核電站進水渠攔污網的改進與維護

李應峰，周 波，謝 冰

(1.中科華核電技術研究院有限公司，廣東 深圳 518026；2.大亞灣核電運營管理有限責任公司，廣東 深圳 518124)

0 引言

進水渠攔污網是電站循環水系統(CRF)、重要廠用水系統(SEC)取水的第1道攔污屏障，攔污網的設置、維護和穩定運行直接影響到電站的取水安全。下文對大亞灣、嶺澳核電站進水渠攔污網存在的問題進行總結分析，并提出了解決方法，以便更好地保障核電廠的冷源取水安全。

1 攔污網的功能及結構

為了保證泵站CRF系統、SEC系統取水安全，在進水渠道入口處設置了1道攔污網，以防止碎片、漂浮物等進入泵站前池，減少泵站粗格柵、細格柵和旋轉濾網的攔污壓力。

大亞灣核電站進水渠原攔污網采用立式浮筒結構，每個浮筒通過錨鏈與渠底的錨塊進行豎向連接固定，內外堤岸邊各布置1塊錨碇塊，通過錨鏈與錨碇塊進行水平連接固定；攔污網為單層，高3?m，呈半淹沒式，網眼尺寸為 150?mm×150?mm。

2 攔污網結構存在的問題及改進措施

2.1 攔污效率較低

大亞灣核電站在大修期間檢修泵站粗格柵時，發現有塑料袋、漁網等雜物，以及大量貝類、珊瑚等海生物；每年春季還有大量水草、水母涌入泵站，造成粗格柵有效過水面積縮小，嚴重影響泵站取水安全。

2.1.1 原因分析

(1)?原攔污網為半淹沒式，非全斷面攔污網，只能攔截體積較大、在水面漂浮的雜物。

(2)?原攔污網的網眼太大，造成體積較小以及懸浮的雜物可穿過攔污網進入泵站。

(3)?原攔污網為單層攔污網，攔污效率不高。

2.1.2 改進措施

在原進水渠攔污網后新增設1道攔污網，該攔污網分前網、后網和頂網。前網網眼尺寸為80?mm×80?mm，后網網眼尺寸為 50?mm×50?mm，前網和后網設計為全斷面網，頂部掛在浮筒上，渠底設混凝土沉塊拉結固定，主要攔截懸浮雜物。頂網網眼尺寸為50?mm×50?mm，底部拉結在浮筒吊耳上，頂部通過吊繩掛在水平鋼絲繩上，主要攔截漂浮的雜物。

2.2 攔污網浮筒可靠性差

2008年的“鸚鵡”臺風和2009年的“巨爵”臺風都造成了嶺澳核電站進水渠攔污網的浮筒傾翻，攔污網大部分沉入水面以下，極大地影響了攔污網的功能，威脅了電廠的取水安全。

2.2.1 原因分析

(1)?在水流的作用下，攔污網的浮筒受力向上游傾斜；浮筒為浮標式立式圓形浮筒，承受傾斜的能力有限。

(2)?嶺澳核電二期的投產，使得進水渠取水流量從98?m3/s增大到230?m3/s，攔污網及浮筒的受力發生變化，正常受力時傾斜度增大。

(3)?臺風、風浪等造成浮筒最終傾翻失效。

2.2.2 改進措施

為了增大浮筒的抗傾覆、抗風浪能力，將原浮筒改為臥式圓形浮筒，并重新進行了優化設計。將13個臥式浮筒串聯在一起，浮筒之間通過Ф100尼龍纜繩相連，并與岸邊錨塊采用Ф60鋼錨鏈相連；浮筒的內部充填聚氨酯泡沫，即便筒體銹蝕穿孔水滲入后也不會沉沒，從而保證了浮筒的承載能力；并對岸邊錨墩進行了加大改造，增加了錨墩的抗傾覆能力。改造后浮筒受力趨于合理，未再發生浮筒傾翻的事件。

3 攔污網日常維護措施的改進

正常情況下，大亞灣核電站攔污網的清理頻率為1次/周；在大量水母入侵和水草涌入時，攔污網的清理頻率為2次/天。隨著附近海域旅游、漁業等發展，進入海域中的生活及生產垃圾日益增加，需對攔污網的日常清理維護措施進行改進。

(1)?建立長期的清理維護隊伍，負責攔污網的日常清理維護及應急處置。配備2個潛水班組及輔助人員，每2臺機組配置6-8人。

(2)?常備設備：潛水設備2套，小型機動船只2艘，相關撈網、撈鉤等1批。

(3)?每天對攔污網、浮筒、鋼絲繩、錨鏈、纜繩及岸邊錨墩進行檢查，以便及時發現缺陷并修復處理。

(4)?每天上午、下午都需清理攔污網前的漂浮雜物，且每天潛水員都需清理攔污網上附著的雜物。

(5)?每年對攔污網上滋生的海生物進行1-2次定期清理。

(6)?在大量水母入侵、水草涌入時，應臨時增加應急清理，必要時增派電廠其他日常服務承包商協助應急清理。

(7)?在每年1月底前，準備一定量的漁網、配套浮球、尼龍繩、鉛墜等，在攔污網上游布置1-2道臨時漁網，以提前應對大量水草、海生物入侵，為后續清理工作贏得時間。

4 攔污網定期翻新的要點

在海水腐蝕及日曬雨淋的長期作用下，攔污網的網繩會發生老化，浮筒鋼殼會產生銹蝕，這都需定期進行防腐翻新或更換，以保證攔污網的功能。

定期翻新過程中的要點如下：

(1)?攔污網的網繩是尼龍網繩，容易老化斷裂，一般使用3-4年后需進行更換。為了盡量延長網繩的使用時間，新網繩在安裝之前需浸涂氯化橡膠防污漆。

(2)?將浮筒及鋼錨鏈吊上岸邊，進行海生物清除和除銹打磨，并重新分層涂刷油漆。

(3)?鋼絲繩需定期進行更換，新鋼絲繩在安裝前，需涂刷1層黃油防腐。

(4)?在更換浮筒過程中，需準備塑料浮筒作為臨時浮筒，由于臨時浮筒較小，浮力有限，需加倍設置浮筒數量。更換的過程是：邊拆卸舊浮筒邊安裝臨時浮筒，且攔污網暫時不拆除；當新攔污網繩加工及浮筒翻新完畢后，采用邊拆除舊攔污網邊安裝新攔污網的方案重新恢復。

(5)?由于在更換攔污網時，是臨時浮筒在工作，需加大檢查頻率和雜物清理頻率，及時發現問題并及時處理。同時，盡量在每年的12月份至第2年的3月份更換攔污網，以避開臺風多發及水母、海藻等海生物暴長的季節。

5 攔污網現存不足及改進設想

大亞灣、嶺澳核電站進水渠攔污網系統經過近10年的改進，目前狀態較好，但還是存在一些不足之處，需要進一步改進。

5.1 現存不足

(1)?攔污網網繩的耐久性不足。由于攔污網在水流作用下需承受較大壓力，且要求其重量較輕，以減少對浮筒的荷載，因此目前攔污網選擇的是尼龍網繩；但是尼龍網繩容易老化，使用約3年就開始斷裂。

(2)?網繩上的海生物生長速度較快，造成過水有效面積減小，同時加大了浮筒的載荷，因此每半年就需進行1次水下清理，潛水作業風險高。

(3)?浮筒外壁材質是碳鋼，易銹蝕穿孔。

5.2 改進設想

(1)?重新研究網繩選材，如選擇不銹鋼鋼絲繩，更耐久的尼龍材料或其他材料，以延長網繩的使用年限。

(2)?在網繩上增加涂刷抗海生物生長的涂料或在攔污網位置加裝加氯管線，以抑制海生物的快速生長。

(3)?在浮筒上增設犧牲陽極塊，以減少浮筒腐蝕，定期檢查更換犧牲陽極塊。

6 結束語

目前在建核電站越來越多，但在核電站攔污網設計和維護上沒有統一的標準，需建立核電站攔污網設計及維護的相關標準，對攔污網的設置位置、攔污網浮筒的形式、攔污網材料的選擇、攔污網的維護要求及攔污網的建成投運時間等方面作出規范要求。攔污網應作為核電站取水渠的標配結構，以保證核電廠取水安全，避免發生停機、停堆事件。