khóa luận tốt nghiệp tính toán thời gian làm việc còn lại của các thanh trao đổi nhiệt khi trên bề mặt của chúng xuất hiện các vết rỗ do trầm tích đồng gây ra

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT
KHOA KĨ THUẬT HẠT NHÂN

VÕ THỊ VIỆT KIỀU – 1410704

TÍNH TỐN THỜI GIAN LÀM VIỆC CỊN LẠI CỦA CÁC THANH
TRAO ĐỔI NHIỆT KHI TRÊN BỀ MẶT CỦA CHÚNG XUẤT HIỆN
CÁC VẾT RỖ DO TRẦM TÍCH ĐỒNG GÂY RA

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KĨ SƯ HẠT NHÂN

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
TS. NGUYỄN THỊ NGUYỆT HÀ

KHÓA 2014 – 2018


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................

.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................

i


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................

ii


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Kĩ thuật hạt
nhân đã dạy dỗ, chỉ bảo em trong suốt 4.5 năm học tập tại Trường Đại học Đà Lạt.
Em cũng cảm ơn gia đình đã tạo điều kiện cho em được đến trường và tập
thể lớp HNK38 luôn bên cạnh giúp đỡ em trong việc học tập.
Cuối cùng em xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến GV.TS Nguyễn Thị Nguyệt
Hà, cám ơn cơ đã giúp em hồn thành khóa luận và tận tình dạy dỗ chỉ dạy em trong
suốt thời gian làm khóa luận.
Lâm Đồng, tháng 12 năm 2018
Võ Thị Việt Kiều

iii


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
ads
AP
EPR
IAEA

ICRP

IEC

INSAG

ISO
PWR
SCC

VVER


iv


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Các thông số thiết kế cơ bản của lị VVER – 1000..................................... 3
Bảng 1.2. Các thơng số của bình sinh hơi trong nhà máy điện hạt nhân loại lò
VVER – 1000 trong điều kiện hoạt động bình thường.............................................. 7
Bảng 1.3. Thành phần của các loại thép không gỉ..................................................... 9
Bảng 2.1. Mô đun đàn hồi cho một số vật liệu........................................................ 16
Bảng 4.1. Kết quả tính tốn vận tốc trung bình của việc chuyển đồng sang trạng
thái trầm tích........................................................................................................... 42
Bảng 4.2. Kết quả tính tốn vận tốc phát triển vết nứt ở giai đoạn 1.......................44
Bảng 4.3. Kết quả tính tốn vận tốc phát triển vết nứt ở giai đoạn 2.......................45
Bảng 4.4. Kết quả tính tốn thời gian làm việc còn lại của ống trao đổi nhiệt.........47

v


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Sơ đồ nhà máy điện hạt nhân loại lị VVER – 1000.................................. 2
Hình 1.2. Sơ đồ cấu tạo của lị VVER – 1000........................................................... 2
Hình 1.3. Bình sinh hơi............................................................................................. 5

Hình 1.4. Mặt cắt dọc của bình sinh hơi.................................................................... 6
Hình 1.5. Ảnh hưởng của hàm lượng Cr tới tốc độ ăn mịn..................................... 10
Hình 2.1. Khuyết tật Schottky (a) và khuyết tật Frenkel (b).................................... 12
Hình 2.2. Biến vị trong mạng tinh thể (a); Sự di chuyển của biến vị (b).................13
Hình 2.3. Ứng suất kĩ thuật..................................................................................... 13
Hình 2.4. Ứng suất kéo (a) và ứng suất nén (b) được xác định theo các lực tác
dụng lên thanh đồng nhất........................................................................................ 14
Hình 2.5. Các vùng và điểm khác nhau trên đường cong ứng suất-biến dạng.........16
Hình 2.6. Hành vi dẻo và giịn của vật liệu............................................................. 17
Hình 2.7. Các dạng nứt cơ bản................................................................................ 18
Hình 3.1. Vết nứt do gãy liên kết giữa các hạt (a) và vết nứt xuất phát từ bên
trong hạt (b)............................................................................................................. 20
Hình 3.2. Các quá trình diễn ra tại đầu vết nứt........................................................ 21
Hình 3.3. Các giai đoạn của quá trình SCC theo thời gian...................................... 23
Hình 3.4. Mối quan hệ giữa tốc độ lan truyền vết nứt và dịng giải phóng từ
anode....................................................................................................................... 26
Hình 3.5. Mơi trường ảnh hưởng đến sự phân bố của Crom................................... 27
Hình 3.6. Mơ hình vỡ lớp màng.............................................................................. 28
Hình 3.7. Sơ đồ thể hiện tỉ lệ mật độ điện tích oxy hóa/thời gian đốivới sự biến
dạng một đỉnh nứt và các mặt bên khơng biến dạng của vết nứt.............................29
Hình 3.8. Mối liên hệ giữa các thơng số kiểm sốt cơ bản và sự hình thành vết
nứt SCC................................................................................................................... 29

vi


Hình 3.9. Sơ đồ của mơ hình vỡ lớp màng cho thấy sự hình thành của lớp màng
giịn dọc theo biên giới hạt và sự vỡ của lớp màng giòn do ứng suất dẫn đến sự
khởi tạo và lan truyền vết nứt.................................................................................. 30
Hình 3.10. Sơ đồ biểu diễn mơ hình hấp phụ.......................................................... 32

Hình 3.11. Sơ đồ vỡ hóa học gây ra rạn nứt liên kết................................................ 33
Hình 4.1. Sự hình thành trầm tích đồng của ống trao đổi nhiệt...............................36
Hình 4.2. Mơ hình hình thành vết nứt xuyên qua thành của ống trao đổi nhiệt.......37
Hình 4.3. Thành của ống trao đổi nhiệt T................................................................ 37
Hình 4.4. Vết nứt do trầm tích đồng dọc theo biên giới hạt của thép khơng gỉ
austenitic................................................................................................................. 38
Hình 4.5. Vết nứt trong thép khơng gỉ do trầm tích đồng........................................ 38
Hình 4.6. Biểu đồ cho thấy sự gia tăng khối lượng đồng trong trầm tích theo thời
gian vận hành.......................................................................................................... 40
Hình 4.7. Biểu đồ cho thấy sự thay đổi độ sâu của vết rỗ trong thành ống trao đổi
nhiệt khi có đồng trong trầm tích theo thời gian...................................................... 40
Hình 4.8. Đồ thị biểu diễn vận tốc trung bình của việc chuyển đồng sang trạng
thái trầm tích........................................................................................................... 43
Hình 4.9. (a) Đồ thị biểu diễn vận tốc phát triển vết nứt theo độ sâu của vết nứt ở
khoảng thời gian τ1 ; (b) Đồ thị biểu diễn vận tốc phát triển vết nứt theo độ sâu
của vết nứt ở khoảng thời gian τH............................................................................ 46
Hình 4.10. Đồ thị biểu diễn thời gian làm việc còn lại của ống trao đổi nhiệt theo
độ sâu của vết nứt theo thời gian τH......................................................................... 48

vii


MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU.......................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1- TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN LOẠI LÒ
VVER – 1000........................................................................................................... 2
1.1. Giới thiệu chung.............................................................................................. 2
1.2. Bình sinh hơi trong nhà máy điện hạt nhân loại lị VVER – 1000..................5
1.2.1 Cấu tạo bình sinh hơi................................................................................. 5
1.2.2. Vật liệu bình sinh hơi................................................................................ 9

1.2.3. Mơi trường làm việc của bình sinh hơi................................................... 10
1.3. Kết luận chương 1......................................................................................... 11
CHƯƠNG 2- MỘT VÀI KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CƠ HỌC VẬT LIỆU.....12
2.1. Khuyết tật...................................................................................................... 12
2.2. Biến vị........................................................................................................... 12
2.3. Ứng suất và biến dạng................................................................................... 13
2.3.1. Khái niệm ứng suất, biến dạng............................................................... 13
2.3.2. Đường cong ứng suất – biến dạng.......................................................... 15
2.3.3. Nứt.......................................................................................................... 18
2.4. Kết luận chương 2......................................................................................... 19
CHƯƠNG 3- NỨT DO MƠI TRƯỜNG ĂN MỊN VÀ CĨ ỨNG SUẤT ÁP
VÀO........................................................................................................................ 20
3.1. Khái niệm nứt do mơi trường ăn mịn và có ứng suất áp vào (SCC).............20
3.2. Các thơng số kiểm soát sự lan truyền SCC................................................... 21
3.3. Khởi tạo SCC................................................................................................ 22
3.4. Các cơ chế lan truyền SCC........................................................................... 24
3.4.1. Cơ chế hòa tan........................................................................................ 25
3.4.2. Nứt do gãy liên kết giữa các hạt (intergranular)...................................... 26
3.4.3. Mơ hình giải hịa tan trượt hoặc mơ hình vỡ lớp màng...........................27
viii


3.4.4. Mơ hình gãy cơ học................................................................................ 30
3.5. Kết luận chương 3......................................................................................... 34
CHƯƠNG 4- SỰ HÌNH THÀNH VẾT NỨT CỦA THÀNH ỐNG TRAO
ĐỔI NHIỆT KHI XUẤT HIỆN TRẦM TÍCH ĐỒNG VÀ TÍNH TỐN
THỜI GIAN LÀM VIỆC CỊN LẠI CỦA CÁC ỐNG TRAO ĐỔI NHIỆT.....35
4.1. Đồng trong trầm tích của bình sinh hơi......................................................... 35
4.2. Phương pháp tính tốn thời gian làm việc cịn lại của ống trao đổi nhiệt......37
4.3. Tính tốn và nhận xét.................................................................................... 42

4.3.1. Tính tốn vận tốc trung bình của việc chuyển đồng sang trạng thái
trầm tích (VCu).................................................................................................. 42
4.3.2. Tính toán vận tốc phát triển vết nứt ở giai đoạn 1(V1) và giai đoạn (VH)
(hình 4.2 và hình 4.7)....................................................................................... 44
4.3.3. Tính tốn thời gian làm việc cịn lại của ống trao đổi nhiệt τ

ocm

.............46

4.4. Kết luận chương 4......................................................................................... 48
KẾT LUẬN............................................................................................................ 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................... 50

ix


x


LỜI MỞ ĐẦU
Bình sinh hơi là một bộ phận quan trọng trong nhà máy điện hạt nhân, nó là
một thiết bị trao đổi nhiệt biến nước thành hơi nước từ nhiệt sinh ra từ phản ứng
phân hạch. Chúng được sử dụng trong các loại lò PWR và VVER giữa các vịng làm
mát sơ cấp và thứ cấp.
Mơi trường làm việc của bình sinh hơi cực kì khắt nghiệt: nhiệt độ cao, áp
suất cao, mơi trường phóng xạ lớn, chịu tác động của các ion và chất oxy hóa nguy
hiểm,... Vì vậy, thép không gỉ austenitic được chọn để chế tạo bình sinh hơi, đặc
biệt là chế tạo các ống trao đổi nhiệt, đây là loại thép có khả năng chịu nhiệt tốt và
chống ăn mịn cao. Trong khóa luận này sẽ đề cập đến vấn đề trầm tích đồng ảnh

hưởng như thế nào đến tuổi thọ của ống trao đổi nhiệt trong bình sinh hơi loại lị
VVER – 1000.
Trong q trình hoạt động của bình sinh hơi, nước cấp từ bên ngồi mang
theo đồng, đồng sau đó tích tụ lên các ống trao đổi nhiệt trong bình sinh hơi tạo
thành trầm tích, đẩy nhanh q trình hình thành các khuyết tật và vết nứt trên ống,
làm giảm tuổi thọ của chúng. Do đó, để đảm bảo hoạt động an tồn và hiệu quả của
nhà máy điện hạt nhân thì việc hiểu được vết nứt hình thành như thế nào và tính
tốn thời gian làm việc cịn lại của các ống trao đổi nhiệt khi phát hiện trầm tích
đồng là cần thiết.
Khóa luận gồm bốn chương:
- Chương 1: Tổng quan về nhà máy điện hạt nhân loại lò VVER – 1000.
- Chương 2: Một vài khái niệm cơ bản về cơ học vật liệu.
- Chương 3: Nứt do môi trường ăn mịn và có ứng suất áp vào.
- Chương 4: Sự hình thành vết nứt của thành ống trao đổi nhiệt khi xuất

hiện trầm tích đồng và tính tốn thời gian làm việc còn lại của các ống trao đổi
nhiệt.

1


CHƯƠNG 1- TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN LOẠI LÒ
VVER – 1000
1.1. Giới thiệu chung
VVER – 1000 là phiên bản phát triển từ VVER – 640 thuộc lò phản ứng thế
hệ thứ II được thiết kế tại Nga. VVER – 1000 của Rosatom thuộc thế hệ III+ tương
đương với các lò phương Tây như EPR 1600 của Avera và các lò Mỹ như AP1000
của Westinghouse [2].
Sơ đồ nhà máy điện hạt nhân VVER – 1000 được mô tả ở hình 1.1 và sơ đồ
cấu tạo của lị VVER – 1000 được mơ tả ở hình 1.2 [2].

Hình 1.1. Sơ đồ nhà máy điện hạt nhân loại lò VVER – 1000

Hình 1.2. Sơ đồ cấu tạo của lị VVER – 1000 [2]
2


Nhà máy điện hạt nhân loại lò VVER – 1000 có các điểm mạnh sau [2]:
• Thiết kế đổi mới, an tồn và tiến hóa
• Năng lượng điện của tổ máy lên đến 1100MW.
• Tuổi thọ của thiết bị có thể kéo dài ít nhất 60 năm.
• Hiệu suất sử dụng nhiên liệu cao.
• Hệ số vận hành được tính trung bình cho tồn bộ thời gian vận hành của

nhà máy điện hạt nhân là 92%.
• Chu kỳ thay đảo thanh nhiên liệu là 12 đến 24 tháng.
• Chất lượng cao của các giải pháp công nghệ và tài liệu dẫn chứng thiết kế

được dựa trên kinh nghiệm dày dạn trong thiết kế, áp dụng sự tự quản, quy phạm và
các tiêu chuẩn trong lĩnh vực năng lượng hạt nhân. Chất lượng của nhà máy điện hạt
nhân với VVER – 1000 cũng dựa trên các khuyến cáo của các tổ chức quốc tế như
IAEA, INSAG, ICRP, IEC trong lĩnh vực đảm bảo chất lượng các tiêu chuẩn quốc
tế ISO – 9001 – 2000.
Bảng 1.1 cho biết một số thông số thiết kế cơ bản của lò VVER – 1000.
Bảng 1.1 Các thơng số thiết kế cơ bản của lị VVER – 1000 [11]
Đặc tính chung của lị
Cơng suất nhiệt
Cơng suất điện
Áp suất vòng một
Độ giàu nhiên liệu cao nhất

Chu kỳ đảo nhiên liệu (nhiên liệu ở 3 năm
trong lò)
Áp suất hơi ở đầu ra bình sinh hơi
Lượng hơi sinh ra
Nhiệt độ nước cấp đầu vào bình sinh hơi
Thời gian hoạt động
Xác suất nóng chảy vùng hoạt lị khi sự cố

3


Đặc tính chung của vùng hoạt


Số bó thanh nhiên liệu
Số bó thanh nhiên liệu có chứa thanh điều
khiền
Số thanh nhiên liệu trong 1 bó thanh nhiên
liệu
Số thanh hấp thụ trong 1 bó
Bước đặt các thanh nhiên liệu
Đường kính ngồi của thanh nhiên liệu
Số kênh đo nơtron
Số kênh đo nhiệt độ
Tỷ số nhiệt tuyến tính cực đại
Tổng độ hấp thụ của các thanh điều khiển
Hệ số độ phản ứng nhiệt độ của nhiên liệu
Hệ số độ phản ứng nhiệt độ của chất tải
nhiệt
Đặc trưng cơ bản của lò

Hiệu nhiệt độ của chất tải nhiệt giữa đầu ra
và đầu vào vùng hoạt
Áp suất vòng 1
Nhiệt độ chất tải nhiệt khi ra khỏi lị
Chiều dài vỏ lị
Đường kính bên trong vỏ lò nơi đặt vùng
hoạt
Vật liệu vỏ lò
Thời gian sử dụng vỏ lò


4


1.2. Bình sinh hơi trong nhà máy điện hạt nhân loại lị VVER – 1000
1.2.1 Cấu tạo bình sinh hơi
Bình sinh hơi nhà máy điện hạt nhân loại lò VVER – 1000 (hình 1.3) là một
thiết bị trao đổi nhiệt một chiều với bề mặt trao đổi nhiệt chìm. Thùng bình sinh hơi
được thiết kế để đặt trong tịa nhà lị (containment building), nó gồm vỏ bình đã qua
tơi luyện, đáy đúc hình elip và các vịi được hàn vào. Thùng bình sinh hơi được thiết
kế để thuận tiện cho việc kiểm tra bên trong từ vịng sơ cấp [13].

Hình 1.3. Bình sinh hơi
1. Thùng bình (Vessel)
2. Vịi phun khi xảy ra nguy hiểm (Damage nozzle)
3. Vòi phun xuống dưới (Blow down nozzle)
4. Ống trao đổi nhiệt (Heat – exchange tubes)
5. Thành phần phân tách (Separation Units)
6. Thành phần bơm nước cấp chính (Main feedwater spray unit)
7. Vịi phun khử khí (Gas removal nozzle)

8. Thành phần bơm nước cấp trong trường hợp khẩn cấp (Emergency

feedwater spray unit)
9. Vòi phun hơi nước (Steam nozzle)
10. Ống phun hơi nước (Steam header)

5


11. Vòi phun nước cấp trong trường hợp khẩn cấp (Emergency feedwater

nozzle)
12. Lối vào bình sinh hơi (Access airlock)

Hình 1.4 cho thấy mặt cắt dọc của bình sinh hơi [13].

Hình 1.4 Mặt cắt dọc của bình sinh hơi
1. Ống dẫn hơi chính
2. Lớp bọc nắp đậy vịng thứ cấp
3. Hạt đậu
4. Nắp đậy vòng sơ cấp
5. Nắp đậy thứ cấp
6. Nắp đậy sơ cấp

6


Bề mặt trao đổi nhiệt trong bình sinh hơi bao gồm 10978 ống hình chữ U với
đường kính mỗi ống là 16x1.5mm, được bố trí theo chiều ngang. Các bó ống được
nối với bộ thu (collectors) vòng sơ cấp, mép ống được hàn hồ quang điện argon ở bề

bên trong của bộ thu. Vật liệu của ống trao đổi nhiệt là thép khơng gỉ austenitic
[13].
Bộ thu vịng sơ cấp được thiết kế để nước làm mát phân phối đến các ống
trao đổi nhiệt, sau đó nước được gom lại và loại bỏ khỏi vòng sơ cấp. Bề mặt bên
trong của bộ thu phủ lớp chống ăn mòn hai lớp. Tấm phân phối hơi nước được lắp ở
phần trên cùng của thùng bình sinh hơi. Tấm đục lỗ được đặt dưới mực nước của
bình sinh hơi để phục vụ cho việc cân bằng lượng hơi nước [13].
Bình sinh hơi dự trữ một lượng nước lớn nhằm cung cấp các đặc tính động
năng tốt cho tồn bộ nhà lị trong tai nạn mất nước cấp [13].
Sự bố trí “hành lang” (corridor) giữa các ống trao đổi nhiệt thì có các lợi thế
sau [14]:
- Tăng sự tuần hồn giữa các bó ống, kết quả là giảm tốc độ hình thành lắng

đọng trầm tích trên các ống trao đổi nhiệt.
- Giảm khả năng ống bị tắc do cặn bẩn bị tróc ra.
- Tăng khơng gian dưới bó ống để dễ dàng loại bỏ các chất cặn bẩn.
- Dễ dàng cho việc kiểm tra và bảo dưỡng các ống trao đổi nhiệt.
- Cải thiện khả năng chế tạo và chất lượng lắp ráp bó ống.
- Tăng thể tích bình do đó làm tăng lượng nước trong bình sinh hơi.
- Cải thiện một số vấn để về điều kiện của bộ thu hồi chất làm mát.
Một số thơng số của bình sinh hơi trong nhà máy điện hạt nhân loại lò VVER
– 1000 trong điều kiện hoạt động bình thường được thể hiện ở bảng 1.2.

7


Bảng 1.2. Các thơng số của bình sinh hơi trong nhà máy điện hạt nhân loại
lò VVER – 1000 trong điều kiện hoạt động bình thường [13]
Thơng số
Cơng suất hơi, t/h

Áp suất tại lối ra của bình sinh hơi, MPa
Nhiệt độ chất làm mát vòng sơ cấp tại lối vào của
0

bình sinh hơi, C
Nhiệt độ chất làm mát vịng sơ cấp tại lối ra của
0

bình sinh hơi, C
0

Nhiệt độ nước cấp đầu vào của bình sinh hơi, C
Nhiệt độ nước cấp khi bộ gia nhiệt áp suất cao tắt,
0

C

Độ ẩm hơi nước tại lối ra của bình sinh hơi, %


8


1.2.2. Vật liệu bình sinh hơi
Một trong những loại vật liệu dùng để chế tạo thành phần của bình sinh hơi
là thép không gỉ. Thép không gỉ là hợp kim của sắt chứa hơn 11% kim loại Cr và vì
thế có khả năng hình thành một lớp màng bảo vệ như một lớp chống oxi hóa thụ
động. Lớp vỏ bảo vệ thụ động này được hình thành chủ yếu bởi kim loại Cr. Thép
không gỉ thường được chia thành nhiều loại dựa trên cấu trúc vi mơ của chúng.
Theo đó, sẽ có bốn loại thép khơng gỉ là ferritic, austenitic, martensitic và duplex

[12]. Thành phần của các loại thép này được thể hiện trong bảng 1.3.
Bảng 1.3. Thành phần của các loại thép không gỉ [12]

Lớp màng thụ động
Thép không gỉ có khả năng chống ăn mịn tốt là do chúng tạo ra một lớp
màng rất mỏng khơng nhìn thấy được trong mơi trường oxy hóa. Lớp màng này là
một lớp oxit bảo vệ thép khỏi sự tấn công của môi trường. Khi Cr được thêm vào
thép, tốc độ ăn mịn giảm xuống khoảng 10% bởi vì sự hình thành lớp bảo vệ hay
lớp màng thụ động. Để đạt được một lớp màng thụ động chắc chắn và liên tục thì
hàm lượng Cr cần thiết phải ít nhất là 11% (hình 1.5). Sự bảo vệ thụ động này tăng
rất nhanh với hàm lượng Cr tăng lên khoảng 17%. Đây là lý do tại sao nhiều loại
thép không gỉ chứa từ 17 – 18% Cr [12].

9


Hình 1.5. Ảnh hưởng của hàm lượng Cr tới tốc độ ăn mịn
[12] 1.2.3. Mơi trường làm việc của bình sinh hơi
Bình sinh hơi trong nhà máy điện hạt nhân làm việc trong điều kiện môi
trường hết sức khắc nghiệt như [12]:
- Môi trường nhiệt độ cao, áp suất cao
Trong bình sinh hơi, nước ở nhiệt độ rất cao: Ở vịng sơ cấp, nhiệt độ ở đầu vào chân nóng là 593.15 ± 3.50K,
áp suất khoảng 15.7 ± 0.3 MPa nên nước ở thể lỏng; ở vòng thứ cấp, nhiệt độ dòng hơi là 552K tại áp suất 6.28 ± 0.20
MPa, nước tồn tại ở dạng hơi. Nước ở vòng thứ cấp khi tiếp xúc với bề mặt ống trao đổi nhiệt thì xảy ra sự sơi của nước.

- Mơi trường phóng xạ lớn
Các tia phóng xạ (n, , , ) từ các hạt nhân phóng xạ và các hạt nhân ở trạng
thái kích thích được sản sinh ra do phản ứng phân hạch hạt nhân U – 235, tác động
mạnh vào cấu trúc vật liệu làm giảm độ bền, gây biến đổi cấu trúc trong vật liệu.
- Các chất hóa học

−

Nước bị chiếu xạ bởi các tia phóng xạ và phân hủy thành ion và chất oxy hóa nguy hiểm như •OH,H2O2, O2, H2, • 2
•, H. Các ion và chất này phản ứng lẫn nhau và tương tác với mơi trường xung quanh theo các phương trình sau:

O2

+ 2H+ + 2e- ↔ H2O2

H2O2 + 2H+ + 2e- ↔ 2H2O

H2

↔ H2+ (ads) + e-