核电用管在长期运行中主要会形成金属氧化物污垢(如铁、铜氧化物)、碳酸钙沉淀以及生物性堵塞等,这些污垢多源于冷却剂中杂质的蒸发浓缩沉积或管道内壁腐蚀。
针对不同污垢的特性,可将清理方式分为化学和物理两类。
化学清洗多采用重铬酸钾硫酸洗液等强效溶剂浸泡,通过化学反应溶解顽固沉积物,但需严格控制浸泡时间以避免管道材料腐蚀。
物理清洗包括高压水射流技术,其通过调节水压(通常控制在管道耐受范围内)剥离表面污层,以及超声波清洗利用高频振动震落缝隙污垢,但需注意超声波能量可能对锆合金等敏感材料造成微观损伤。近年来发展的负压清洗装置通过溶剂循环抽吸实现高效清理,尤其适用于U型换热管等复杂结构,其清洗效率较传统方法提升40%以上且对管道零损伤。
清理过程中的安全管控至关重要。高压水作业需配备防溅射护具并设置压力联锁装置,防止超压导致管道爆裂;化学清洗区域应配置通风系统和应急冲洗设施,避免操作人员接触腐蚀性药剂。
环保方面需建立废水收集处理流程,特别是含重金属离子的清洗废液需经离子交换树脂处理达标后方可排放,某核电厂实践表明该措施可使放射性核素截留率达到99.5%。
对于蒸汽发生器传热管等关键部位,推荐采用超声波精控去污技术,其通过频率调节实现污垢层选择性去除,同时配合内窥镜实时监测,确保清理后管壁厚度损失不超过设计值的8%。
长期维护策略上,建议结合在线监测数据制定动态清洗周期,当污垢热阻累计增加0.00008m²·K/W时即触发预防性清洗,该阈值经实证可使传热效率衰减控制在5%以内。