1. Раздел: Химическая технология энергоблока.

Вопрос:

Какая из установок предназначена для очистки трапных вод блока?

  а) СВО – 1.

  б) СВО – 3.

  в) СВО – 4.

  г) СВО – 5.

Правильный ответ:

  в) СВО – 4. 

        (ИЭ СВО - 4)

Очистка радиоактивных сточных вод, содержащих соли и поверхностно-активные вещества до предельно – допустимых концентраций является сложным многоступенчатым процессом. Эта очистка производится следующим образом:

• очистка методом дистилляции на выпарных аппаратах;
• дегазация в конденсаторах – дегазаторах;
• доочистка конденсата вторичного пара методом фильтрации в МФ;
• доочистка в ионообменных фильтрах от растворимых солей.

Для переработки трапных вод устанавливаются три нитки узла выпарки производительностью по 15 т/ч каждая. В состав узла выпарки входит следующее оборудование:– выпарной аппарат; – доупариватель; – конденсатор-дегазатор; – уравнительный бачок; – охладитель выпара – теплообменник для охлаждения сдувок с ВА, ДУ, КДГ; – теплообменник для подогрева трапной воды на входе в ВА;– монжюс для приема “кубового” остатка из ДУ и выдачи его на ХЖО;– насос деаэрированной воды, для подачи воды на УДК.

Исходная вода из БТВ-1(БТВ-2,БТВ-3) насосами НТВС-1(НТВС-2) подается через т/о на выпарной аппарат. Стабильный режим выпарки обеспечивается путем поддержания постоянного уровня упариваемой жидкости (2000мм) и поддержанием постоянного давления пара, подаваемого в греющую камеру. В ВА постоянно подается флегма не более 2,5 т/ч с напора насосов С435/1.

В ДУ также поддерживается постоянный рабочий уровень. Конденсат греющего пара из ВА конденсируется в уравнительном бачке и направляется в линию сброса на ПНД. Конденсат с ДУ и КДГ направляется в линию сброса через конденсатные горшки. Конденсат вторичного пара (деаэрированная вода) насосами подается на узел доочистки, а также часть его на ВА. Горячие сдувки охлаждаются техводой в охладителе выпара, а затем направляются в спецвентиляцию.

Конденсат вторичного пара с температурой 108° С после КДГ насосами подается на фильтры активированного угля, где очищается от механических примесей и масла. Затем конденсат проходит через теплообменники, где охлаждается до температуры не более 50° С, и подается последовательно на катионитовый фильтр, анионитовый фильтр и фильтр смешанного действия, где очищается от растворенных солей.

2. Раздел: Химическая технология энергоблока.

Вопрос:

 Какое основание применяют на САЭС при регенерации анионитов различных типов?

 а) KOH

 б) NaOH

 в) Ca(OH)₂

 г) Fe(OH)₂

Правильный ответ:

 б) NaOH                                                                

              (ИЭ-003-ХЦ/2, п.3.1)

 RCl + NaOH Û ROH + NaCl – реакция регенерации анионита

3. Раздел: Химическая технология энергоблока.

Вопрос:

 Какая формула определяет водородный показатель? ([Н⁺] – концентрация ионов водорода).

  а) РН = -ln [H⁺]

 б) РН = -lg [H⁺]

 в) РН = ln [H⁺].

 г) РН = lg [H⁺]

Правильный ответ:

 б) РН = -lg [H⁺]    

                            (Н.Л.Глинка “Общая химия, гл.8,р.90)

4. Раздел: Химическая технология энергоблока.

Вопрос:

 В каких процессах используется азотная кислота (HNO₃) на САЭС?

 а) При регенерации анионита.

 б) При регенерации катионита.

 в) Для осаждения кубового остатка на СВО-4.

 г) Для растворения кубового остатка в баках ХЖО.

Правильный ответ:

б) При регенерации катионита.                         

 (ИЭ-010-ХЦ2, п.5.6.10)

 RNa + HNO₃ Û RH + NaNO₃ – реакция регенерации катионита

5. Раздел: Химическая технология энергоблока.

Вопрос:

 Какая из установок, обеспечивает удаление примесей из контура охлаждения СУЗ?

 а) СВО – 1.

 б) СВО – 2.

 в) СВО – 3.

 г) СВО – 5.

Правильный ответ:

 в) СВО – 3.                                                                 

      (ИЭ СВО – 3 )

6. Раздел: Химическая технология энергоблока.

Вопрос:

 Какие показатели качества обеспечивают проектный ресурс безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов без снижения экономичности?

 а) Контролируемые.

 б) Контрольные.

 в) Нормируемые.

 г) Номинальные.

Правильный ответ:  

 в) Нормируемые.

     (ИЭ-022-ХЦ)

Нормируемые характеристики ВХР выбирают из оптимальных и реально достижимых показателей водообработки. Каждый нормируемый показатель качества теплоносителя должен отвечать имеющимся технологическим средствам его поддержания и контроля. Совокупность всех показателей водно-химического режима должна обеспечивать установленный срок работы активной зоны реактора и остального оборудования АЭС.

Нормируемые показатели качества – это те показатели, которые непосредственно влияют на возможное коррозионное разрушение оборудования и трубопроводов. Эти показатели обеспечивают проектный ресурс безопасной эксплуатации оборудования блока без снижения его экономичности.

К нормируемым показателям теплоносителя относятся: удельная электрическая проводимость, рН и хлориды, как самые опасные коррозионные агенты, содержание продуктов коррозии конструкционных материалов в воде, наведенная радиоактивность.

Устанавливаются также контролируемые показатели, превышение которых сигнализирует о нарушении нормальной эксплуатации.

Отклонение реальных значений ВХР от нормируемых требует срочного выявления причин этого и принятия мер для их устранения. При невозможности поддержания заданных норм снижают мощность, либо останавливают реактор.

Контролируемые показатели не оказывают решающего влияния на надежность работы блока, но их проверка необходима для контроля работы отдельных систем очистки, так и для оценки оптимального ВХР. Превышение рекомендуемых пределов контролируемых показателей может быть сигналом нарушения нормальной эксплуатации ряда систем. 

7. Раздел: Химическая технология энергоблока.

Вопрос:

 Какие кислоты применяют на САЭС при регенерации катионитов различных типов?

  а) H₃PO₄ и H₂SO₄

  б) H₂SO₄ и HNO₃

  в) HNO₃ и HCl

  г) H₃BO₃ и H₃PO₄

Правильный ответ:

 б) H₂SO₄ и HNO₃                                                                            

      (ИЭ – 017 - ХЦ, п.7.3.6;  ИЭ – 003 – ХЦ/2, п.3.1)  

8. Раздел: Химическая технология энергоблока.

Вопрос:

 Удельная электропроводность раствора это:

   а) Величина обратная удельной концентрации растворенных веществ.

   б) Величина обратная удельному сопротивлению раствора.

   в) Величина обратная удельной концентрации ионов водорода (Н⁺).

   г) Величина обратная удельной концентрации ионов гидроксила (ОН^-).

Правильный ответ:

    б) Величина обратная удельному сопротивлению раствора.

9. Раздел: Химическая технология энергоблока.

Вопрос:

В каком из контуров САЭС удельная электропроводность самая высокая?

  а) КМПЦ.

  б) КПТ.

  в) КО СУЗ.

  г) Промконтур реакторного отделения.

Правильный ответ:

 в) КО СУЗ.

      (7-10)

10. Раздел: Химическая технология энергоблока.

Вопрос:

Для чего в «Технологический регламент…» введены контролируемые показатели по массовым концентрациям кремниевой кислоты (SiО32-) в КМПЦ и натрия (Nа+) в КПТ?

 а) Из-за роста концентрации кремниевой кислоты и натрия ухудшается теплообмен в технологическом оборудовании КПТ.

б) Как индикаторы, для оценки организации воднохимического режима (ВХР) КМПЦ, КПТ и средств обеспечения ВХР (СВО-1, КО).

 в) Из-за роста концентрации кремниевой кислоты и натрия снижается производительность реакторной установки по пару.

 г) При больших концентрациях кремниевой кислоты и натрия ухудшается сепарация пара в БС за счет капельного уноса.

Правильный ответ:

б) Как индикаторы, для оценки организации воднохимического режима (ВХР) КМПЦ, КПТ и средств обеспечения ВХР (СВО-1, КО).

                                       (ИЭ-022-ХЦ, п.1.7.2) 

Загрязнение пара растворимыми примесями из воды КМПЦ обусловлено влагосодержанием пара. На выходе из БС пар контролируется на влажность. Влажность пара не должна быть более 0,1%. С увеличением влажности пара идет увеличение выноса растворенных солей. Также проводится анализ по концентрации анионов кремниевой кислоты (SiO₂ ^2- ) в насыщенном паре не более 1000 мкг/дм³.

11. Раздел: Химическая технология энергоблока.

Вопрос:

 На каком типе химических реакций основан принцип очистки воды на катионите (анионите)?

  а) Реакции соединения.

  б) Реакции замещения.

  в) Реакции восстановления.

  г) Реакции ионного обмена.

Правильный ответ:

  г) Реакции ионного обмена.

       (Химическая энциклопедия, том 2, стр.264)

   RNa + HNO₃ Û RH + NaNO₃ – реакция регенерации катионита

12. Раздел: Химическая технология энергоблока.

Вопрос:

 Разрушение поликристаллического металлического материала вдоль границ микрокристаллов это:

 а) Коррозия под напряжением.

 б) Питтинговая коррозия.

 в) Межкристаллитная коррозия.

 г) Атмосферная коррозия.

Правильный ответ:

в) Межкристаллитная коррозия.

                      (Химическая энциклопедия, том 2, стр.264)

Коррозионные процессы конструкционных материалов являются основным источником загрязнения конденсата тяжелыми металлами: железом, медью, цинком, хромом, никелем, кобальтом и др. Основной причиной коррозии является наличие в конденсате кислорода. Его влияние особенно сказывается при нейтральном водном режиме на коррозии трубок конденсаторов, выполненных из медных сплавов. В результате воздействия сред, содержащей агрессивные агенты (кислород, угольная и другие кислоты, щелочи и др.), происходит коррозионное разрушение металла или сплава вследствие электрохимических и химических процессов. Электрохимическая коррозия приводит к выделению из воды твердых веществ (отложений). Химическая коррозия приводит к выделению взвешенных частиц (шлама).

Вблизи теплопередающей поверхности концентрация примесей возрастает на несколько порядков, и поэтому создаются условия для образования отложений и развития коррозионных процессов. При этом часть примесей могут выделяться в твердую фазу на внутренних поверхностях нагрева на ТВЭЛах, КНД, СПП, ПНД образуя накипи. Химический состав отложений определяется конструкционным материалом КМПЦ и (в большей степени ) КПТ. Основную массу отложений (более 70%) составляют окислы железа в виде ¡ -Fe₂O₃, далее следуют окислы никеля, хрома, меди. Наиболее интенсивный рост отложений происходит в первые 2000 часов работы реактора после пуска. В этот период работы поступает большое количество продуктов коррозии, так как высокотемпературная окисная защитная пленка на поверхности оборудования отсутствует. Проведенные исследования показали сходство по составу циркулирующих в теплоносителе и находящихся в отложениях на поверхности ТВЭЛов продуктов коррозии. Отсюда следует, что происходит непрерывный массообмен и массоперенос активных продуктов коррозии с ТВЭЛов и осаждение их на поверхности оборудования. Примеси, находящиеся в воде при различных физико-химических процессах, ведут себя по разному. Одни вещества, выделяясь из раствора в виде твердой фазы, кристаллизуются на поверхностях нагрева или охлаждения и при этом образуют прочную плотную накипь, треть оставшихся частиц выпадают в толще воды в виде взвешенных шламовых частиц.

Частицы, образующие шлам, откладываются в застойных зонах. При резких температурных колебаниях в стенках парообразующих труб накипи отслаиваются потоком циркулирующей воды и переходят в шлам. В свою очередь шлам, находящийся в циркводе, образует вторичные накипи на теплопередающих поверхностях. Отложения на поверхностях ТВЭЛов повышают температуру оболочки ТВЭЛ выше допустимой, что снижает надежность их работы и повышает опасность их расплавления. Перегрев оболочек ТВЭЛов приводит к их растрескиванию и образованию микротрещин.

Интенсивность образования отложений зависит от ряда факторов:

концентрации и ионного состава примесей в теплоносителе

растворимости веществ в воде и паре при рабочих параметрах ядерной энергетической установки

массообмена на греющей поверхности

теплового и гидродинамического режимов работы оборудования

физико-химических превращений веществ в условиях радиации.

Вода и пар при взаимодействии с элементами конструкций могут частично растворять их (коррозионное повреждение), а затем осаждать продукты коррозии. В результате коррозионного повреждения образуются свищи, трещины. Распространенными коррозионными агентами являются кислород, хлориды натрия и калия, карбонаты кальция и магния и др.

Наиболее трудно предотвратить загрязнение вод продуктами коррозии, откладывающимися в реакторном контуре на поверхностях активной зоны. Ежесуточно в КМПЦ образуется 60¸ 90г/сутки продуктов коррозии. С питательной водой в КМПЦ поступает 300¸ 500г/сутки продуктов коррозии в виде шлама. В переходные периоды работы реактора вынос отложений из активной зоны в КПТ увеличивается в 3-4 раза. Для КМПЦ наиболее характерными являются отложения:

• сложные силикатные, содержащие 40-50% H₂SiO₃ , 5-10% Na₂O· [ Na₂O· FeO_3· SiO_2] и продукты коррозии конструкционных материалов;
• окислы железа и шпинелей сложного состава [ FeNi] · O, [ Fe_2· Cr] · O₃ и др.
• медные, образующиеся в зоне электрохимической коррозии
  Cu²⁺ + 2e = 2Cu Cu +O = CuO

Ограничение поступления продуктов коррозии достигают выбором коррозионно-стойких конструкционных материалов, оптимальным водно-химическим режимом и глубокой очисткой воды контуров.

В мощных радиационных полях, создаваемых в активной зоне реакторов, небольшое количество воды подвергается радиолитическому разложению (радиолизу) – возбуждению молекул воды и их ионизации с образованием промежуточных незаряженных радикалов Н и ОН. В результате радиолиза образуются Н₂, О₂, Н₂О₂ (перекись водорода). Образуемые в РБМК газы - радиолитический кислород и водород - энергично переходят в пар. Повышение концентрации О₂ в воде КМПЦ за счет радиолиза приводит к коррозии аустенитной стали и циркониевых сплавов, зато перекись водорода способствует образованию защитной окисной пленки Fe₃O₄ . Радиолиз при концентрации кислорода не более 10 мкг/дм³ полезен с точки зрения снижения скорости коррозии.

Радиолитический кислород и водород энергично переходят в пар. Концентрация радиолитического кислорода в воде КМПЦ составляет 0,3 мг/кг и повышается в насыщенном паре пропорционально коэффициенту распределения до 15-30мг/кг. Содержание водорода также эквивалентно, то есть с коэффициентом ½, повышается в насыщенном паре. Смесь водорода и кислорода в такой концентрации не является опасной. В застойных полостях, сообщающихся с паром, концентрация “гремучей смеси” может превысить предел взрываемости.

Кислород ¹⁶О, образовавшийся в результате радиолиза в активной зоне, способствует образованию азота ¹⁶N, активность которого достаточно высока.

Основная причина загрязнения вод радионуклидами – нарушение герметичности оболочек ТВЭЛов. Причинами разрушения оболочек являются следующие процессы:

• коррозия под напряжением, вызванная воздействием продуктов деления йода и цезия, концентрация которых возрастает по мере выгорания топлива;
• эрозионные, кавитационные и вибрационные воздействия со стороны теплоносителя, связанные с технологическими режимами работы блока;
• образование отложений и накипи на оболочках ТВЭЛов;
• коррозия циркониевых сплавов под действием агрессивных агентов (примесей теплоносителя).

Источником поступления продуктов деления в циркуляционную воду может также быть загрязнение оболочек ТВЭЛов окислами урана при изготовлении.

В РБМК разгерметизация оболочек ТВЭЛов приводит к поступлению радионуклидов в циркуляционную воду, активность которой значительно возрастает. В результате этого активируется оборудование, что представляет большую опасность для обслуживающего персонала. С повышением активности теплоносителя растет активность пара, а это неизбежно приводит к созданию опасной радиационной обстановки в машзале.

Продукты коррозии, отложившиеся в активной зоне реактора, активируются в нейтронном поле. При последующем выносе продуктов коррозии и распространении их по контуру циркуляции появляются источники радиоактивного излучения за пределами активной зоны, действие которых не прекращается и после останова реактора. Радиационная обстановка на оборудовании основного контура циркуляции после останова реактора на 90% обусловлена наличием Со⁶⁰.

Во время работы реактора основным источником активности вне активной зоны являются короткоживущие нуклиды, которые образуются за счет активации воды и примесей, циркулирующих вместе с водой через активную зону.

Современная технология и схемы водоподготовки позволяют получить воду высокой степени чистоты с весьма малыми концентрациями примесей. Несмотря на это часть примесей попадает в реактор и активируется в нейтронном поле. В результате реакции активации примесей образуются радионуклиды не являющиеся продуктами коррозии, обладающие периодом полураспада от нескольких секунд до нескольких лет. Характерно образование радионуклидов Na²⁴,Si³¹ и др.

Спустя несколько суток после остановки реактора активность КМПЦ определяется содержанием радионуклидов коррозионного происхождения, так как при эксплуатации идет непрерывное накопление в контуре продуктов коррозии.

Продукты деления урана в большинстве своем газообразны или образуют аэрозоли. При разрушении или разгерметизации ТВЭЛов газообразные продукты деления (Kr, Xe) поступают в кладку реактора или циркуляционную воду. То же самое, только в большей степени, происходит при извлечении разрушенных ТВС. Газообразные и аэрозольные продукты деления разносятся азотно-гелиевой смесью по всему газовому контуру и через неплотности проникают в производственные помещения. При поступлении продуктов деления газообразные радионуклиды разносятся паром по системам машинного зала и через неплотности в оборудовании проникают вместе с паром в производственные помещения. Криптон и ксенон при испускании b -частицы переходят в радионуклиды рубидия и цезия. Газообразный йод при снижении температуры переходит в твердое состояние. Радиоактивные частицы оседают на наружной поверхности технологических трубопроводов, оборудования, стен, полов, увеличивая радиоактивный фон в помещениях АЭС. Радиоактивные аэрозоли, рассеянные в воздухе производственных помещений, оказывают вредное воздействие на обслуживающий персонал.

Вода первичного заполнения, а также подпиточная вода также содержит газы и растворенные соли в небольших концентрациях. Подпитка блока осуществляется в конденсаторы турбин, поэтому все примеси, содержащиеся в подпиточной или добавочной воде, поступают в конденсат. Наиболее распространенными из них являются хлориды натрия и калия, сульфаты и карбонаты кальция и магния, кремниевая кислота, ионы железа, кислород, двуокись углерода, масла.

Конденсат турбин является основной составляющей питательной воды, поэтому качество питательной воды зависит от качества конденсата. Примеси с питательной водой попадают в КМПЦ, где происходит многократное упаривание воды, что приводит к увеличению концентрации растворенных в ней солей примерно в 10 раз.

К реакторной и питательной воде предъявляются высокие требования, чтобы предотвратить образование отложений на ТВЭЛах, обеспечить минимальную скорость коррозии оборудования и снижение дозы облучения персонала.

Основная роль кислорода при коррозии теплосилового оборудования сводится к деполяризации катодных участков.

Скорость кислородной деполяризации зависит от содержания кислорода и интенсивности перемешивания воды. С увеличением этих факторов скорость деполяризации возрастает, что связано с увеличением скорости доставки кислорода к корродирующей поверхности.

Особенностью кислородной коррозии является образование на поверхности металла язв (локальный характер коррозии). Продукты коррозии обладают большим объемом, чем железо, из которого они образуются. Поэтому над углублениями при локальной коррозии нередко возникают бугорки. В водном растворе, не содержащем кислорода, железо растворяется с образованием гидрата закиси железа:

Fe + 2H2O = Fe(OH)2 + H2

При наличии в растворе кислорода происходит окисление гидрата закиси железа в нерастворимый в воде гидрат окиси железа, который выпадает в осадок:

4Fe(OH)2 + О2 + 2H2O ® 4Fe(OH)3

В процессе коррозии углеродистой стали кислород играет двоякую роль. При низком содержании кислорода (примерно 20 мкг/дм3) коррозия не наблюдается независимо от солевого состава и температуры воды, при температуре воды 200С и повышенном содержании кислорода скорость коррозии возрастает и становится максимальной при содержании кислорода 8-10 мг/дм3. При дальнейшем росте концентрации кислорода скорость коррозии снижается.

При интенсивном подводе кислорода к поверхности металла, например, при высокой скорости циркуляции кислородсодержащего теплоносителя, окисление железа происходит в порах окисной пленки

3Fe + 2О₂ = Fe₃О₄

Образуется при этом плотная пленка из магнетита закупоривает поры и скорость коррозии снижается.

Самые низкие скорости коррозии наблюдаются при содержании кислорода 40 мг/дм³. Такую концентрацию можно получить за счет разложения перекиси водорода на поверхности металла. Кислород играет роль как агрессивного агента, так и пассиватора, в зависимости от его концентрации и солевого состава воды.

На РБМК принят бескислородный режим.

Угольная кислота является слабым электролитом, но тем не менее низкие значения рН, создаваемые углекислотой, в коррозионном отношении более опасны, чем те же значения рН, создаваемые минеральными кислотами (HCl, H₂SO₄). Коррозия, протекающая в присутствии угольной кислоты, приводит к загрязнению воды твердыми продуктами коррозии. Минеральные кислоты в процессе коррозии образуют устойчивые соединения и при этом “срабатываются”. Углекислый газ вследствие гидролиза его солей в процессе коррозии практически не расходуется.

FeCO₃ + 2H₂O = Fe(OH)₂ + H₂CO₃

H₂CO₃ = H₂O +CO₂

Наибольшая агрессивность углекислого газа проявляется при повышенной температуре на участке от деаэраторов до реактора, при повышенной скорости воды. Это явление объясняется смывом защитной окисной пленки с металла под действием углекислоты при большой скорости среды. Углекислый газ удаляется в конденсаторах и деаэраторах.

В растворах солей коррозия носит ярко выраженный электрохимический характер, причем с ростом концентрации солей скорость коррозии возрастает. Наиболее опасным является хлор-ион, депассивирующий металлы и увеличивающий скорость коррозии почти всех металлов в результате ухудшения свойств защитных окисных пленок. В сочетании с кислородом хлор даже в ничтожных концентрациях оказывает специфическое воздействие на напряженную аустенитную сталь и циркониевые сплавы стимулируя так называемое хлоридное растрескивание, сопровождаемое межкристаллитной коррозией.

Хлориды.

Влияние хлоридов на коррозию хромникилевых нержавеющих сталей основано на разрушении защитной пассивной пленки на поверхности металла, в следствие образования растворимого хлорида хрома. Этот процесс приводит к коррозионному растрескиванию стали, особенно в присутствии кислорода. Ионы хлора способны адсорбироваться окисными пленками и вытеснять из них кислород, образуя при этом растворимое хлористое железо. Развивается процесс межкристаллитной коррозии – наиболее опасного вида коррозионного разрушения для всех видов сплавов.

Процессу разрушения окисной защитной пленки под действием хлоридов подвергаются такие коррозионно-стойкие материалы как аустенитная сталь и циркониевые сплавы. Хлориды могут вызвать также язвенную коррозию циркония при любых значениях рН.

Соли жесткости.Наличие в воде солей ионов кальция и магния способствует образованию отложений (кальциевые и магниевые накипи). Карбонатная накипь (CaCO₃, MgCO₃) откладывается в виде плотных кристаллических отложений на теплопередающих поверхностях, что приводит к их перегреву и нарушению теплопередачи.

Наличие в воде минеральных солей препятствует образованию защитной пассивной пленки, что приводит к увеличению скорости коррозии. Добавление в воду фосфатов, хроматов и нитратов способствует пассивации металла и снижению скорости коррозии. Например, нитрит натрия в смеси с аммиаком применяется для пассивации и консервации теплоэнергетического оборудования, выполненного из углеродистой стали после кислотных промывок и в период консервации оборудования.

Значение рН.Влияние пониженных значений рН обусловлено водородной деполяризацией. При низких значениях рН скорость коррозии резко возрастает, коррозия носит равномерный характер. Водород, выделившийся по реакции:

3Fe + 4H₂O = Fe₃O₄ + 4H₂ ­

Водород может растворяться в металле, при этом возникают высокие растягивающие напряжения, приводящие к разрушению металла в результате водородной хрупкости. Химические промывки проводятся при низких значениях рН, в результате чего защитная пленка с отложениями удаляется (дезактивация).

При химических промывках поддерживается низкое значение рН (менее 3). Защитная пленка при этом полностью удаляется. Окисную пленку восстанавливают аммиачным раствором нитрита натрия при рН раствора, равном 10-11 единиц.

Высокое значение рН несовместимо с использованием циркониевых сплавов в качестве конструкционных материалов из-за интенсивной коррозии. Едкий натр, присутствующий в щелочной воде в малых концентрациях, защищает металл от коррозии, но при увеличении концентрации его свыше 3% создаются условия к щелочной коррозии, вызывающей хрупкость металла.

На процесс коррозии влияет температура. Повышение температуры среды увеличивает скорость коррозии и пассивации, кроме того с ростом температуры увеличивается термическая деформация.

В насыщенном паре при температуре 280° С увеличение содержания кислорода до 40 мг/дм³ не оказывает практически влияния на коррозию углеродистой стали. Повышение температуры среды увеличивает скорость коррозии под действием углекислоты. Коррозия нержавеющей стали под действием хлорид- иона при температуре ниже 100° С не наблюдается. При увеличении температуры аустенитные нержавеющие стали подвергаются хлоридному растрескиванию уже при содержании хлоридов 500 мкг/дм³.

Скорость среды.Скорость деаэрированной воды не влияет на коррозию углеродистой стали. С увеличением скорости движения воды, насыщенной воздухом, интенсивность коррозии проходит через максимум 1-3 м/сек.

Скорость среды должна быть оптимальной 3-5 м/сек. С увеличением скорости среды идет интенсивный подвод кислорода, образуется окисная пленка –магнетит на поверхности оборудования.

Коррозионно-эррозионный износ трубок МНЖ конденсаторов турбин является результатом повреждения защитной пленки вследствие высокой турбулентности потока воды. Износ трубок усиливает наличие в охлаждающей воде воздушных пузырьков и абразивных частиц.

Наличие в металле механических и термических деформаций вызывают коррозию под напряжением. Даже незначительное растягивающее напряжение вызывает коррозионное растрескивание аустенитных сталей.

Остаточное напряжение в металле появляется при сварке, поэтому материал сварочного шва корродирует в 1,5-2 раза быстрее, чем основной металл.

Ионизирующее излучение.При облучении вода подвергается радиолизу, что способствует образованию кислорода, что приводит к увеличению скорости коррозии. (заметно первые 100 часов работы).

При наличии в воде азота и свободного кислорода под влиянием нейтронного потока образуется азотная кислота, вследствие чего скорость коррозии увеличивается. В то же время присутствие в воде азота и свободного водорода приводит под облучением к образованию аммиака и снижению скорости коррозии.

Также излучение влияет на структуру защитной пленки, вызывая в ней образование различных дефектов.

Отложения на теплопередающих поверхностях, в частности на оболочках ТВЭЛов, приводят к уменьшению коэффициента теплопередачи и вследствие этого к повышению температуры оболочек и растрескиванию их. Образование отложений находится в прямой зависимости от скорости поступления продуктов коррозии.

Шлам.Механическое отстаивание крупнодисперсных частиц в застойных зонах приводит к образованию локальных скоплений шлама с высокой активностью. Такими точками являются торцевые участки сепараторов и коллекторов ГЦН, концевые участки раздающих групповых коллекторов ГЦН и особенно петли нижних водяных коммуникаций РБМК, в которые после остановки реактора “сползает” шлам из технологических каналов.

Продукты коррозии конструкционных материалов обладают очень малой растворимостью в воде, но их перенос в растворенной форме значительно увеличивает радиоактивность в контуре. Растворимые примеси могут адсорбироваться на поверхности оборудования, при этом они стремятся занять всю площадь контура. Одновременно с адсорбцией протекает обратный процесс – десорбция, интенсивность которой увеличивается с ростом отложений. Таким образом спустя некоторое время наступает динамическое равновесие.

Адсорбция ионов зависит от рН среды. Практически для каждого иона существует область значений рН, выше и ниже которой адсорбция снижается. Поверхности частиц приобретают заряд благодаря адсорбции ионов из теплоносителя. Существует значение рН, при котором заряд частиц равен О. Для окислов железа такое условие выполняется в диапазоне рН=6-8, для меди рН ≈ 9,5, для никеля и кобальта рН=10-12.

13. Раздел: Химическая технология энергоблока.

Вопрос:

С помощью какого метода повышается коррозийная стойкость стали?

 а) Очисткой стали от примесей.

 б) Легированием.

 в) Повышением содержания углерода в стали.

Правильный ответ:

 б) Легированием.  

   (Химическая энциклопедия, том 2, стр.164, «методы повышения коррозийной стойкости»)

Для обеспечения высокой коррозионной стойкости металл должен находиться в пассивном состоянии. Такое состояние металла обеспечивается пассивацией – образованием на его поверхности прочной пленки окислов, которая возникает в результате воздействия различных окислителей. Эта защитная пленка обладает высокой прочностью и высокой адгезией к металлу, она не должна быть пористой и в ней должны отсутствовать напряжения и трещины. Следует отметить, что пассивный металл при изменении внешних условий может снова перейти в активное состояние. Пассивация проводится с целью образования на поверхности стали защитной окисной пленки по реакции:

3Fe²⁺⁼ + H₂O + 0,5O₂ = Fe₃O₄ + 2H₂ + 2e

Образование пассивной пленки в воде высокой чистоты при содержании кислорода 20 мкг/дм³ возрастает с увеличением температуры, предохраняет металл от коррозии. При наличии примесей в воде Cl, SO₄^2-, CO₂ идет разрушение защитной пленки и скорость коррозии под действием кислорода увеличивается. Самые низкие скорости кислородной коррозии для аустенитных и циркониевых сплавов при нейтральном рН.

Нормирование показателей качества рабочих сред вспомогательных систем необходимо для обеспечения коррозионной стойкости конструкционных материалов контуров к сплошной местной контактной коррозии с учетом требований по радиационной безопасности, прочностных характеристик, а также экономической целесообразности.

14. Раздел: Химическая технология энергоблока.

Вопрос:

 Каким способом поддерживается коррозийная стойкость оборудования и трубопроводов КПТ?

 а) Заменой поврежденных участков трубопроводов во время ежегодных планово-предупредительных ремонтов.

 б) Дезактивацией.

 в) Пассивацией.

 г) Анализом данных лаборатории металлов о состоянии и возможности эксплуатации оборудования и трубопроводов.

Правильный ответ:

в) Пассивацией.      

            (Химическая энциклопедия, том 2, стр.164)

15. Раздел: Химическая технология энергоблока.

Вопрос:

Какие показатели качества теплоносителя непосредственно влияют на возможное коррозийное разрушение оборудования и трубопроводов?

 а) О₂, Сl^-.

 б) Контролируемые. 

 в) РН, электропроводимость.

 г) Нормируемые.

Правильный ответ:

 г) Нормируемые.      

              (ИЭ-022-ХЦ, п.1.7.1)

16. Раздел: Химическая технология энергоблока.

Вопрос:

Что должен обеспечивать ВХР КМПЦ?

 а) Надежную работу ГЦН.

 б) Целостность защитных барьеров (оболочек ТВЭЛ, границы контура теплоносителя).

 в) Качественную сепарацию пара в БС.

 г) Максимальную производительность реакторной установки по пару.

Правильный ответ:

 б) Целостность защитных барьеров (оболочек ТВЭЛ, границы контура

       теплоносителя).                                                      

                                              (ИЭ-022-ХЦ, п.1.6)

17. Раздел: Химическая технология энергоблока.

Вопрос:

 Каковы нормируемые значения рН в КМПЦ в энергетическом режиме работы энергоблоков САЭС?

  а) 5,5 ¸ 8,0

  б) 6,5 ¸ 8,0

  в) 4,5 ¸ 6,2

  г) 6,5 ¸ 10,0

Правильный ответ:

 б) 6,5 ¸ 8,0 

    (табл.2.5 «Технологического регламента по эксплуатации САЭС с реакторами РБМК)

18. Раздел: Химическая технология энергоблока.

Вопрос:

Какая группа показателей качества воды КМПЦ является контролируемой?

 а) Жесткость, нефтепродукты.

 б) Электропроводимость, медь.

 в) Кремниевая кислота, железо.

 г) рН, хлориды.

Правильный ответ:

 в) Кремниевая кислота, железо.

            (табл.2.5 «Технологического регламента по эксплуатации САЭС с реакторами РБ)

19. Раздел: Химическая технология энергоблока.

Вопрос:

Какое основание применяют на САЭС при регенерации анионитов различных типов?

 а) KOH

 б) NaOH

 в) Ca(OH)₂

 г) Fe(OH)₂

Правильный ответ:

 б) NaOH                                                              

                        (ИЭ-003-ХЦ/2, п.3.1)

20. Раздел: Химическая технология энергоблока.

Вопрос:

Что должен обеспечивать химический контроль?

  а) Определение с необходимой точностью и периодичностью величин протекания коррозии в теплоэнергетическом оборудовании.

 б) Определение с необходимой точностью и периодичностью всех нормируемых проектом показателей качества технологических сред.

 в) Коррозийную стойкость конструкционных материалов оборудования и трубопроводов в течение срока эксплуатации САЭС.

 г) Определение с необходимой точностью и периодичностью показателей радиохимического и радионуклидного анализа технологических сред.

Правильный ответ:

б) Определение с необходимой точностью и периодичностью всех нормируемых проектом показателей качества технологических сред.

                                      (ИЭ-022-ХЦ, п.6.1)

21. Раздел: Химическая технология энергоблока.

Вопрос:

 С кем оперативно должны согласовываться включение в работу и отключение (переключение) любых элементов оборудования, приводящее к ухудшению состояния ВХР?

  а) НСС.

  б) ЗНСС.

  в) НСХЦ.

  г) ЗГИСэ.

Правильный ответ:

  в) НСХЦ.

       (ИЭ-022-ХЦ, п.1.4.8)

22. Раздел: Химическая технология энергоблока.

Вопрос:

 Как следует готовить раствор серной кислоты?

  а) Подливать кислоту в воду тонкой струйкой с перемешиванием.ъ

  б) Подливать воду в кислоту тонкой струйкой с перемешиванием.

  в) Подливать воду в кислоту только в вытяжном шкафу.

  г) Подливать воду в кислоту только в вытяжном шкафу с применением средств защиты дыхания.

Правильный ответ:

 а) Подливать кислоту в воду тонкой струйкой с перемешиванием.

             (ПТБ, п.3.7.45)

23. Раздел: Химическая технология энергоблока.

Вопрос:

На какой из установок СВО осуществляется переработка ЖРО?

 а) СВО-2.

 б) СВО-4.

 в) СВО-8.

 г) СВО-12.

Правильный ответ:

 б) СВО-4

      (ИЭ-016-ХЦ2, п.3.1)

24. Раздел: Химическая технология энергоблока.

Вопрос:

 Какова производительность по выпаренной воде одной нитки выпарных аппаратов установки СВО-4?

 а) 5,0 ¸ 7,0 т/час.

 б) 7,0 ¸ 10,0 т/час.

 в) 10,5 ¸ 15,0 т/час.

 г) 15,0 ¸ 170 т/час.

Правильный ответ:

 в) 10,5 ¸ 15,0 т/час.

(ИЭ-016-ХЦ2, п.3.1)

25. Раздел: Химическая технология энергоблока.

Вопрос:

Каким путем происходит очистка воды в выпарном аппарате СВО-4?

 а) Сорбции.

 б) Дистилляции.

 в) Ионного обмена.

 г) Солеосаждения.

Правильный ответ:

 б) Дистилляции.

                         (ИЭ-016-ХЦ2, прил.2, п.1.1)

                                                      Выпарной аппарат

Выпарной аппарат предназначен для очистки от растворенных активных и неактивных примесей воды методом дистилляции. Кратность упаривания в ВА 20-40, системный коэффициент очистки по радиоактивным примесям составляет 10^-4-10^-5 по отношению к исходной воде. Хуже очищается вода от коллоидных примесей, коэффициент очистки от масел не превышает 10². ВА с естественной циркуляцией упариваемого раствора состоит из выносной греющей камеры, сепаратора и циркуляционной среды.

Греющая камера представляет собой одноходовой вертикальный теплообменник. В межтрубное пространство подается отборный пар с 1 или 2 отбора турбины с температурой 158° С и давлением не более 6 кгс/см².

Конденсат греющего пара выводится из нижней части пространства и направляется через теплообменник, подогревая входящий поток трапной воды, в уравнительный бачок. В уравнительном бачке поддерживается постоянный уровень.

Трапная вода подается в нижнюю часть греющей камеры, поднимается по трубкам, нагревается и превращается в пароводяную смесь. Смесь поступает в сепаратор через пароперепускной патрубок. Сепаратор представляет собой сварной цилиндрический сосуд с эллиптическим днищем. В результате расширения пароводяная смесь вскипает. На сепарационных устройствах сепаратора происходит разделение воды и пара. Вода по циркуляционной трубе возвращается в греющую камеру, а пар направляется в конденсатор-дегазатор. Очистка вторичного пара от капелек конденсата заключается в объемной сепарации и последовательном прохождении им жалюзийной ловушки, барботажной тарелки, и насадки из колец Рашига.

Для промывки пара в верхнюю часть сепаратора подается деаэрированная вода (флегма), которая распределяется по кольцам Рашига и заполняет гидрозатвор. При помощи гидрозатвора поддерживается постоянный уровень на ловушке и барботажной тарелке для промывки пара.

26. Раздел: Химическая технология энергоблока.

Вопрос:

 Укажите что является причиной повышения солесодержания основного конденсата на входе в конденсатоочистку.

 а) Присосы воздуха через уплотнения КН первого подъема.

 б) Повышение присосов охлаждающей воды в КНД.

 в) Открытие байпаса конденсатоочистки.

 г) Высокий уровень в КНД.

Правильный ответ:

б) Повышение присосов охлаждающей воды в КНД.

                  (ИЭ конденсатоочистки)

Причиной загрязнения конденсата турбин являются следующие процессы:

поступление примесей с паром из КМПЦ в конденсат турбин

присосы охлаждающей воды в конденсаторах, присос воздуха в вакуумную систему турбин;

коррозия конструкционных материалов

радиолиз воды

выход продуктов деления ядерного топлива в реакторную воду в результате разгерметизации оболочек ТВЭЛов

поступление примесей с добавочной и подпиточной водой.

Основным источником загрязнения воды в КПТ являются присосы охлаждающей воды при негерметичности трубок в конденсаторах.

Присосы охлаждающей воды в конденсаторах являются основным источником загрязнения конденсата водорастворимыми солями. Загрязнение теплоносителя может значительно колебаться в результате присосов охлаждающей воды. Присос воздуха через неплотности вакуумной системы – основной источник загрязнения конденсата растворенным кислородом.

При нормальной гидравлической плотности конденсаторов величина присосов охлаждающей воды составляет 0,003-0,005% от расхода пара в КНД (12-20 кг/ч). Удельная электропроводимость при этом составляет не более 0,3 мкСм/см. При обрыве одной из почти 13000 трубок поступление присосов в конденсат может увеличиться до 3000 кг/ч, а при разрыве 5 трубок в течение 2-3 суток произойдет “захлебывание” конденсатоочистки и вынужденный останов турбины. В условиях эксплуатации проводится постоянный контроль величины присосов после КНД по солесодержанию или удельной электрической проводимости, чтобы своевременно принимать меры для ликвидации опасных присосов. С присосами в основной конденсат в КНД поступает большое количество солей жесткости.

В процессе эксплуатации конденсат загрязняется продуктами коррозии, продуктами радиолиза воды, примесями, поступающими с присосами охлаждающей воды в КНД. Наиболее вредными естественными примесями, поступающими в тракт АЭС, являются ионы хлора, кальция и магния. Для защиты реактора применяют очистку всего потока турбинного конденсата как при минимальных присосах, так и при разрыве трубки конденсатора. Удельная электропроводимость после КНД должна быть не более 0,5 мкСм/см. Конденсатоочистка применяется для удаления взвешенных механических примесей и растворенных солей.

27. Раздел: Химическая технология энергоблока.

Вопрос:

 Допустимое содержание кислорода в основном конденсате на входе в конденсатоочистку составляет :

 а) 20 мкг\ дм³

 б) 50 мкг\ дм³

 в) 100 мкг\ дм³

 г) 200 мкг\ дм³

Правильный ответ:

г) 200 мкг\ дм³ 

(Технологический регламент)

28. Раздел: Химическая технология энергоблока.

Вопрос:

Допустимое значение содержания кислорода за Д – 7 ата составляет:

  а) 20 мкг/дм³

  б) 50 мкг/дм³

  в) 75 мкг/дм³

  г) 100 мкг/дм³

Правильный ответ:

  а) 20 мкг/дм³   

     (Технологический регламент)

Остаточное количество растворенных в конденсате, газов (кислорода, РБГ) удаляется в деаэраторах при термической деаэрации. Концентрация кислорода в питательной воде не должна быть более 20 мкг/дм³. Удаление из воды кислорода препятствует как общей кислородной коррозии сталей, так и аммиачной коррозии латуни.Для удаления растворенных в воде газов на АЭС используют двухступенчатую дегазацию. Первая ступень - дегазация в конденсаторах турбины. Выделяющийся из воды газ при конденсации пара из турбины отсасывается основными эжекторами на УСГС. Вторая ступень – термическая дегазация в деаэраторах греющим паром.

29. Раздел: Химическая технология энергоблока.

Вопрос:

Причиной повышения концентрации кислорода в основном конденсате на входе в конденсатоочистку является:

 а) Повышение присосов  охлаждающей воды в КНД.

 б) Присосы воздуха через уплотнения КН-1- го подъема.

 в) Отсутствие основного конденсата на уплотнение вакуумной арматуры.

 г) Снижение расхода циркводы через КНД.

 д) Низкий уровень конденсата в КНД.

Правильный ответ:

 б) Присосы воздуха через уплотнения КН-1- го подъема.

 в) Отсутствие основного конденсата на уплотнение вакуумной арматуры.            

                    (ИЭ КН-1,2 подъема)