中科美斯核涂料(烟台)有限公司

核涂料标准规范及区域位置代码解析

发布时间：2024-12-11 作者：中科美斯阅读次数：

摘要：梳理了当前核涂料的技术要求和标准规范，解析了核电站区域位置代码的意义，并针对不同部位的涂料系统给出产品推荐。

1. 核涂料相关标准规范

核电站基本原理是利用反应堆中的裂变反应生热换热产生蒸汽从而推动汽轮机发电。核电站按反应堆类型分为重水堆、沸水堆、压水堆、快堆以及高温气冷堆等。目前比较广泛采用的是压水反应堆，全称为“加压水慢化冷却反应堆”，以加压的未发生沸腾的普通水作为慢化剂和冷却剂，由燃料组件、慢化剂(兼作冷却剂)、控制棒组件、可燃毒物组件、中子源组件、堆芯吊篮和压力壳等功能部件组成，具有体积小、结构紧凑、功率高、安全可靠等特点。

随着人类对于能源需求的日益旺盛，核能做为清洁高效的新能源，被越来越多的国家和地区列为重要能源来源之一，用于保护核设施设备免受腐蚀老化的核电涂料也受到日益广泛的关注。

核电涂料按其使用区域的不同可分为非核级涂料和核级涂料。非核级涂料常用于非核岛区域，如常规岛钢结构和混凝土表面；核级涂料则是用在有核射线辐射风险区域，如核岛内涉辐射的厂房、钢结构及其他设备设施表面。做为核电站“心脏”的安全壳内区域，设备设施表面涂层的服役环境涉及高温高湿且存在大量的射线及放射性物质，同时还需要耐受各种除放射性粒子污染的试剂长期冲刷，尤其是在反应堆降温水池失水的严重事故工况下，堆芯内部瞬间产生的高温高压蒸汽以及泄露的大量的放射性物质形成的强辐射场，同时事故应急喷淋系统中的高浓度硼酸溶液等。为确保上述常规服役以及严重事故工况条件下设备设施的防护的有效性和安全性，要求该区域防护涂层在上述环境条件下不能有严重的剥落、起泡、粉化现象，否则事故产生的大量杂质会进入堆内总应急冷却液系统造成堵塞，进而会造成熔堆乃至爆炸等一系列不可控事故。综上，安全壳内区域尤其是钢结构表面的核级涂料必须经过耐湿热试验、耐辐照试验、去核污试验、耐液体试验、模拟设计基准事故（DBA）试验、模拟严重事故工况试验等一系列严格测试。

中国核电起步较晚，前期引进的核电标准中关于涂料部分的标准主要参照美国ASME体系中引用的ASTM标准和法国RCC-M体系中引用的NF标准，尽管很多其他国家如俄罗斯、加拿大、日本等均制定了自有标准，但基本原理和测试方法均与美法两国标准相同，只是在试验温度/压力-时间曲线、喷淋液配比、试样处置要求等方面略有差异。

1986 年，经国务院批准，国家核安全局发布施行了我国核安全法规—— HAF0400《核电厂质量保证安全规定》，以后又陆续颁布了 10 个导则。该法规主要参照了国际原子能机构International Atomic Energy Agency 1978年发布的IAEA标准第一版的 50-C-QA《核动力厂安全方面的质量保证》和国际标准 ISO 6215《核电厂质量保证》，并根据我国国情而制定。

1991年国家核安全局对HAF0400（86）版进行了修订，等效采用了IAEA 1988年发布的50-C-QA，颁布了HAF0400（91）；1998年，国家核安全局对该标准进行了重新编排，以HAF003取代了该法规的原编号HAF0400，并一直沿用至今。

在HAF003标准体系下，1998年，由中国核工业第二研究设计院起草了EJ/T1086-1998《压水堆核电厂用涂料漆膜在模拟设计基准事故条件下的评价试验方法》、EJ/T1087-1998《压水堆核电厂用涂料漆膜耐化学介质的测定》、以及后续颁布的EJ/T1111-2000《压水堆核电厂用涂料漆膜受γ射线辐照影响的试验方法》、EJ/T1112-2000《水堆核电厂用涂料漆膜可去污性的测定》等一系列核电涂料相关的标准文件。

2012年由能源行业核电标准化技术委员会提出，核工业标准化研究所、中国核电工程有限公司、上海核工程研究设计院等单位参与制定的NB/T 20133.1-2012《压水堆核电厂设施设备防护涂层规范第1部分：通用要求》、NB/T 20133.2-2012《压水堆核电厂设施设备防护涂层规范第2部分：涂层系统在模拟设计基准事故条件下的评价试验方法》、NB/T 20133.3-2012《压水堆核电厂设施设备防护涂层规范第3部分：涂层系统受γ射线辐照影响的试验方法》、NB/T 20133.4-2012《压水堆核电厂设施设备防护涂层规范第4部分：涂层系统可去污性的测定》、NB/T 20133.5-2012《压水堆核电厂设施设备防护涂层规范第5部分：涂层系统耐化学介质的试验方法》、NB/T 20133.6-2012《压水堆核电厂设施设备防护涂层规范第6部分：涂装作业》颁布实施，替代了原EJ/T1086-1998、EJ/T1111-2000、EJ/T1112-2000、EJ/T1087-1998等相关标准文件。

1.1 NB/T 20133.2-2012《压水堆核电厂设施设备防护涂层规范第2部分：涂层系统在模拟设计基准事故条件下的评价试验方法》

该标准根据美国ASTM D3911-08《轻水堆核电厂用涂层在模拟设计基准事故条件下的评价试验方法》和法国NF T30-900-1996《色漆和清漆核工业用油漆在(压水堆)模拟事故条件下的性能和可修补性的试验》两个标准编制而成。与ASTM D3911-08和NF T30-900-1996相比，试验原理和方法相同，但试样制备、喷淋液、试验温度/压力-时间特征曲线、试验后涂层的检验等方面不同，并综合了此两标准的喷淋液及试验温度/压力-时间特征曲线等条件供用户选择。

1.2 NB/T 20133.3-2012《压水堆核电厂设施设备防护涂层规范第3部分：涂层系统受γ射线辐照影响的试验方法》

根据美国ASTM D4082-10《核电厂用涂层受射线辐照影响的标准试验方法》和法国NF T30-903-1988《色漆和清漆核工业用涂料在电离辐射条件下(压水堆)的行为的试验》两个标准编制。与ASTM D4082-10和NF T30-903-1998相比，试验原理和方法相同，但试样制备、试验温度、辐照累积剂量、剂量率和试验后涂层检验等方面不同，并将上述两标准的不同点作为选项列出供用户选用。若按其5.2实施，则与ASTM D4082等效；若按其5.3实施，则与 NF T30-903 等效。

1.3 NB/T 20133.4-2012《压水堆核电厂设施设备防护涂层规范第4部分：涂层系统可去污性的测定》

根据法国NF T30-901-1995《色漆和清漆核工业用涂料沾污敏感性和去污能力的评价试验方法》标准编制。该标准未采用 NF T30-901-1995 规定的试样污染定位器，采用了GB/T 14057.1-2008《放射性污染表面去污第1部分:试验与评价去污难易程度的方法》规定的试样污染定位器；同时增加了去离子水作为去污剂并在试样制备、试验温度参考标准部分做了调整。

1.4 NB/T 20133.5-2012《压水堆核电厂设施设备防护涂层规范第5部分：涂层系统耐化学介质的试验方法》

根据美国ASTM D3912-10《压水堆核电厂用涂料耐化学性的标准试验方法》标准制定。该标准不包含ASTM D3912引用NACE TM-01-74-2002标准中程序A“单面测试法”容器内壁涂层在厚度方向存在显著温差情况下耐化学性的试验方法并对 ASTM D3912中所规定的试样制备、试验温度等参考国内有关标准作了修改。

表1 核电站用涂料的测试标准情况

测试项目	中国	法国	美国
模拟DBA实验	NB/T 20133.2	NF T 30-900	ASTM D3911
辐照试验	NB/T 20133.3	NF T 30-903	ASTM D4082
去污试验	NB/T 20133.4	NF T 30-901
耐液体试验	NB/T 20133.5		ASTM D3912

2. 核涂料区域位置代码释义

2.1 核涂料区域位置代码

参照法国CCTR N°91.C.031.07，我国也将核电站的不同区域及材料进行了系统化的编码，但与CCTR不同的是针对个别区域编码进行了整合。

表2 与大气接触的涂层系统的系列代号

系列代号	适用的厂房和环境
PIA	用于室内非控制区，没有放射性污染的正常大气环境下的涂层系统
PIB	用于室内非控制区，没有放射性污染，有腐蚀性气氛环境下的涂层系统
PIC	用于安全壳内的涂层系统
PID	用于安全壳外其它控制区内的涂层系统
PIT	用于厂房内设备运行温度T≥120℃包保温材料的高温设备、管道的涂层系统
PEC	用于露天海洋性大气环境下的涂层系统

表3 与大气接触的涂层系统代号

系列代号基材材料	室内					室外
系列代号基材材料	PIA	PIB	PIC	PID	PIT	PEC
黑色金属非高温表面 t＜120℃
普通钢材表面	100	100	100	100	-	200
经喷砂并预涂的表面	101	101	101	101	-	201
冷加工精整表面	102	102	102	102	-	202
地板和平台	103	103	103	103	-	203
高温表面 t≥120℃	105	105	105	105	105	205
抗冷凝系统	107	107	107	107	-	207
有色金属基材
镀锌表面t＜120℃	120	120	120	120	-	220
镀锌表面t≥120℃	121	121	-	121	-	221
其他金属表面 t＜120℃	122	122	-	122	-	222
非金属基材混凝土墙和天花板涂层系统
仅为装饰	150	-	-	-	-	250
可洗	151	151	151	151	-	-
防渗透涂层	-	-	-	-	-	251
仅为防尘	152	152	152	152	-	-
防水涂层	-	-	-	-	-	252
地板涂层系统
临时保护性涂层	154	154	154	154	-	-
薄涂层	155	155	155	155	-	255
中等厚度涂层	156	156	156	156	-	-
厚涂层	157	157	157	157	-	-
特殊涂层	158	158	158	158	-	-
特殊防水涂层	159	159	159	159	-	-

表4 埋入土中或与液体介质接触的涂层系统的系列代号

系列代号	涂层所接触的介质
PLA	埋入土中
PLB	硬水（原水）
PLC	软水
PLD	除盐水
PLE	海水
PLF	碳氢化合物
PLG	酸性溶液
PLH	碱性溶液
PLJ	放射性液体
PLK	放射性气体
PLL	侵蚀性原水

表5 与液体介质接触的涂层系统代号

系列代号基材材料	PLB	PLC	PLD	PLE	PLF	PLG	PLH	PLJ
黑色金属常温防腐保护系统t＜60℃
普通钢材表面	300	300	300	300	300	300	300	300
经喷砂并预涂的表面	301	301	301	301	301	301	301	301
冷加工精整表面	302	302	302	302	302	302	302	302
较热表面防腐系统（60℃＜t≤80℃）	304	304	304	304	304	304	304	304
有色金属基材常温防腐保护系统t＜60℃
镀锌表面	320	320	320	320	-	-	-	-
喷涂铝合金表面	321	321	321	321	-	-	-	-
喷涂锌-铝合金表面	322	322	322	322	-	-	-	-
非金属基材混凝土表面
常规系统（长久接触）	349	349	349	349	349	-	-	-
常规系统（临时接触）	350	350	350	350	350	350	350	350
防水系统	351	351	351	351	351	351	351	351
其他基材
防微生物系统	360	-	-	360

2.2核区涂层配套系统

核岛内有放射性物质污染区域（核区），主要包括：

1) 反应堆厂房（RX）；

2) 核辅助厂房（NX）；

3) 核燃料厂房（KX）；

4) 电气和连接厂房的部分区域（LX）；

5) 废物辅助厂房（QS）；

6) 液体废物贮存箱区（QA）；

表6 核岛内涉核区域室内金属表面涂层系统推荐

区域位置编码	FNP编码	涂料系统	干膜厚度
PIC 100 101 102 103 PID 100 101 102 103	1038	Epodux 292 Epodux 292 Epodux 294	45μm 45μm 50μm
PIC 105 PID 105	1170	Epodux 292 CM Epodux 292 CM Epodux 294 CM	70μm 70μm 60μm
PLJ 300 301 302 304 PLK 300 301 302 304	1086	EPODUX 292 EPODUR NV 75-25	50μm 600μm
PID 100 101 102 103 120 121 122	380	Epodux Primer 61-134 v01 Epodux Primer 61-134 v01 Polystria v01	40μm 40μm 40μm
PID 100	395	Epodux Primer 61-134 v01 Epodux Primer 61-134 v01 Epodux “O”82-34	50μm 50μm 40μm

其中，PIC 100 101 102 103主要用于反应堆厂房内的安全壳钢衬里、钢结构和金属设备/设施；PID 100 101 102 103主要用于除反应堆厂房外其它核区内的钢结构和金属设备/设施；PID 120 121 122主要用于除反应堆厂房外其它涉核区域内镀锌金属表面的防腐；PLJ 300 301 302 304主要用于涉核区域内和长期与放射性液体接触的钢材表面，如集水坑中的钢结构，但不适用于反应堆厂房内EAS及RIS集水坑内的钢结构等；PLK 300 301 304主要用于涉核区域内和长期与放射性气体接触的钢材表面，如散热烟囱等，且中科美斯的FNP 1086系统是目前全球唯一通过EDF认证的可用于该区域的产品。

表7核岛内涉核区域混凝土表面涂层系统推荐

区域位置编码	FNP编码	涂料系统	干膜厚度
PIC 151 152 154 155 PID 151 152 154 155	376	Epodux “O” 82-34 Epodux “O” 82-34	40μm 40μm
PIC 156 157 PID 156 157	376	Epodux “O” 82-34 Epodux “O” 82-34	75μm 75μm
PID 151	384	Epodux Enduit “O” 82-32 Epodux “O” 82-34 Epodux “O” 82-34	600g/㎡ 40μm 40μm
PID 155	360A	Epodux Enduit “O” 82-32 Epodux “O” 82-34 Epodux “O” 82-34	752g/㎡ 60μm 60μm
PID 155	360B	Epodux Enduit “O” 82-32 Airless Epodux Enduit “O” 82-32 Airless Epodux “O” 82-34 Epodux “O” 82-34	415g/㎡ 415g/㎡ 60μm 60μm
PID 155	360C	Epodux Enduit “O” 82-32 Epodux Enduit “O” 82-32 Epodux “O” 82-34 Epodux “O” 82-34	376g/㎡ 376g/㎡ 60μm 60μm
PID 156	1082	Striaform (optionnel) Résine Multicouche v01 Striasol 500 SP v02	0-5000μm 360μm 500μm
PID 157	1083	Striaform (optionnel) Résine Multicouche v01 Striasol 2000 NF0	0-5000μm 360μm 3215μm
PID 156	1085	Striaform (optionnel) Résine Multicouche v01 Striasol 1500	0-5000μm 350μm 1200μm

PIC 151和PIC 152主要用于反应堆厂房内的墙面和天花板；PIC154主要用于反应堆厂房内地面在安装期间的临时保护；PIC155主要用于反应堆厂房内的混凝土地面（涂装前需先去除 PIC154然后再用Epodux Enduit “O” 82-32或者 Striaform填坑找平）；PID151和PID152主要用于除反应堆厂房外其它核区内的墙面和天花板；PID154主要用于除反应堆厂房外其它核区内的混凝土地面在安装期间的临时保护；PID155主要用于除反应堆厂房外其它核区内的混凝土地面（涂装前需先去除 PID 154然后再用Epodux Enduit “O” 82-32或者 Striaform填坑找平）。

2.3非核区域涂层配套系统

核岛内无放射性物质污染的区域（非核区域）主要包括：

1) 柴油机厂房（DX）；

2) 电气和连接厂房的部分区域（LX）；

3) 重要厂用水构筑物及泵站（PX）；

4) 废物辅助厂房（QS）；

5) 核岛液体贮存罐区（QA）；

6) 厂用气体贮存区（ZA）；

表8 核岛内无放射性物质污染区域内涂层系统（室外金属及长期与液体接触混凝土表面）

区域位置编码	FNP编码	涂料系统	干膜厚度
PEC 200 201 202 203	1022	Ferrocote Ferrocote Polystria v01	80μm 80μm 40μm
PEC 220	1063	Epodux Zinc 62-208 Epodux Primer 61-134 v01 Polystria v01	50μm 50μm 50μm
PEC 200 201 202 203	1064	Primodux H Primodux H Polystria v01	90μm 90μm 50μm
PEC 200 201 202 203 220 222	1065	Epodux IM 209 Polystria v01	150μm 50μm
PEC 200 201 202 203 220 222	1068	Primodux H Primodux H Polystria v01	150μm 150μm 50μm
PEC 200	1036	Epodux IM 209 Epodux IM 209	100μm 350μm
PLB PLF PLG PLH PLJ 300 301 302 304 PLA PLD PLK 300 301 304 PLE 300 301 302	1086	Epodux 292 Epodur NV 75-25	50μm 600μm
PLA PLD 300 301 PLB PLE PLF 300 301 302	1094	Epodux IM 209 Epodux IM 209 Epodux IM 209	50μm 250μm 250μm
PLA PLD 300 301 PLB PLE PLF 300 301 302	1095	Epodux IM 209 Epodux IM 209	50μm 500μm
PLC 350	1073	Biotank Biotank	773g/㎡ 500μm
PLA PLD 350 PLB PLE PLF 349 350 PLG PLH 349	1087	Résine Multicouche v01 Striaform (réparation) Epodur NV 75-25	400μm 0-5000μm 600μm

其中， PEC 200 201 202 203主要用于室外露天中的钢结构和金属制品；PLX 300 301 302 304（X代表A、B、C、D、E、F、H、J、K）主要用于非核区内长期与液体接触的钢结构。。PLX 349 350（X代表B、C、D、E、F）主要用于较长时间内/临时与液体接触的混凝土表面。

3. 结语

核电站不同区域的防护涂层，根据其所处环境及基材类型有着不同的区域位置代码区分，且所对应的技术规格要求也不尽相同。核岛内核心区域PIC要求最高，其次为PID，再次为PIA PIB，且高标准要求可以向下覆盖使用。核电站安全运行至关重要，对于涂层产品而言，单纯的防腐只是其基础功能，更重要的是要确保核设备设施的安全运行，因此涂料产品需要在核电领域有良好的安全运行业绩。

中科美斯核涂料（烟台）有限公司，中法高技术合作企业，成立于2021年12月27日，位于烟台蓬莱化工产业园区。公司以重金购买世界领先的法国美斯核级涂料知识产权（配方、生产工艺、品控体系、商标使用授权等），联合中科院兰化所作为国内技术承接转换团队，消化吸收法国专有技术，确保产品品质的前提下，逐步实现原材料的国内采购甚至国产化替代，自主研发国内迫切需要的核电核级涂料，完全解决该领域国家“卡脖子”难题。

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