（福建福清核电有限公司福建省福清市350318）
摘要：在核电厂运行中，循环水泵叶轮是非常重要的设备类型，对核电厂实际运行具有着重要的作用。在本文中，将就核电厂循环水泵叶轮失效原因分析及防护措施进行一定的研究。
关键词：核电厂；循环水泵；叶轮；失效原因；防护措施
1引言
某核电厂循环水泵，其叶轮材料为MAS/600125/5双相不锈钢。在具体运行中，其主要作用即对辅助冷却水系统以及凝汽器实现对海水的输送。同时，该核电厂位置具有着较大的海岸潮差，且海水具有着较强的夹沙能力，在较长时间电化学以及泥沙磨砂的影响，该叶轮在运行一定时间之后存在较为严重的破坏情况。就目前来说，在实际工作当中主要从表面以及选材方面对叶轮的使用寿命进行延长。在本研究当中，在同现场工程实践相结合的基础上进行一定的研究与分析。
2失效机理
在对循环水泵叶轮进行检查中，发现其出、入水同导流侧相比具有较大的磨损程度。该种情况的存在，即是在出、入水侧位置存在较为明显的汽蚀情况，在对其进行进一步观察时，发现存在明显的汽蚀凹坑。在循环水泵具体运行过程当中，叶轮的入水一侧将直接同水流产生作用，受到汽蚀作用影响，气泡在溃灭时，则会将势能实现对沙粒的传递，使其速度在得到加快的情况下对沙粒的破坏作用进行了增大。该种高强度、大角度以及高频次桩机情况的存在，则会使入水侧表面因此出现了一定数量的疲劳裂纹，在时间发展过程中，该裂纹也将进一步扩展，并对早期的汽蚀坑进行形成。在继续发展后，该种往复沙粒破坏情况的存在则将使汽蚀坑出现面积不断扩大的情况，并最终合并，从宏观角度上看来，其具有着十分平滑的特征。而在叶轮导流一侧位置，同叶轮表面相比，水流具有平行的运行方面，沙粒在同叶轮进行撞击时，则不存在汽蚀情况，且具有较小的角度，对此，在导流一侧，其则将具有了较轻的买磨损腐蚀程度，同水流方向相比，凹坑具有相同的方向。叶轮的出水一侧，在其局部区域将实现负压的形成，同时产生数量较多的气泡。当该区域所具有的负压降低时，大量的气泡则将破灭，在对沙粒提供能量的同时使其速度加快，并使其能以较小的角度桩机叶轮，并因此使其在出水侧位置出现一定的汽蚀坑，同样存在着面积不断扩大、不同坑陆续合并的情况，并在凹坑交汇的顶端位置对刀刃结构进行了形成。
3防护措施
就目前来说，行业内对于海水腐蚀问题也具有了较多的研究，对于涂层来说，其具有较多的类型，分别为金属、陶瓷以及高分子涂层。对于金属涂层来说，其主要分为合金粉末以及不锈钢材料，在实际应用当中，主要通过堆焊技术的使用对不锈钢材料进行涂覆处理，并通过热喷涂方式对合金粉末进行处理，使其能够较好的覆盖在设备表面位置，高分子涂层方面，其具有环氧树脂、复合尼龙以及聚氨酯涂层这几种类型，对于环氧树脂以及聚氨酯涂层来说，其目前在核电厂当中具有着广泛的应用。高分子涂层则包括有硅酸盐、氧化物以及碳化物等。金属涂层同其余两种涂层类型相比，在施工技术方面具有着要求较低，具有着较高的性价比，但在基体同涂层结合力方面则是一项难题。在联系该核电厂问题后，对以下方式进行了应用：
3.1熔融环氧粉末
在具体处理中，将环氧粉末以均匀的方式熔融在叶轮流道表面，将厚度控制在800-100μm以内。对于该涂层来说，其是一种具有单组分热固特征的熔融结合改性环氧粉末涂层，目前在很多的设备的防腐工作当中得到了使用，在实际应用当中具有着工艺简单、表面光滑以及粗糙程度较低等特点，非常适合应用在涂覆具有较大面积磨损的部件当中，在具有较高抗磨性的同时在机械性能方面具有着较好的表现。但在以该方式处理、运行一定时间后，发现母材同涂层间存在较大面积的脱落问题。经过进一步的调查发现，在叶片的根部位置，存在较为严重的汽蚀损坏问题，对于没有脱落的涂层区域，则没有发现损坏情况。对于该熔融结合位置，所使用的环氧粉末在硬度以及强度方面具有较好的表现，但在抗汽蚀方面存在一定的不足，且叶片流道同涂层间在具体结合强度方面也存在着一定的不足，无法实现叶轮的全方位保护。
3.2WC涂刷
对WC涂层进行高速热喷涂处理，在经过1年时间运行、对其进行解体检查后，发现叶轮在碳化钨涂层具有较好的情况表现，在局部区域位置存在孔、坑问题。在叶片入水侧位置，磨损痕迹较为明显。总整体效果看来，该方式的使用，起到了对母材保护的效果，但对于WC涂层来说，其厚度较薄，并因此在局部位置存在着严重的磨损情况。同时，进口WC涂层具有着昂贵的价格，如果对涂层厚度进行加厚处理，则将对施工成本产生较大的影响。对此，可以对国内WC涂层进行使用，在对厚度进行增加的基础上对循环水泵的使用稳定性以及寿命进行延长。
3.3耐磨陶瓷
在该技术中，在叶片的入水位置，具有较深孔洞以及严重磨损的位置，对大颗粒耐磨防护剂进行涂刷填补处理，当其处于半固化状态之后，对小颗粒耐磨防护剂材料进行涂刷，以此实现小空隙的填补。之后，通过超金属修补剂的使用进行微孔填充、平整以及平滑过渡处理，最后在对灰色、白色的陶瓷粉末进行涂刷。该涂层厚度为3.5mm，在对大颗粒耐磨防护剂进行涂刷时，则需要保证其厚度需要达到5mm以上。在以该方式处理后，在经过一年时间的运行后，发现仅仅在叶片入水一侧的根部位置具有较小面积存在薄弱问题，在出水一层，涂层存在一定陶瓷粉末的露出，但没有发现母材露出的情况。对于下口环位置，因之前没有对该耐磨防护剂进行涂刷，具有着较为严重的磨损情况，其余位置涂层均具有较好的整体性，没有发现存在明显的孔洞与坑洞。
4结束语
在上文中，我们对核电厂循环水泵叶轮失效原因分析及防护措施进行了一定的研究。在对不同方式经济性、使用效果进行对比后发现，耐磨陶瓷涂层具有较好的防护效果，是实际改造处理当中的优先选择。
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