核電用管在長期運行中主要會形成金屬氧化物污垢(如鐵、銅氧化物)、碳酸鈣沉淀以及生物性堵塞等,這些污垢多源于冷卻劑中雜質的蒸發濃縮沉積或管道內壁腐蝕。
針對不同污垢的特性,可將清理方式分為化學和物理兩類。
化學清洗多采用重鉻酸鉀硫酸洗液等強效溶劑浸泡,通過化學反應溶解頑固沉積物,但需嚴格控制浸泡時間以避免管道材料腐蝕。
物理清洗包括高壓水射流技術,其通過調節水壓(通??刂圃诠艿滥褪芊秶鷥龋﹦冸x表面污層,以及超聲波清洗利用高頻振動震落縫隙污垢,但需注意超聲波能量可能對鋯合金等敏感材料造成微觀損傷。近年來發展的負壓清洗裝置通過溶劑循環抽吸實現高效清理,尤其適用于U型換熱管等復雜結構,其清洗效率較傳統方法提升40%以上且對管道零損傷。
清理過程中的安全管控至關重要。高壓水作業需配備防濺射護具并設置壓力聯鎖裝置,防止超壓導致管道爆裂;化學清洗區域應配置通風系統和應急沖洗設施,避免操作人員接觸腐蝕性藥劑。
環保方面需建立廢水收集處理流程,特別是含重金屬離子的清洗廢液需經離子交換樹脂處理達標后方可排放,某核電廠實踐表明該措施可使放射性核素截留率達到99.5%。
對于蒸汽發生器傳熱管等關鍵部位,推薦采用超聲波精控去污技術,其通過頻率調節實現污垢層選擇性去除,同時配合內窺鏡實時監測,確保清理后管壁厚度損失不超過設計值的8%。
長期維護策略上,建議結合在線監測數據制定動態清洗周期,當污垢熱阻累計增加0.00008m2·K/W時即觸發預防性清洗,該閾值經實證可使傳熱效率衰減控制在5%以內。
