高速热喷涂助力核电延寿

目前，美国超过三分之二的核电机组已运行逾40年，许多核电站正在申请后续许可证延续，以便直至21世纪50年代及更久持续生产无碳电力。随着设施老化，维护受腐蚀／冲蚀机制影响的设备，尤其是受流动加速腐蚀（FAC）影响的设备，已成为长期运行工作中日益重要的组成部分。

下跨管道、给水系统和汽轮机部件尤其容易受到影响。高速湿蒸汽会逐渐去除碳钢表面的保护性氧化层，导致壁厚减薄、冲蚀和结构裕度降低。如果不加以管理，这些劣化机制可能造成高昂的维修费用、延长停堆时间，并最终需要更换主要设备。

过去，电力公司通过堆焊覆层或整体更换设备来解决这些问题。两者仍是经过验证的工程解决方案，但也面临挑战。堆焊覆层会向母材输入热量，形成可能需要额外检查或焊后热处理的热影响区。设备更换通常需要大量资本投入、较长的停堆工期，并增加工作人员在辐射控制区内的辐照。

随着停堆检修窗口日益缩短、延寿计划不断扩大，电力公司越来越多地评估保留而非更换现有基础设施的替代方案。

一种经过验证的方法是高速热喷涂（HVTS®）。这是一种采用冷态施加方式的金属覆层技术，可保护易受影响的碳钢表面，同时不会引入热变形或形成热影响区。该工艺以超声速喷涂工程合金，在保持下层基材完整性的同时形成致密的耐腐蚀屏障。由于不涉及焊接，该技术可以缩短安装时间，并限制计划停堆期间工作人员的辐照，从而支持可合理达到的尽量低原则。

这种方法的价值可从某座核电站的实践中看出。作为其长期运行战略的一部分，该核电站对自1978年投入运行、并在高速蒸汽区域经历了流动加速腐蚀和冲蚀的下跨管道进行了评估。工程人员没有更换管道，而是将详细检查、工程评估和分阶段实施HVTS相结合，重点处理最容易发生劣化的区域。相关工作在多次计划停堆期间完成，未增加停堆天数，在维持核电站运行计划的同时，为每台机组约8,000平方英尺的下跨管道提供了保护。

检查结果同样具有重要意义。2024年的后续检查发现，2009年首批处理的区域在运行约15年后仍保持良好状态，而2020年加装覆层的区段未显示出流动加速腐蚀或冲蚀持续发展的显著迹象。这些发现增强了人们的信心，即有针对性的表面工程能够支持长期资产管理，同时避免实施大型更换项目。

对于寻求长期运行的电力公司而言，腐蚀管理正日益从被动维修转向战略性资产保护。能够延长设备寿命、适应现有停堆计划并减少辐照的技术，有助于运营商在保持可靠性的同时，为未来投资保留资本。随着美国核电机组持续老化，在不影响安全的前提下延后设备更换的解决方案，很可能成为核工业资产完整性工具体系中日益重要的组成部分。

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