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本研究根据核电站换热系统去污除垢的要求,选取三种垢样和1Cr18Ni9Ti不锈钢材料进行研究,采用溶垢实验、失重腐蚀实验、金相形貌测试、AFM测试、电化学方法、X射线荧光光谱元素分析等方法对清洗剂配方及工艺进行了筛选和优化,获得了非破坏性清洗配方、破坏性清洗配方及清洗工艺条件。建立了1Cr18Ni9Ti不锈钢在这些体系中的等效电路模型,并对其腐蚀行为及腐蚀机理进行了深入的研究,初步研究了处理清洗废液的基本方法。得到以下主要结论:通过溶垢实验选取10%HNO3作为清洗剂的基础溶液,以HEDP做为非破坏性清洗辅剂添加到10%HNO3中,获得10%HNO3+5%HEDP清洗剂体系(NAP)用于在役设施的化学清洗。50℃以下,1Cr18Ni9Ti在NAP中的腐蚀很轻微,金相显微镜和扫描探针显微镜下均未发现点蚀和晶间腐蚀等局部腐蚀,12小时内平均腐蚀速率小于5nm/h。但温度对腐蚀速率影响较大,80℃时NAP对基材的腐蚀速率超过10nm/h。此外,1Cr18Ni9Ti在10%HNO3、5%HEDP以及NAP体系中都具有较好的钝化性能,耐蚀性好,在单独HEDP体系中,1Cr18Ni9Ti出现明显的二次钝化现象,耐点蚀性能明显优于单独的10%HNO3体系。NAP清洗剂不仅保留了HEDP的二次钝化特性和耐点蚀性能,甚至与HNO3存在一定的协同作用,使1Cr18Ni9Ti在NAP中的点蚀击穿电位略高于单独的HEDP体系,抗点蚀能力进一步提高。通过筛选确定KMnO4做为破坏性清洗的辅剂,得到10%HNO3+KMnO4清洗体系(HK),用于退役设施的化学清洗。为实现腐蚀速度的可调控,KMnO4浓度在0.02%-0.5%范围内调整,随着KMnO4浓度升高,其12小时内平均腐蚀速度在30nm/h-90nm/h之间变化,呈上升趋势。1Cr18Ni9Ti在HK中的腐蚀比较严重,并发生了较严重的晶间腐蚀,腐蚀速度随时间呈先下降后上升趋势,其等效电路可用R(QR)(LR)模拟分析,随着KMnO4浓度的提高,1Cr18Ni9Ti在HK中的电荷传递电阻下降,耐蚀性降低;晶间电阻减小,晶间腐蚀加剧;界面电容提高,金属表面形貌均一性下降。为减缓1Cr18Ni9Ti在HK中的腐蚀,筛选苯并三唑(C6H5N3)作为HK的缓蚀剂,得到10%HNO3+KMnO4+C6H5N3清洗体系(HKC)。通过金相观测1Cr18Ni9Ti在HKC中未发现晶间腐蚀。C6H5N3在HK中是一种阴极开型缓蚀剂,使1Cr18Ni9Ti表面形成了一层吸附薄膜,当浓度达到0.2%时,1Cr18Ni9Ti的12h内平均腐蚀速度低于10nm/h。其等效电路可用R(Q(R(CR)))模型进行分析,随着C6H5N3浓度提高,表面电荷传递电阻上升,界面电容下降,吸附电阻增大,吸附电容减小。并发生了阻抗谱中的“退化”现象;随浸泡时间的延长,表面电荷传递电阻上升,界面电容下降,而吸附电阻与吸附电容随时间的变化很小。实验室模拟循环回路清洗实验发现,双方向清洗效果优于单方向清洗,低流速下清洗效果优于较高流速。采用阴阳离子交换树脂和活性炭吸附处理NAP废液,对Mn、Ca等元素的去除效果阴阳离子交换树脂优于活性炭吸附;而活性炭吸附处理对于K、Na元素的去除效果优于阴阳离子交换树脂。从对废液中各种元素的综合去除效果来看,活性炭吸附处理方法优于阴阳离子交换树脂。采用中和、蒸发、阴阳离子交换树脂三步法处理HK及HKC清洗废液,各种金属元素均得到有效的去除,其中Mn、Si等元素的去除率高达100%,Fe、Ca元素去除率因体系不同有所不同。