DE10123690A1 - Verfahren zum Schutz der Bauteile des Primärsystems eines Siedewasserreaktors insbesondere vor Spannungsrisskorrosion - Google Patents
Verfahren zum Schutz der Bauteile des Primärsystems eines Siedewasserreaktors insbesondere vor SpannungsrisskorrosionInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz der Bauteile des Primärsystems eines Siedewasserreaktors insbesondere vor Spannungsrisskorrosion, bei dem in das Primärkühlmittel ein Reduktionsmittel eingespeist wird, um die Konzentration oxidierend wirkender Substanzen zu verringern bzw. um das elektrochemische Potential der mit einer Oxidschicht überzogenen Bauteiloberflächen zu negativen Werten hin zu verschieben. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass als Reduktionsmittel ein unter den Bedingungen eines Reaktors oxidierbarer Alkohol in das Primärkühlmittel eingespeist wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz der Bauteile
des Primärsystems eines Siedewasserreaktors insbesondere vor
Spannungskorrosion. In einem Siedewasserreaktor wird das
Kühlmittel, das mit dem Reaktorkern in Kontakt kommt, Primär
kühlmittel, und die dem Primärkühlmittel ausgesetzten Bautei
le und Leitungen werden Primärsystem genannt. Das Primärsys
tem eines Siedewasserreaktors beinhaltet neben dem Reaktor
druckgefäß selbst Leitungssysteme sowie diverse Einbauten und
Pumpen. Die Bauteile bestehen in aller Regel aus rostfreiem
Stahl, beispielsweise aus einem CrNi-Stahl. Im Siedewasserre
aktor entstehen durch Radiolyse des Primärkühlmittels unter
anderen die Reaktionsprodukte Wasserstoffperoxyd, Sauerstoff
und Wasserstoff. Die sich durch den Überschuss von Oxidati
onsmitteln ergebenden oxidierenden Bedingungen fördern die
Korrosion, insbesondere die Spannungsrisskorrosion der Bau
teile. Um hier Abhilfe zu schaffen, ist es bekannt, dem Pri
märkühlmittel Wasserstoff beizumengen. Dieser bindet im Pri
märkühlmittel enthaltene Oxidationsmittel und verschiebt das
elektrochemische Potential der Bauteiloberflächen zu negati
ven Werten hin. Nachteilig bei dem herkömmlichen Verfahren
ist, dass relativ große Mengen an Wasserstoff benötigt wer
den, um einen ausreichenden Korrosionsschutz zu gewährleis
ten. Der hohe, mit entsprechenden Kosten verbundene Wasser
stoffbedarf geht nicht zuletzt auf die Tatsache zurück, dass
die elektrochemische Oxidation des Wasserstoffs auf den mit
einer Oxidschicht bedeckten Bauteiloberflächen einer hohen
Reaktionshemmung unterliegt, was durch erhöhte Wasserstoff
konzentrationen ausgeglichen werden muss. Nachteilig ist wei
terhin der apparative Aufwand für die Dosierung des gasförmi
gen Wasserstoffs.
Aus EP 0736878 ist ein Verfahren bekannt, bei dem die Oxid
schicht der Bauteiloberflächen im Primärsystem mit Edelmetall
dotiert wird, was den Einsatz geringerer Wasserstoffmengen
ermöglichen soll. Dieses Verfahren dürfte angesichts des zu
sätzlichen Aufwands für die Edelmetalldotierung die Anlagebe
triebskosten kaum verringern können.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein alternatives Verfahren zum
Schutz der Bauteile des Primärsystems eines Siedewasserreak
tors vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 ge
löst. Danach wird anstelle von Wasserstoff ein unter den im
Reaktorsystem vorhandenen Bedingungen oxidierbarer flüssiger
Alkohol in das Primärkühlmittel eingespeist. Der Vorteil ge
genüber Wasserstoff als Reduktionsmittel liegt zum einen in
der flüssigen Form des Alkohols. Eine Flüssigkeit lässt sich
in apparatetechnischer Hinsicht leichter in das Primärkühl
mittel einspeisen als ein gasförmiger Stoff. Des weiteren
bieten Alkohole Vorteile bei der Handhabung und Lagerung.
Schließlich sind sie billiger als Wasserstoff, wodurch eben
falls die Anlagebetriebskosten gesenkt werden können. Bevor
zugt werden Methanol, Ethanol und Propanol eingesetzt. Vor
zugsweise wird eine Konzentration des Alkohols eingehalten,
die zwischen 0,0001 und 0,3 mmol/kg im Primärkühlmittel
liegt. Zweckmäßigerweise wird der Alkohol in das Kondensat-
bzw. Speisewassersystem eingespeist.
Bei einem Siedewasserreaktor wird mit Hilfe einer üblichen,
einen Behälter für die Dosierlösung und eine Pumpe umfassen
den Dosiervorrichtung Methanol in das Kondensat- bzw. Speise
wassersystem eingespeist und mit dem Speisewasser in das Pri
märsystem gefördert. Die zudosierte Menge wird so einge
stellt, dass im Primärkühlmittel eine Methanolkonzentration
von 3 µg/kg bis 10 mg/kg vorhanden ist.
Claims (4)
1. Verfahren zum Schutz der Bauteile des Primärsystems eines
Siedewasserreaktors insbesondere vor Spannungsrisskorro
sion, bei dem in das Primärkühlmittel ein Reduktionsmit
tel eingespeist wird, um die Konzentration oxidierend
wirkender Substanzen im Primärkühlmittel zu verringern
bzw. um das elektrochemische Potential der Bauteilober
flächen zu negativen Werten hin zu verschieben,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Reduktionsmittel ein unter den Bedingungen eines
Primärsystems oxidierbarer Alkohol in flüssiger Form in
das Primärkühlmittel eingespeist wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Alkohol ausgewählt ist aus der Gruppe Methanol,
Ethanol und Propanol.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Primärkühlmittel eine Alkoholkonzentration von
0,0001 bis 0,3 mmol/kg eingestellt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Alkohol in das Kondensat- bzw. Speisewassersys
tem eingespeist und mit dem Speisewasser in das Primär
system gefördert wird.
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