Водно-химический режим и анализаторы ВХР

Зачем контролировать воду второго контура

Второй контур — это пар и питательная вода, которые гоняются через парогенератор (ПГ), турбину и конденсатор в замкнутом цикле. Металл труб ПГ работает при высокой температуре и давлении: если вода «грязная», начинается коррозия и отложения. Отложения на трубках ПГ ухудшают теплообмен, а язвенная коррозия под хлоридами может привести к свищу — разгерметизации первого и второго контуров.

Водно-химический режим (ВХР) — это набор нормируемых параметров воды, которые поддерживаются дозированием реагентов и непрерывным аналитическим контролем.

Четыре ключевых параметра ВХР

pH 9.0–9.5 (слабощелочная среда). Поддерживается дозированием аммиака (летучий реагент — уходит с паром, не накапливается) или этаноламина. Щелочная среда подавляет коррозию стальных труб. При pH < 9 скорость коррозии резко возрастает.

Растворённый кислород < 10 мкг/л. Кислород — главный окислитель, вызывающий питтинговую коррозию. Удаляется двумя способами: тепловая деаэрация (нагрев питательной воды до ~104 °C в деаэраторе, кислород выходит с паром) и химическое связывание — дозирование гидразина (N₂H₄). Гидразин реагирует с остаточным кислородом и распадается на азот и воду, не внося балластных ионов.

Электропроводность < 0.2 мкСм/см. Интегральный показатель чистоты воды. Любое загрязнение — соли, кислоты, основания — увеличивает проводимость. При росте сверх нормы нужно искать источник: протечка, некачественный конденсат, занос реагентов.

Ионы натрия (Na⁺) — критичный параметр для АЭС с морским охлаждением. На станциях типа Аккую (Турция) конденсатор охлаждается морской водой. Если в трубной доске конденсатора появляется микротрещина, морская вода под давлением проникает в конденсат. Морская вода богата ионами хлора (Cl⁻) и натрия: хлориды при высокой температуре вызывают хлоридную коррозию нержавеющих трубок ПГ.

Анализаторы ВХР: принцип работы и сигнальная цепь

Каждый анализируемый параметр — pH, O₂, проводимость, Na⁺ — измеряется отдельным прибором класса AT (Analysis Transmitter). Стандартный выход — токовый 4–20 мА, подключается к АСРК (автоматизированной системе радиационного и химического контроля) или напрямую к DCS.

pH-метр использует стеклянный ион-селективный электрод в паре с хлорсеребряным референсным электродом. Электрод — расходный элемент, типовой ресурс 1–2 года; при старении стеклянной мембраны чувствительность падает.

Кислородомер — электрохимический (амперометрический): кислород восстанавливается на катоде, ток пропорционален концентрации O₂.

Кондуктометр — два электрода из нержавеющей стали, измеряет удельную электропроводность.

Натрий-метр — ион-селективный электрод, специфичный к Na⁺. Особенно чувствителен к загрязнению: жировые следы от рук на электроде дают ложный сигнал.

ПНР анализаторов: что делает инженер на площадке

Калибровка pH-метра — ключевая процедура при ПНР и периодическом ТО. Порядок:

1. Промыть электрод дистиллированной водой (не вытирать — только встряхнуть).
2. Поместить в буферный раствор pH 7.00 (фосфатный), подождать стабилизации, внести поправку в прибор (точка нуля).
3. Перейти к буферу pH 9.18 (боратный — близок к рабочему диапазону) и ввести угол наклона электродной характеристики.
4. Проверочная точка — pH 4.01 (фталатный); отклонение не должно превышать ±0.05 pH.

Проверка токового выхода — симулировать крайние точки диапазона и измерить ток мультиметром на клеммах AT:

• при минимальном значении параметра → 4 мА ± 0.1 мА;
• при максимальном → 20 мА ± 0.1 мА.

Продувка парогенератора и контроль солесодержания

Если ВХР нарушается, соли накапливаются в контуре. Для их вывода используется продувка ПГ:

• Непрерывная продувка — небольшой постоянный отбор воды из ПГ; контролируется по электропроводности;
• Периодическая продувка — кратковременный сброс большего объёма, вручную по регламенту.

Контроль солесодержания продувочной воды — по кондуктометру на линии продувки. Рост проводимости сверх уставки — сигнал к поиску источника загрязнения.