ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ ВЫПАДЕНИЙ ХЛОРИДОВ НА ПОДСТИЛАЮЩУЮ ПОВЕРХНОСТЬ РАСЧЕТНЫМ МЕТОДОМ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ ВЫПАДЕНИЙ ХЛОРИДОВ НА
ПОДСТИЛАЮЩУЮ ПОВЕРХНОСТЬ РАСЧЕТНЫМ МЕТОДОМ
Канд. геогр. наук В.А. Ионин
Ю.В. Коновалов
ОАО «СПбАЭП»
Введение
При проектировании АС, серьезное внимание уделяется методам защиты строящихся сооружений
и оборудования от агрессивного воздействия атмосферы.
Способы защиты от коррозии строительных конструкций (бетонных, железобетонных, стальных,
алюминиевых. деревянных, каменных, и асбестоцементных) зданий и сооружений определяются в
соответствии со СНиП 2.03.11-85 [1].
Исполнение машин, приборов и других технических изделий, условия их эксплуатации, хранения и
транспортирования определяются в соответствии с ГОСТ 15.150-69* [2].
Для определения загрязнения и коррозионной активности атмосферы в районе размещения
площадки АС организуется специальный пункт наблюдений за содержанием коррозионно-активных
газов и аэрозолей в атмосфере.
В процессе изысканий по исследованию загрязнения и коррозионной активности атмосферы в
районе размещения площадки АС определяются:
- концентрации коррозионно-активных газов (аммиак, диоксид серы, фтористый водород,
сероводород, диоксид азота, оксид азота хлор, хлористый водород);
- концентрации хлоридов, сульфатов и пыли;
- выпадение хлоридов на подстилающую поверхность;
По результатам проведенных изысканий в соответствии со СНиП 2.03.11-85 [1] определяются
группы агрессивных газов, в зависимости от их вида и концентрации, и тип атмосферы в соответствии с
ГОСТ 15.150-69* [2].
Методики отбора и химического анализа проб газов и пыли определены Руководящим документом
РД 52-04-186-89 [3]. Отбор и химический анализ проб аэрозолей для определения концентраций
хлоридов и сульфатов осуществляется в соответствии с разработанными Главной геофизической
обсерваторией им. А.И. Воейкова «Методическими указаниями» [4].
В настоящее время отсутствует единая методика определения выпадений хлоридов на
подстилающую поверхность. На коррозионных станциях СССР применялась экспозиция сухих полотен
и «мокрой свечи». При организации и проведении изыскательских работ под проектирование АЭС
применялись: экспозиция кювет с дистиллированной водой, экспозиция электроизоляторов, экспозиция
планшетов. Каждый из этих способов имеет свои недостатки, а также возможность внесения
посторонних загрязнений в процессе экспозиции и подготовке отобранных проб к химическому
анализу.
В 2011 году ГУ «Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова» (ГУ «ГГО») разработала
и утвердила на Ученом Совете ГГО «Методические указания по расчету выпадений хлоридов на
подстилающую поверхность», которые позволяют провести расчеты по метеорологическим параметрам
и концентрации хлоридов в атмосферном воздухе.
В данной работе проведены расчеты выпадений хлоридов на подстилающую поверхность по
имеющимся фондовым материалам инженерных изысканий под проектирование АЭС на территории РФ
и зарубежных стран. Также проведено сравнение полученных результатов с данными натурных
измерений выпадений хлоридов.
1 Методы экспериментального определения выпадений хлоридов на подстилающую
поверхность
1.1 Общие положения
Тип атмосферы в соответствии с ГОСТ 15.150-69* [2] определяется по концентрации диоксида
серы и выпадению хлоридов на подстилающую поверхность (таблица 1).
Таблица 1
Содержание в атмосфере на открытом воздухе коррозионно-активных агентов
Тип атмосферы
Содержание коррозионно-активных агентов
Обозначение
Наименование
I
Условно-чистая
Диоксид серы не более 0,025 мг/м3;
Хлориды менее 0,3 мг/м2×сут.
II
Промышленная
Диоксид серы от 0,025 до 0,31 мг/м3;
Хлориды менее 0,3 мг/м2×сут.
III
Морская
Диоксид серы не более 0,025 мг/м3;
Хлориды от 30 до 300 мг/м2×сут.
IV
Приморско-промышленная
Диоксид серы от 0,025 до 0,31 мг/м3;
Хлориды от 0,3 до 30 мг/м2×сут.
Отбор и химический анализ проб воздуха для определения концентрации диоксида серы
осуществляется в соответствии с РД 52-04-186-89 [3].
Для определения выпадений хлоридов отсутствует единая, утвержденная нормативным
документом, методика отбора и химического анализа проб.
Существует несколько способов прямого измерения выпадений хлоридов.
1.2 Определение выпадения хлоридов на коррозионных станциях
На коррозионных станциях пробы на засоленность атмосферы определяются двумя методами: по
оседанию частиц на поверхность сухого полотна и на поверхность влажной ткани [5]. Для определения
химического состава пыли применяют метод седиментации на горизонтальную поверхность.
По методу сухого полотна – хлопчатобумажная ткань (бязь), размером 32х22 см с застроченными
краями, надевается на стеклянные трубки. Края трубок вверху опираются на ролики, укрепленные на
раме, а внизу используются для подвешивания груза или укрепления пружин, необходимых для
удержания полотна в натянутом положении (рисунок 1).
Рис. 1 – Рама с сухими полотнами для определения засоленности атмосферы.
Для отбора проб по методу влажной ткани применяется так называемая влажная свеча; она
представляет собой стеклянную пробирку диаметром 15 мм, вокруг которой плотно обернута полоса
марли длиной 100 см и шириной 3-4 см. Марля наматывается на пробирку на участке в 9 см таким
образом, чтобы образовывался двойной слой марли (рисунок 1). Пробирка вставляется в резиновую
пробку, срезанную по бокам, и помещается в горловину банки с дистиллированной водой. Свободные
концы марли просовываются в зазоры и пропускаются в дистиллированную воду, которую подливают
по мере ее испарения.
Рис. 2 – «Влажная свеча» для определения засоленности атмосферы
Перед постановкой на испытание полотно и марля должны быть прокипячены в нескольких
порциях дистиллированной воды. Чистоту отмывки полотна проверяют на отсутствие в промывных
водах Cl-.
Сухое полотно и «влажная свеча» выставляются на атмосферную площадку под специальным
навесом, который предохраняет полотно и свечу от дождя, но не задерживает свободную циркуляцию
воздуха. Рама с полотнами устанавливается под углом 450 к поверхности земли (см. рисунок 1).
Полотна и «свечи» экспонируются в течение двух месяцев (при температуре ниже 0 0С «влажная
свеча» не выставляется).
По окончании экспозиции сухие полотна и «влажные свечи» помещают в чистые химические
стаканы. Осевшую на полотнах и марле соль тщательно растворяют в небольших порциях
дистиллированной воды. При этом полотно и марлю периодически переносят в свежие порции
дистиллированной воды и отжимают стеклянной палочкой. Полноту отмывки полотна проверяют на
отсутствие в промывных водах ионов Cl-. Промывные воды сливают в кварцевые чаши, упаривают
до 10-15 мл, фильтруют. Полученный рабочий раствор подвергается химическому анализу.
Данные методы прямого измерения выпадения Cl- могут иметь большую погрешность из-за
расположения стенда, которое исключает вертикальное осаждение частиц на экспонируемые ткани. При
направлении ветра вдоль поверхности полотна уменьшается поток примеси на него. Следует отметить
высокую трудоемкость подготовки полотна к экспозиции и последующей подготовки его к
химическому анализу, что не исключает внесения постороннего загрязнения в отобранную пробу.
На коррозионных станциях применяют также метод седиментации на горизонтальную
поверхность. В качестве приемной поверхности применяют цилиндрические стеклянные или
фарфоровые стаканы диаметром 100 и высотой 200 мл. Перед экспозицией стаканы обезжиривают
хромовой смесью, промывают дистиллированной водой и высушивают в термостате при 120 0С.
Продолжительность экспозиции стаканов - один месяц для промышленных районов и не менее
трех месяцев для чистых сельских районов.
По окончании экспозиции осевшая в стакан пыль смывается в стаканы с дистиллированной водой,
фильтруется и рабочий раствор подвергается химическому анализу.
Данный метод существенно проще двух предыдущих, хотя при такой длительной экспозиции в
стаканы попадают атмосферные осадки, которые вносят постороннее загрязнение в пробу.
Представляется целесообразным закрывать стаканы крышкой на время выпадения атмосферных
осадков.
1.2 Определение выпадения хлоридов при изысканиях под проектирование АЭС
При проведении инженерных изысканий под проектирование АЭС на Кубе, в Ливии, Сирии, КНДР
и Иране для определения типа атмосферы проводились прямые измерения выпадения хлоридов путем
экспозиции:
- электроизоляторов;
- кювет с дистиллированной водой;
- планшетов с фильтрами.
Экспозиция электроизоляторов
В районе размещения площадок АЭС «Хурагуа» в республике Куба и ДАЭС и ОК в Ливии
экспонировались предварительно вымытые электроизоляторы. Продолжительность экспозиции
составляла 5 дней. По окончании экспозиции осевшая на изоляторах пыль смывалась дистиллированной
водой, и проводился химический анализ полученного раствора.
Метод относительно прост, однако существует возможность внесения дополнительного
загрязнения пробы в процессе обработки изолятора после экспозиции. Выпадение атмосферных осадков
также может внести дополнительную погрешность.
Кюветы
В районе размещения площадок АЭС «Хурагуа» в республике Куба, на м/с Хавси и ТЭС «Тишрин»
в Сирии, экспонировались кюветы с дистиллированной водой. Продолжительность экспозиции
составляла 5 дней. По окончании экспозиции раствор из кюветы переливался в полиэтиленовую колбу и
направлялся на химический анализ.
У данного метода существует возможность внесения дополнительного загрязнения пробы
насекомыми, птицами, атмосферными осадками.
Планшеты с фильтрами
В районе размещения площадок АЭС «Ольгин» в республике Куба, на м/с Хавси и ТЭС «Тишрин»
в Сирии, на м/с т. Сокху и на м/посту Имчжадонри в КНДР, АЭС «Бушер» в Иране и на площадке
ЛАЭС-2 экспонировались планшеты с фильтрами. Планшеты представляли собой 5 фильтров АФА-ХП20, укрепленных на специальной подставке. Продолжительность экспозиции составляла 5 дней. По
окончании экспозиции фильтры направлялись на химический анализ.
В случае выпадения атмосферных осадков в период экспозиции планшета проба браковалась.
Пробы, экспонировавшиеся в районе размещения площадки ЛАЭС-2, были забракованы из-за затяжных
осадков.
Таким образом, можно отметить, что, все методы прямых измерений выпадения хлоридов, имеют
возможность внесения дополнительного загрязнения в процессе экспозиции и дальнейшей подготовки к
химическому анализу.
В соответствии с РД 52-04-186-89 [3] интенсивность выпадения хлоридов на подстилающую
поверхность (Р) рассчитывается по следующей формуле:
P=8,64 104c(w+0,4u)
(1)
2
где: с - среднемесячная концентрация хлоридов в воздухе, мг/м сутки;
w - скорость гравитационного осаждения хлоридов м/с;
u - среднемесячная скорость ветра на уровне флюгера м/с.
Однако расчеты по данной формуле дали очень завышенные результаты.
В связи с этим, было принято решение о разработке методики расчета выпадений хлоридов на
подстилающую поверхность.
2 Методика расчета выпадений хлоридов на подстилающую поверхность
ФГБУ «Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова» Росгидромета в 2011 году под
руководством доктора физико-математических наук Е.Л. Гениховича разработала «Методические
указания по расчету выпадения хлоридов на подстилающую поверхность», которые были одобрены
ученым советом ФГБУ «ГГО» 30 марта 2011 года [6].
В разработанных МУ излагается методика расчетного определения выпадения хлоридов на
подстилающую поверхность при отсутствии атмосферных осадков по имеющимся экспериментальным
данным об их концентрации на уровне 1,5 м над поверхностью земли.
Интенсивность P выпадения хлоридов на подстилающую поверхность определяется по следующей
формуле:
(2)
P = ( wg + v ) ⋅ c
d
где:
w g - эффективная скорость гравитационного осаждения частиц, м/с;
νd
- эффективная скорость сухого осаждения частиц, м/с;
c - концентрация хлоридов на уровне 1,5 м от поверхности земли, мг/м3.
Для того, чтобы получить значения w g и ν d учитываются следующие параметры:
- относительная влажность воздуха;
- скорость ветра на уровне флюгера;
- параметр шероховатости.
По данной методике были проведены расчеты выпадений хлоридов на подстилающую поверхность
в районе размещения площадки ЛАЭС-2. Интенсивность выпадения хлоридов в исследуемом районе
равна 0,2 г/м2*сутки. Атмосфера в исследуемом районе по уровню выпадений хлоридов относится
к I (условно-чистому) типу.
3 Расчеты интенсивности выпадения хлоридов для площадок размещения АЭС.
3.1 Определение «чувствительности» методики к задаваемым параметрам
Как было выше отмечено результаты вычислений интенсивности выпадения хлоридов зависят от
относительной влажности воздуха, скорости ветра, параметра шероховатости и концентрации хлоридов,
причем, от концентрации хлоридов зависимость прямо пропорциональная.
Что бы выявить «чувствительности» методики к задаваемым параметрам были произведены
расчеты интенсивности выпадения хлоридов при различных задаваемых параметрах:
- концентрация хлоридов
0,001 мг/м3;
- относительная влажность воздуха
40 и 80 %;
- скорость ветра на уровне флюгера
1, 5, 10 м/с;
- параметр шероховатости
0,001, 0,01, 0,1.
Значения параметра шероховатости зависят от типа подстилающей поверхности:
– 0,001 ровная песчаная поверхность (пустыня) или ровная поверхность, покрытая снегом;
- 0,01
редкая трава высотой до 0,10 м;
- 0,1
кустарник.
Результаты расчетов представлены в таблице 2
Таблица 2
Интенсивность выпадения хлоридов при различных входных параметрах
Выпадения хлоридов
Скорость
Относительная
P, мг/м2сутки
ветра
влажность
U, м/с
HR, %
*z = 0,001
z = 0,01
z = 0,1
1
5
10
40
0,39
0,39
0,40
80
0,51
0,51
0,52
99,5
2,45
2,44
2,45
40
0,42
0,44
0,46
80
0,54
0,56
0,58
99,5
2,48
2,49
2,52
40
0,46
0,49
0,54
80
0,58
0,61
0,66
99,5
2,52
2,54
2,6
*Примечание:
z – параметр шероховатости, м.
Из данной таблицы видно, что на интенсивность выпадения хлоридов больше всего влияет
относительная влажность воздуха. При максимальном значении влажности воздуха интенсивность
выпадения хлоридов резко возрастает в несколько раз. Меньшую зависимость интенсивность
выпадения имеет от скорости ветра. Увеличение значения параметра шероховатости влечет за собой
изменение интенсивности выпадения хлоридов только при высоких скоростях ветра.
3.2 Результаты расчетов интенсивности выпадения хлоридов
Республика Куба АЭС «Хурагуа» [7]
Интенсивность выпадения хлоридов определялось путем экспонирования электроизоляторов
DPRK-33000 с последующим химическим анализом растворов, полученных в результате смыва
пылесолевого
слоя.
Изоляторы
устанавливались
на
трех
пунктах
расположенных
на расстояниях 100, 750 и 1500 м от берега моря. На третьем пункте экспонировалась кювета с
дистиллированной водой. Были получены следующие результаты (таблица 3):
Таблица 3
Интенсивность выпадения и концентрация хлоридов
Расстояние от берега моря, м
Интенсивность выпадения
хлоридов, мг/м2сутки
Концентрация хлоридов, мг/м3
Электроизоляторы
Кювета
100
750
1500
9,5
2,7
1,2
-
-
7,0
0,005
0,0028
0,0024
Из данной таблицы можно сделать вывод, что атмосфера относится к IV (приморскому) типу по
ГОСТ 15150-69* [2].
Для расчетов выпадения хлоридов были приняты следующие параметры:
- относительная влажность воздуха
85 %;
- скорость ветра на уровне флюгера
2 м/с;
- параметр шероховатости
0,01 м;
- средняя концентрация хлоридов
0,005, 0,0028, 0,0024 мг/м3.
2
Расчетные значения интенсивности выпадения хлоридов 2,4 мг/м сутки. Атмосфера относится к IV
(приморскому) типу по ГОСТ 15150-69* [2].
Республика Куба АЭС «Ольгин» [8]
Наблюдения за интенсивностью осаждения хлоридов проводилось путем экспонирования сухих
полотен (методика, применяемая на коррозионных станциях) и планшетов с фильтрами АФА-ХП-20
Наблюдения проводились на нескольких пунктах, расположенных на различном расстоянии от берега
моря. Полученные результаты представлены в таблице 4:
Таблица 4
Среднемесячная интенсивность осаждения хлоридов
Интенсивность осаждения хлоридов,
Расстояние
Тип атмосферы по
Концентрация
мг/м2сутки
от берега океана,
ГОСТ 15150-69*
хлоридов, мкг/м3
Сухое полотно
Планшет
м
50
140,04
12,4
11,0
III - IV
(морская приморскопромышленная)
500
25,85
9,2
6,5
IV (приморскопромышленная)
1132
14,60
3,9
6,5
IV (приморскопромышленная)
Для расчетов выпадения хлоридов были приняты следующие параметры:
- относительная влажность воздуха
85 %;
- скорость ветра на уровне флюгера
2 м/с;
- параметр шероховатости
0,01 м;
- средняя концентрация хлоридов
0,011, 0,0065 мг/м3.
Расчетные значения интенсивности выпадения хлоридов при концентрации 11 мкг/м3
составили 6,6 мг/м2сутки, а при концентрации 6,5 мкг/м3 – 4,2 мг/м2сутки. Атмосфера относится к IV
(приморскому) типу по ГОСТ 15150-69* [2].
Ливия ДАЭС и ОК [9]
Интенсивность осаждения хлоридов определялась путем экспонирования изоляторов ПФ-160А
с последующим химическим анализом растворов, полученных в результате смыва пылесолевого слоя.
Изоляторы устанавливались в пунктах, удаленных от берега моря на 30, 500 и 2000 метров. Время
экспонирования составляло 7-10 суток, в отдельных случаях до нескольких месяцев. Полученные
результаты представлены в таблице 5. Здесь же приведены средние концентрации хлоридов на этих
пунктах.
Таблица 5
Интенсивность осаждения и концентрация хлоридов
Расстояние
от
Интенсивность выпадения хлоридов, мг/м2сутки
Концентрация хлоридов, мг/м3
берега моря, м
30
0,0556
21
500
0,0079
9
2000
0,0065
6
Для расчетов выпадения хлоридов были приняты следующие параметры:
- относительная влажность воздуха
50 %;
- скорость ветра на уровне флюгера
5 м/с;
- параметр шероховатости
0,001 м;
- средняя концентрация хлоридов
0,0556, 0,0079, 00065 мг/м3.
Расчетные значения интенсивности выпадения хлоридов 24,2 мг/м2сутки на расстоянии 30 м от
берега моря и 4,4 мг/м2сутки на расстоянии 2000 м от берега моря. Атмосфера относится к IV
(приморскому) типу по ГОСТ 15150-69* [2].
Сирийская Арабская Республика ТЭС «Тишрин» [10]
Интенсивность выпадения хлоридов из атмосферы определялась путем экспонирования кювет с
дистиллированной водой и планшетов с фильтрами АФА-ХП-20, установленных на высоте 1,5 м от
поверхности земли. Продолжительность экспонирования кювет и планшетов варьировалось от 7 до 10
суток.
Интенсивность
выпадения
хлоридов
в
кюветы
составила
17,3
мг/м2сутки,
2
а на планшеты - 5,1 мг/м сутки. Атмосфера относится к IV (приморскому) типу по ГОСТ 15150-69* [2].
Для расчетов выпадения хлоридов были приняты следующие параметры:
- относительная влажность воздуха
68 %;
- скорость ветра на уровне флюгера
6 м/с;
- параметр шероховатости
0,001 м;
- средняя концентрация хлоридов
0,0021 мг/м3.
2
Расчетное значение интенсивности выпадения хлоридов 1,1 мг/м сутки. Атмосфера относится
к IV (приморскому) типу по ГОСТ 15150-69* [2].
АЭС в Сирийской Арабской Республике [11]
Для определения выпадения хлоридов из атмосферы были организованы наблюдения на м.с.
Хавси, которые включали в себя экспонирование кювет с дистиллированной водой и планшетов с
фильтрами. Продолжительность экспозиции планшетов и кювет варьировалась от 5 до 10 дней. По
окончании экспозиции вода из кювет переливалась в чистые полиэтиленовые бутылки и отправлялась в
химическую лабораторию. Планшеты представляли собой 5 фильтров АФА-ХП-20, укрепленных на
специальной подставке. По окончании экспозиции фильтры подвергались химическому анализу.
Интенсивность осаждения хлоридов в кювету составила - 4,9 мг/м2сутки, на планшет –
5,7 мг/м2сутки. Атмосфера относится к IV (приморскому) типу по ГОСТ 15150-69* [2]. Следует
отметить, что высокие значения концентраций хлоридов и интенсивности их выпадения на
подстилающую поверхность обусловлены наличием солончаков в непосредственной близости от пункта
наблюдений
Для расчетов выпадения хлоридов были приняты следующие параметры:
- относительная влажность воздуха
65 %;
- скорость ветра на уровне флюгера
3 м/с;
- параметр шероховатости
0,001 м;
- средняя концентрация хлоридов
0,0031 мг/м3.
2
Расчетное значение интенсивности выпадения хлоридов 1,53 мг/м сутки. Атмосфера относится к
IV (приморскому) типу по ГОСТ 15150-69* [2].
АЭС в Корейской Народной Демократической Республике [12]
Полевые работы по исследованию загрязненности атмосферы и ее коррозионной активности в
КНДР проводились на специальных пунктах наблюдений, расположенных вблизи площадок
предполагаемого размещения АЭС – пункт Синпхо на метеостанции Сокху и пункт Токсон на
метеостанции Имчжадонри. Измерения выпадения хлоридов проводились экспонированием планшетов
с фильтрами АФА-ХП-20. Скорость оседания Cl- составила 8 мг/м2сутки на м/с Сокху и 6 мг/м2сутки на
м/с Имчжадонри. По ГОСТ 15150-69* [2] атмосфера относится к IV (приморскому) типу.
Для расчетов выпадения хлоридов были приняты следующие параметры (Сокху / Имчжадонри):
- относительная влажность воздуха
74 / 68%;
- скорость ветра на уровне флюгера
1 /2,7 м/с;
- параметр шероховатости
0,01 / 0,01 м;
- средняя концентрация хлоридов
0,0082 / 5,8 мг/м3.
Расчетное значение интенсивности выпадения хлоридов составило на м/с Сокху – 3,16 мг/м2сутки,
а на м/с Имчжадонри – 2,7 мг/м2сутки. Атмосфера относится к IV (приморскому) типу
по ГОСТ 15150-69* [2].
АЭС «Бушер» в Исламской Республике Иран [13]
Для определения интенсивности оседания хлоридов из атмосферы в районе размещения площадки
АЭС «Бушер» были организованы наблюдения на пяти пунктах, находящихся на разной удаленности от
берега залива. Наблюдения включали в себя экспозицию планшетов с фильтрами и были начаты после
окончания сезона дождей. Продолжительность экспозиции составляла 5 суток.
На
ближайшем
пункте
к
берегу
залива
интенсивность
выпадения
хлоридов
составила 3,7 мг/м2сутки, а на наиболее удаленном пункте – 1,5 мг/м2сутки.
Наблюдения за концентрацией хлоридов проводились только на четвертом пункте, расположенном
на расстоянии 1000 м от берега Персидского залива.
На данном пункте средняя концентрация хлоридов – 0,0083 мг/м3, интенсивность осаждения
хлоридов - 1,8 мг/м2сутки. Атмосфера относится к IV (приморскому) типу по ГОСТ 15150-69* [2].
Для расчетов выпадения хлоридов были приняты следующие параметры:
- относительная влажность воздуха
60 %;
- скорость ветра на уровне флюгера
4 м/с;
- параметр шероховатости
0,01 м;
- средняя концентрация хлоридов
0,0083 мг/м3.
2
Расчетное значение интенсивности выпадения хлоридов 3,6 мг/м сутки. Атмосфера относится
к IV (приморскому) типу по ГОСТ 15150-69* [2].
3.3 Сравнение результатов
экспериментальными данными
расчетов
интенсивности
выпадения
хлоридов
с
В таблице 6 представлены результаты расчета интенсивности выпадения хлоридов, рассчитанные
по Методическим указаниям «ГГО им. А.И. Воейкова» и экспериментальные данные, полученные на
различных площадках размещения АЭС.
Таблица 6
Сравнительная таблица интенсивностей выпадения Cl- на станциях
Прямые измерения
Рассчитанные по методике
Тип
Тип
Расстояни
Способ
Интенсивност
атмосфер
атмосфер
Интенсивност
Станция е от берега
измерени
ь выпадения
ы по
ы по
ь выпадения
моря, м
Cl-, мг/м2сутки
Cl-, мг/м2сутки
я
ГОСТ
ГОСТ
15150-69*
15150-69*
9,5
IV
3,0
IV
100
Куба
АЭС
«Хурагуа»
750
1500
1500
50
Куба
АЭС
«Ольгин
Электро
изолятор
500
1132
Кювета
Сухое
полотно
Планшет
Сухое
полотно
Планшет
Сухое
полотно
Планшет
30
ДАЭС и ОК
в Ливии
500
Электро
изолятор
2000
ТЭС
«Тишрин»
в Сирии
АЭС
в Сирии
АЭС
в КНДР
м/с Сокху
АЭС
в КНДР м/с
Имчжадонр
и
АЭС
«Бушер»
в Иране
2,7
IV
1,2
IV
7,0
IV
140,0
III
12,4
IV
25,8
IV
9,2
IV
14,6
IV
3,9
21
IV
1,7
IV
1,44
IV
6,6
IV
4,2
IV
4,2
IV
IV
24,2
IV
9
IV
4,4
IV
6
IV
2,7
IV
IV
1,1
IV
IV
1,5
IV
Кювета
17,3
Планшет
5,1
Кювета
4,9
Планшет
5,7
1500
Планшет
8,0
IV
3,2
IV
27000
Планшет
5,7
IV
2,7
IV
1000
Планшет
1,8
IV
3,6
IV
-
-
Из данной таблицы видно, что типы атмосферы определенные по прямым измерениям практически
для всех пунктов наблюдений совпадают с полученными по расчетным данным. И только на станции
Куба АЭС «Ольгин» в пункте, расположенном на расстоянии 50 м от берега моря по выпадениям на
сухие полотна получился III тип атмосферы, а по выпадениям на планшеты и по расчетным данным
получился IV тип атмосферы. Значительное расхождение между наблюдениями на сухие полотна и
планшеты можно объяснить недостатками метода определения интенсивности выпадения хлоридов на
подстилающую поверхность при помощи сухих полотен.
Заключение
Определение интенсивности выпадений хлоридов на подстилающую поверхность из атмосферы
является частью инженерных изысканий, проводящихся при сооружении атомных станций. Данные по
выпадениям имеют большое значение для определения атмосферной коррозии и типа атмосферы,
которые, в свою очередь, нужны для выбора соответствующего типа исполнения машин, приборов и
других технических изделий.
На данный момент не существует единой утвержденной методики определения интенсивности
выпадений хлоридов. Различные способы прямых измерений, помимо того, что трудоемки, могут
давать погрешности в значениях, связанные с внешними факторами.
Главной геофизической обсерваторией им. А.И. Воейкова были разработаны «Методические
указания по определению интенсивности выпадений хлоридов на подстилающую поверхность». По ним
же было рассчитано интенсивность выпадения хлоридов на ЛАЭС-2, на которой результаты проведения
прямых измерения были забракованы из-за затяжных осадков.
Было проведено сравнение имеющихся данных по интенсивности выпадений хлоридов,
измеренных прямыми наблюдениями на зарубежных станциях, с рассчитанными данными,
выполненными по разработанным ГГО «Методическим указаниям». Анализ сравнения показал, что
значения интенсивности выпадения хлоридов, рассчитанные по «Методическим указаниям», сравнимы
с результатами экспериментальных измерений. Определение типа атмосферы по ГОСТ 15150-69*
расчетным методом совпадает с результатами экспериментов.
Расчет выпадений хлоридов на подстилающую поверхность с использованием Методических
указаний, разработанных Главной геофизической обсерваторией им. А.И. Воейкова, показал, что
результаты расчетов хорошо согласуются с экспериментальными данными, полученными в различных
физико-географических условиях. Таким образом, данную методику можно применять для расчета
интенсивности выпадений хлоридов на проектируемых станциях.
Список литературы
1 СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии. Государственный комитет
СССР по делам строительства. Москва, 1986.
2. ГОСТ 15150-69* Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных
климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части
воздействия климатических факторов внешней среды. Комитет стандартизации и метрологии СССР.
Москва, 1991.
3 РД 52.04.186-89 Руководство по контролю загрязнения атмосферыГосударственный комитет
СССР по гидрометеорологии. Министерство здравоохранения СССР. Москва, 1991.
4 Методические указания по постановке наблюдений за содержанием хлоридов и сульфатов на
прибрежных метеостанциях. ГГО им. А.И. Воейкова. Ленинград, 1980.
5. Берукштис Г.К., Кларк Г.Б. Коррозионная устойчивость металлов и металлических покрытий в
атмосферных условиях. Институт физической химии АН СССР. Изд-во «Наука», Москва, 1971.
6 Отчет по договору между ФГБУ «ГГО» и ОАО «СПбАЭП» на выполнение НИР. Разработка
методик и проведение расчетов вертикального профиля концентраций пыли в атмосферном воздухе и
выпадений хлоридов на площадке размещения второй очереди ЛАЭС-2». ФГБУ «ГГО» Росгидромета.
Санкт-Петербург, 2011.
7 Республика Куба АЭС «Хурагуа». Отчет о научно исследовательской работе «Исследование
загрязнения, запыленности и коррозионной активности атмосферы в районе проектируемой АЭС
«Хурагуа». ГГО им. А.И. Воейкова. Ленинград, 1981.
8 Республика Куба АЭС «Ольгин». Комплексные инженерные изыскания и исследования по
выбору пункта и площадки АЭС. Том IX. Отчет по исследованию загрязнения и коррозионной
активности атмосферы в пунктах № 2 и № 3. Книга I. «Отчет по исследованию загрязнения и
коррозионной активности атмосферы в районе предполагаемого размещения АЭС». Министерство
Атомной промышленности Республики Куба. Предприятие АЭС «Ольгин». 1988.
9 Двухцелевая атомная станция и опреснительный комплекс в СНЛАД. Технический отчет об
инженерных изысканиях к рабочему проекту. Гидрометеорологические работы. «Изучение загрязнения
воздуха в районе ДАЭС и ОК коррозийно-активными примесями и запыленность атмосферы».
ВГНИПИИ «Атомэнергопрект» Ленинградское отделение. Ленинград, 1983.
10 ТЭС «Тишрин» в Сирийской Арабской Республике. Отчет о научно исследовательской работе.
«Загрязнение атмосферы коррозионно-активными примесями и пылью в районе проектирования ТЭС
“Тишрин” САР». ГГО им. А.И. Воейкова. Ленинград, 1985.
11 АЭС в Сирийской Арабской Республике. Стадия ТЭО-2 Выбор пункта и площадки
строительства. Технический отчет «Исследование загрязнения, запыленности и коррозионной
активности атмосферы в районе строительства АЭС в САР». Северное отделение Генеральной
компании по водным исследованиям. Аллеппо, 1987.
12 АЭС в Корейской Народной Демократической Республике. Отчет о научно исследовательской
работе «Оценка коррозионной активности, загрязнения и запыленности атмосферы на площадках АЭС в
КНДР». ГГО им. А.И. Воейкова. Лениград, 1991.
13 АЭС Бушер». Стадия проект. Инженерные изыскания. Отчет. «Исследование загрязнения,
воздуха и коррозионной активности атмосферы». Исламская Республика Иран. Организация атомной
энергетики Ирана. Бушер, 2000.