田灣核電站優(yōu)化主泵檢修工作的探索與實(shí)踐

賈曉鴻

（中核集團(tuán) 江蘇核電有限公司，江蘇 連云港 222042）

1 田灣核電站主泵附屬管線簡(jiǎn)介

田灣核電站主泵為俄羅斯中央機(jī)械設(shè)計(jì)制造局設(shè)計(jì)并制造的1391型主泵，每臺(tái)機(jī)組4臺(tái)，共八臺(tái)，其附屬系統(tǒng)包括：獨(dú)立回路、軸封組件冷卻水系統(tǒng)、徑向-止推軸承潤(rùn)滑/冷卻系統(tǒng)和電機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)等。本次是對(duì)獨(dú)立回路和軸封組件冷卻水系統(tǒng)的三根管線進(jìn)行了改造。

1.1 獨(dú)立回路

獨(dú)立回路用于潤(rùn)滑和冷卻可拆卸部件的下部徑向軸承。獨(dú)立回路是一個(gè)閉合回路，由獨(dú)立回路冷卻器（JEB10AC002）、汽水分離器（JEB10BB001）、循環(huán)管線以及閥門組成。

獨(dú)立回路用一回路冷卻劑充注，并且與反應(yīng)堆裝置的充注同時(shí)進(jìn)行。當(dāng)冷卻劑泵運(yùn)行時(shí)，獨(dú)立回路的水循環(huán)是依靠輔助葉輪實(shí)現(xiàn)的強(qiáng)制循環(huán)，即溫度小于60℃的冷卻水沿軸封組件殼體和可拆裝部件殼體內(nèi)預(yù)設(shè)的通道進(jìn)入下部徑向軸承，潤(rùn)滑、冷卻下部徑向軸承后，被加熱的水由輔助葉輪輸送到汽水分離器（JEB10BB001），分離出來(lái)的水經(jīng)過(guò)冷卻器（JEB10AC002）被冷卻后，沿管道再次進(jìn)入下部徑向軸承。循環(huán)水流量為12m3/h。

1.2 軸封組件冷卻水系統(tǒng)

軸封組件冷卻水系統(tǒng)用于冷卻和潤(rùn)滑軸封組件各級(jí)密封。軸封組件冷卻水系統(tǒng)由冷卻器（JEB10AC001）管線以及閥門組成。

軸封組件冷卻水系統(tǒng)正常供給來(lái)源于一部分容積和硼控系統(tǒng)（KBA）的下瀉流，即一回路冷卻劑沿下瀉管線進(jìn)入KBA系統(tǒng)后，一部分冷卻劑經(jīng)閥門KBA40AA101/102進(jìn)入冷卻器KBA40AC001，待冷卻劑溫度下降低于60℃后經(jīng)閥門JEW12AA101引至軸封組件。當(dāng)軸封組件冷卻水正常供給管線出現(xiàn)故障不可用時(shí)，啟用軸封組件冷卻水備用供給方案，即一回路冷卻劑沿下瀉管線進(jìn)入KBA系統(tǒng)后，經(jīng)閥門KBA10AA101/102進(jìn)入冷卻器KBA10AC001/002，待冷卻器溫度下降低于60℃后，引一部分冷卻劑經(jīng)閥門JEW11AA101至軸封組件。

2 主泵附屬管線改造的原因和目的

主泵附屬系統(tǒng)管線——軸封水供水管線,獨(dú)立回路進(jìn)口和出口管線的位置距離主泵機(jī)械部件（可取出部件）徑向-止推軸承殼體部分太近，在主泵的安裝過(guò)程中影響主泵可拆除部件的安裝對(duì)中，每次進(jìn)行泵組對(duì)中時(shí)，所使用的專用工具是在電機(jī)扭力桿上夾百分表，對(duì)軸承殼體端面打跳動(dòng)，這三根管線勢(shì)必會(huì)造成影響，必須要拆除，而拆除這三根管線要求一回路水位降至22米以下，保持在冷停堆狀態(tài)，增加很多現(xiàn)場(chǎng)的施工量。對(duì)這三根管線的布置進(jìn)行改造后，在高水位也可以進(jìn)行主泵可拆除部件的安裝對(duì)中工作，不需要拆除這三根管線，減少了現(xiàn)場(chǎng)的工作量，使大修關(guān)鍵路徑的工期容易保證，增加了工作安排的靈活性。

3 主泵附屬管線改造的方案

為使軸封水供水、獨(dú)立回路進(jìn)出口三根管線重新布置后，在高水位進(jìn)行主泵可拆除部件的安裝對(duì)中工作時(shí)不需要拆除這三根管線，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的詳細(xì)勘查最終確定了如下的改造方案：

（1）三段管線分別向下平移300～470mm不等；

（2）利用原管道，管道材質(zhì)、內(nèi)徑保持不變；

（3）改造前后，彎頭的數(shù)量和彎曲角度不變、沒(méi)有增加管件，這樣改造前后系統(tǒng)的局部流動(dòng)阻力損失不會(huì)改變；

（4）三段管線總長(zhǎng)分別維持不變。

改造的三根管線按原來(lái)走向向下平移，沒(méi)有增加彎頭和管件設(shè)備，經(jīng)過(guò)改造前后管線布置對(duì)比，可以得出：改造后不會(huì)增加管內(nèi)介質(zhì)的流動(dòng)阻力損失，軸封水和獨(dú)立回路水量不會(huì)減少。改造后管線的焊縫數(shù)量沒(méi)有增加，焊接完成后所有焊縫需進(jìn)行100%的射線探傷，并對(duì)管線進(jìn)行24.5MPa的水壓試驗(yàn)。管段的安全級(jí)別是核2級(jí)，質(zhì)保1級(jí)，在具有生產(chǎn)和加工核級(jí)高壓管道資質(zhì)的廠家生產(chǎn)。在管道加工前，廠家的技術(shù)人員到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)管線的加工尺寸進(jìn)行測(cè)量、放樣，給出管道的實(shí)際設(shè)計(jì)加工圖紙，管道的加工、清洗、包裝、運(yùn)輸、貯存按ASME和EJ/T的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求執(zhí)行。

4 提交NNSA審評(píng)情況

按照法規(guī)和程序的要求，作為安全重要改造需要上報(bào)國(guó)家核安全局（NNSA），經(jīng)批準(zhǔn)后方可執(zhí)行。2007年7月12日，江蘇核電有限公司向NNSA提交了主泵附屬系統(tǒng)改造的審查申請(qǐng)，9月6日收到NNSA提出的關(guān)于主泵附屬系統(tǒng)改造的第一次審查問(wèn)題，經(jīng)過(guò)研究討論后于9月20日向NNSA提交了主泵附屬系統(tǒng)改造第一次審查問(wèn)題的答復(fù)，同年10月12日NNSA批準(zhǔn)了江蘇核電有限公司關(guān)于主泵附屬系統(tǒng)改造的申請(qǐng)。

5 改造實(shí)施過(guò)程

5.1 施工準(zhǔn)備

本次改造的三根管線材質(zhì)均為奧氏體不銹鋼08X18H10T，規(guī)格Φ40×4，無(wú)庫(kù)存，需要在俄方進(jìn)行采購(gòu)。在施工準(zhǔn)備過(guò)程中，因預(yù)定采購(gòu)的管道未能按時(shí)到貨，為保證大修工期，施工方提出利用原管道進(jìn)行改造，我們經(jīng)過(guò)研究，認(rèn)為采用原管道與原方案相比，在管段長(zhǎng)度及冷卻水流量等方面不會(huì)產(chǎn)生大的變化，只是增加了三道環(huán)焊縫，但不會(huì)影響管道的承壓能力。

為保證改造萬(wàn)無(wú)一失，在施工前后我們要求施工方應(yīng)完成如下工作：

（1）準(zhǔn)備一份完整的切管、加工焊接坡口、清洗管道、PT探傷焊接多工序的施工方案；

（2）按施工方案的要求，準(zhǔn)備一段試驗(yàn)管段，進(jìn)行切管和焊接試驗(yàn)；

（3）對(duì)試驗(yàn)管段切割焊接前后的長(zhǎng)度尺寸進(jìn)行測(cè)量；

（4）在試驗(yàn)管段焊接后長(zhǎng)度滿足要求后，方可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的施工；

（5）現(xiàn)場(chǎng)的管道在完成施工后，需進(jìn)行100%的目測(cè)、PT和RT探傷檢查；

（6）對(duì)管道進(jìn)行100%的水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力24.5MPa，試驗(yàn)溫度大于15℃。

5.2 施工進(jìn)度

1＃機(jī)組：

2007年12月18日對(duì)1＃機(jī)組4臺(tái)主泵附屬系統(tǒng)管線改造先決條件進(jìn)行了檢查，滿足開(kāi)工要求，允許開(kāi)工。2007年12月19日開(kāi)始對(duì)管線進(jìn)行切割，經(jīng)過(guò)對(duì)改造管線的清潔度檢查、焊接、探傷、焊接后的長(zhǎng)度測(cè)量和對(duì)焊縫進(jìn)行24.5MPa的水壓試驗(yàn)，結(jié)果均滿足要求。2008年02月03日完成對(duì)4臺(tái)主泵附屬系統(tǒng)管線機(jī)組改造后的單體驗(yàn)收，在2008年02月20日一回路系統(tǒng)進(jìn)行17.6MPa水壓試驗(yàn)時(shí)，附屬管線法蘭連接面沒(méi)有發(fā)生漏泄，證明現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)體安裝成功。

2＃機(jī)組：

2008年05月18日對(duì)2＃機(jī)組4臺(tái)主泵附屬系統(tǒng)管線改造先決條件進(jìn)行了檢查，滿足開(kāi)工要求，允許開(kāi)工。2008年05月19日開(kāi)始對(duì)管線進(jìn)行切割，經(jīng)過(guò)對(duì)改造管線的清潔度檢查、焊接、探傷、焊接后的長(zhǎng)度測(cè)量和對(duì)焊縫進(jìn)行24.5MPa的水壓試驗(yàn)，結(jié)果均滿足要求。2008年06月05日完成對(duì)4臺(tái)主泵附屬系統(tǒng)管線機(jī)組改造后的單體驗(yàn)收，在2008年06月23日一回路系統(tǒng)進(jìn)行17.6MPa水壓試驗(yàn)時(shí)，附屬管線法蘭連接面沒(méi)有發(fā)生漏泄，證明現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)體安裝成功。

6 改造后鑒定試驗(yàn)

根據(jù)NNSA的要求，在改造實(shí)施完成后，需進(jìn)行附屬管線冷卻水流量測(cè)量試驗(yàn)，特編制了《主泵附屬系統(tǒng)管線改造后冷卻水流量測(cè)量程序》。按照程序，進(jìn)行了主泵附屬系統(tǒng)管線改造的冷卻水流量測(cè)量試驗(yàn)。

1號(hào)機(jī)組于2008年2月27日－28日完成主泵附屬管線的冷卻水流量測(cè)量，2號(hào)機(jī)組于2008年06月25日完成主泵附屬管線的冷卻水流量測(cè)量，測(cè)試結(jié)果均滿足驗(yàn)收要求。

7 結(jié)論

對(duì)主泵附屬管線改造之后，單獨(dú)檢修徑向-止推軸承部件時(shí)，不需要拆除管線即可滿足對(duì)中。機(jī)組大修期間，在低低水位對(duì)泵組進(jìn)行回裝后不需要馬上進(jìn)行泵組的對(duì)中就可升高一回路的水位，在高水位時(shí)再進(jìn)行對(duì)中工作即可，從而為機(jī)組在大修期間關(guān)鍵路徑的合理安排提供了保障。