后来有学者认为涂料与钢铁的表面间湿附着力对防腐蚀起着重要作用，因此，有着三个因素共同起到防腐蚀的作用[2]。涂料防腐被广泛应用于各种钢铁建筑，核电站中也采用了大量的涂料防腐蚀。

1、核电站防腐涂料在核电站中存在着不同的区域，核岛内可以分为两个区域，分别是：核岛内有放射性物质污染区域 (核区) 主要包括：反应堆厂房；核辅助厂房；核燃料厂房；电气和连接厂房的部分区域；废物辅助厂房；液体废物贮存箱区。核岛内无放射性物质污染的区域 (非核区) 主要包括：柴油机厂房；电气和连接厂房的部分区域；重要厂用水构筑物及泵站；废物辅助厂房；核岛液体贮存罐区；厂用气体贮存区[3]。然后还包括常规岛，主要是汽轮发电机组和相关的配套设施，再包括它们的厂房的总称。再就是辅助系统，包括化学制水、制氧、压缩空气站等辅助系统部分。与核电设施向对应的核电专用涂料和核电常规涂料如图2所示[1]。核电常规涂料适用于常规岛区，核岛内有放射性物质污染区域必须采用核电专用涂料。

图3 核电专用涂料分布

2、核电专用涂料

核电专用涂料必须满足核电站特有环境和技术要求的涂层体系。

根据分布区域的不同，核电站专用涂料可分为3种类型:

(1) 安全壳内涂层即安全壳内全部设备及构筑物表面的涂层；

(2) 辐射控制区涂层 (不包含安全壳的辐射控制区内全部设备及构筑物表面的涂层)；

(3) 安全设备涂层，即非辐射控制区内主要核安全相关设备、构筑物表面的涂层，包括一回路海水冷却系统设备，强制通风和通水管道或沟槽，核级储水罐内部涂层，高架烟囱或设施，气机主油箱及应急柴油机油箱内部涂层[4]。

安全壳的涂层需要满足各种试验检测，其中包括耐火性能测试、抗辐射性能检测、耐盐雾性能检测、抗腐蚀性能检测等，其中对于核电专用涂料来说其耐辐射性能和抗腐蚀性能极其重要。我国目前重要核电站为第三代核电站，第三代核电站防护涂层系列产品包括核级无机富锌、核级高固体环氧、核级无溶剂环氧封闭涂料、核级无溶剂环氧自流平面漆[5]。对于安全壳来说它的内部环境比较友好，但是它所遭受的辐射强度很高，而且如果涂层遭到老化和损坏会严重影响核岛内的核安全性能，因此对核岛内使用的涂料有很高的耐辐照性能、抗老化性能和去污性能的要求。核岛里许多保护性涂层都是热固性和高交联度的树脂，例如环氧、环氧酚醛、聚酰胺环氧、改性有机硅涂料，它们对累计伽马辐照的抵抗力都非常高[6]。

表1 秦山一期核电专用涂料的主要类型[4]

表2 大亚湾核电专用涂料主要类型[4]

3、核电常规涂料

核电常规涂料是主要应用于核电站的非辐射控制区，即除核安全设备内、外表面涂层以外的全部设备及构筑物，使用核电常规涂料的技术要求基本和其他领域在同等环境下使用涂料的技术指标一致。它是主要应用于普通场所，比如常规岛的钢结构和混凝土表面，可以起到防止腐蚀和防污等功能。非核岛厂房室内大气环境常用的涂料有环氧涂料、有机硅耐热漆、无机富锌漆、环氧富锌、环氧云铁漆、醇酸涂料、磷化底漆（聚乙烯醇缩丁醛磷酸漆）、聚氨酯涂料等等[6]。

4、核电专用涂料要求

对于安全壳的涂层来说，由于安全壳内存在粒子射线，所遭受的辐照剂量高，涂层表面容易出现辐射污染。发生冷却剂失水事故时，涂层剥落可能导致核电站安全功能的丧失及其它潜在腐蚀隐患。例如，1992年Perry核电站6号机组的抑制池和余热排出系统的过滤器中出现涂层碎片。1995年limerick核电站1号机组也出现类似情况。辐射控制区内涂层，辐射控制区 (不包括安全壳) 内存在α粒子、β粒子和γ粒子射线, 容易出现表面辐射污染。安全设备涂层，处于非辐射控制区的安全设备上的涂层受污染后，会影响核电站的安全功能，包括核级储水罐内部涂层对一回路水质的污染；主油箱内部涂层剥落，使汽机运行异常；应急柴油机油箱内部涂层、强制通风通水管道涂层剥落等事故工况下，也影响安全功能的执行[1]。核电专用涂料不仅需要满足防腐和装饰性能要求，而且还必须具备去除放射性沾污、耐辐照性能和在事故发生时所保持稳定的性能。

5、核电腐蚀实例

5.1核岛厂房室内大气环境

2010年12月对国内A核电站反应堆下法兰进行腐蚀检查发现法兰表面涂层存在脱落现象，见图4[6]。在核反应堆中法兰所使用的涂料是carboline4674，它是一种单组分改性的有机硅，具有良好的耐热波动性和耐候性能，还可以耐中高温，但是这种涂料不适用于浸泡和暴露在飞溅和溢出酸和碱的溶剂下面，所以反应堆在正常运作和大修之间交替进行时，法兰就会处于一个干湿交替的情况。在反应堆下有硼酸水存在，法兰是在这种情况下运行，涂层在硼酸水环境下长期服役，就会加快它的老化速度，这可能就是导致法兰涂层遭到破坏的主要原因之一。

图4 国内A电站反应堆压力容器下法兰表面涂层破损[6]

5.2非核岛厂房室内大气环境

国内A电站日常防腐检查发现核岛冷冻水系统（简称DEG系统）阀门涂层破损，基体腐蚀严重，见图5[6]。由于DEG系统中的冷冻水温度较低，在与外部环境中的空气接触时，就会在设备的表面形成一层泠凝水，这些冷凝水溶解了海洋大气环境中的侵蚀性离子，变成电解质。一旦在设备的表面涂层中出现了微小的损伤，或者是涂层未能覆盖的地方，涂层表面的电解质溶液就会腐蚀裸漏在外的金属，产生的腐蚀产物疏松膨胀，然后会进一步地损害周围的涂层。如此循环，金属材料的缺陷越来越大，腐蚀程度也越来越严重。

图5 保冷层下阀门涂层失效[6]

二、总结

核电工程将是我国未来发展的重大事项，作为有效防止腐蚀的方法之一涂料防腐具有很大的研究前景。之前核电站的专用涂料主要是由国外进口，我国正在逐渐实现核电专用涂料国产自主化，这将对我国核电事业提供很大的帮助，防腐涂料有效地防止核电材料的腐蚀，保证了核电站的安全性。既为核电站提供了安全保障，又可以为我国节省大量的钢铁材料，关注钢铁腐蚀，做好防护措施。

三、梦能服务与支持

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如果您对我公司的工业重防腐油漆产品有需要或者申请样品试用，请与我们的客服人员取得联系。400-878-0506

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3、服务团队

梦能对技术服务团队始终进行一系列的标准化管理，从专业培训到日常报告的管理都有一整套完善的体系。梦能公司每年都会对技术服务人员进行定期的技术培训和能力审计，以使每一位技术服务人员保持高水准的专业素质，每一位技术服务人员都配备先进的涂装检验仪器，仪器设备均按规定的时间期限进行定期校验，以保证每套仪器设备工作状况良好。

4、购买通道

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