海陽核電1號機組二回路聯合沖洗調試概述

曲直 馮建 曲壯

摘 要：作為全球首批AP1000核電項目，山東海陽核電1號機組調試過程始終堅持“安全第一、質量第一”的調試理念。海陽核電1號機組二回路聯合沖洗試驗，通過采取有效的臨時措施，優化接口管理，嚴格管控安全質量，克服了二回路水系統調試工期短、驗收標準高、沖洗用水源制約等因素，最終順利完成二回路聯合沖洗工作。該文介紹了調試過程中進行的創新設計，分析了二回路沖洗的必要性與方法，工作中遇到的問題與解決方案，對今后同類項目的調試工作具有一定的參考與借鑒價值。

關鍵詞：核電 ?二回路 ?沖洗 ?經驗反饋

中圖分類號：TM62 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）10（c）-0126-02

為去除凝結水和主給水管路內的鐵屑、焊渣及管道加工運輸安裝過程中產生的腐蝕產物，確保調試階段二回路水質清潔，防止蒸汽發生器二次側腐蝕，核電廠有必要進行二回路沖洗工作。海陽核電一號機組二回路沖洗調試工作歷時66天，比預定工期提前15天完成。二回路水質達到AP1000核電A級水質（氯離子小于等于0.15 ppm，氟離子小于等于0.15 ppm，懸浮物小于等于0.5 ppm）要求，為海陽核電1號機組SG二次側水壓試驗提供了必要條件。

1 二回路沖洗工藝選擇

1.1 海陽核電1號機組二回路沖洗調試面臨的實際情況

海陽核電1號機組主給水可用節點（二回路沖洗完成節點）控制日期為2015年7月10日。凝結水系統CDS-51移交包（包括凝結水最小流量再循環回路）由于施工滯后，于2015年4月20日才完成TOP移交，留給二回路沖洗工作的實際工期只有81天。

二回路沖洗水源來源于除鹽水儲存與分配系統（DWS）的凝結水儲存箱（CST）。CST依靠DWS系統兩臺除鹽水輸 送泵補水。DWS輸送泵由于出口氣動閥尚不具備自動控制功能，流量壓力出現波動時會導致DWS輸送泵跳泵，對沖洗水源的連續供給提出了挑戰。

1.2 創新設計

為保證水源的連續供給，海陽核電1號機采用了從凝結水精處理系統（CPS）沖洗水泵出口接一路臨時水源到凝汽器、除氧器及凝結水泵密封水管路的臨時措施。具體補水路徑為：除鹽水廠（除鹽水處理系統DTS）—CPS自用水箱—CPS沖洗水泵—凝汽器/除氧器/凝結水泵密封水母管。

海陽核電1號機組CPS自用水箱設計容積500 m3，由除鹽水廠直接供水，避免了DWS輸送泵的制約。CPS共有3臺沖洗水泵，每臺沖洗水泵額定揚程50 m，額定流量120 m3/h，單臺沖洗水泵運行時，可在5 h內將除氧器補水至正常工作液位。此路臨時水源的設計為凝汽器與凝結水泵機械密封提供了穩定的水源，避免了DWS系統檢修對凝結水系統沖洗的制約。同時增加了為除氧器補水的水源，可使主給水再循環回路沖洗工作與凝結水系統預沖洗工作同時進行。

1.3 二回路沖洗工藝的確定

新機組在啟動前可以采用大流量沖洗排污方式進行管路凈化，而并不會帶來系統的熱源損失。根據工程實踐，新機組啟動前進行冷熱態沖洗對提高機組汽水品質有明顯的效果[1]。海陽核電1號機組二回路聯合沖洗最終采用管路冷態大流量預沖洗與加藥后冷熱態循環沖洗的方式進行。考慮沖洗過程中的節能措施，沖洗的動力源為凝結水泵加主給水前置泵。熱態循環沖洗的熱源由輔助電鍋爐提供。

2 海陽核電二回路沖洗調試內容

海陽核電二回路沖洗工作共分為6個階段，分別為：凝結水再循環回路沖洗、凝結水主回路冷態預沖洗、給水泵再循環管路冷態預沖洗、主給水管路冷態預沖洗，凝結水和主給水管路冷態聯合沖洗、凝結水和主給水管路熱態聯合沖洗。

2.1 凝結水再循環回路沖洗

該階段主要進行凝汽器熱阱沖洗、凝結水泵密封水管路沖洗、凝結水泵A、B、C啟動試驗及凝結水最小流量再循環回路沖洗、凝汽器溢流管路沖洗、低壓缸噴水減溫及水幕噴霧管路沖洗。本階段調試工作的重點是凝結水泵的首次啟動。

2.2 凝結水主回路冷態預沖洗

該階段沖洗為冷態，單臺凝結水泵運行工況，主要進行三列低加管路的各自排放沖洗、SG排污熱量回收至除氧器回路沖洗、密封水主回路及分支管道沖洗、低加疏水泵出口連接至MS疏水泵出口管道至除氧器沖洗、除氧器至凝汽器短循環沖洗。此階段將可能向除氧器進水的管路進行排放沖洗，并且均以濁度≤3NTU的指標進行了驗收，保證了進入除氧器的水源潔凈。

2.3 給水泵再循環管線冷態預沖洗

該階段調試主要進行三臺前置泵的8 h預運行試驗及每臺前置泵對應的給水再循環管道沖洗。由于除氧器增加了臨時補水水源，因此本階段沖洗可與前兩階段沖洗同時進行。前置泵運行期間應密切監視潤滑油供給情況，避免設備損壞。

2.4 主給水管路冷態預沖洗

該階段沖洗為冷態排放沖洗。沖洗路徑為凝汽器→低壓加熱器C管側/低壓加熱器A管側/低壓加熱器B管側→除氧器→高壓加熱器旁路/高壓加熱器A管側/高壓加熱器B管側→汽輪機排污箱排放沖洗。驗收指標為每列濁度≤3NTU。

2.5 凝結水和主給水管路冷態與熱態聯合沖洗

該階段沖洗為加藥循環沖洗，根據水質情況適當進行排放。啟動二回路加藥系統（CFS），通過凝結水泵出口及前置泵入口加藥點向系統加入聯氨，至濃度為30～50 ppm，加入氨水調節pH值至大于9.5。

熱態聯合沖洗最終水質達到A級標準，沖洗路徑及水質最終化驗值見表1。

3 二回路聯合沖洗調試的良好實踐總結

3.1 采取有效的臨時措施

二回路聯合沖洗調試在保證安全質量的前提下，為保證沖洗效果、縮短工期，采取了一些行之有效的臨時措施。如緩裝調節閥、流量計等，保證了二回路管路的沖洗效果;在低壓缸噴水減溫及水幕噴霧進入凝汽器前的管路進行短接，既保證了對此路沖洗的順利進行，也極大降低了相關噴淋噴頭堵塞的風險;尤其是在核電領域首次采用從CPS沖洗水泵出口接出臨時補水管線至凝汽器和除氧器，既增加了二回路沖洗水源的可靠性，也使主給水泵單體調試可與凝結水泵單體試驗同時進行、主給水管路預沖洗與凝結水管路預沖洗同時進行，有效地縮短了調試工期。

3.2 優化接口管理

受施工進度及設備缺陷消除等工作影響，TOP移交進度滯后于計劃。調試隊提前介入移交接口，提早明確調試需求，根據調試需求優化施工順序。對于移交過程中的缺陷進行靈活處理，抓大放小。重點問題絕對要在移交前處理，對于系統調試安全影響較小的可以定為尾項，尾項可在建安移交調試后進行處理，以便調試隊盡早開展工作。二回路沖洗調試中，調試隊制定了詳細的臨時措施恢復計劃，讓建安單位早準備、早組織，確保臨時措施恢復工作與調試工作無縫連接。

對于二回路沖洗調試，調試隊與運行部共同探索，開創了“大工單加子工單”的工單管理模式。大工單的出現改善了綜合試驗分階段開工單的缺點，減少了重復性工作，避免了不必要的隔離沖突。子工單的模式，是在大工單的隔離邊界內由試驗負責人（STE）控制子工單的隔離，在保證安全的前提下，簡化了工作流程，提高了工作效率，減輕了運行人員的工作負擔。以現場簡單缺陷消除為例，子工單的模式能縮減一半的工期。

3.3 規劃工期、逐步恢復臨時措施

當一個完整功能單元沖洗合格后，利用凝汽器、除氧器或凝泵與給水泵入口濾網清理等時間窗口，對臨時措施進行逐步恢復，并對恢復安裝的調節閥、流量計等設備進行調試。臨時措施的逐步恢復縮短了沖洗結束后臨措恢復與單體調試的工期，同時，回裝的節流孔板、調節閥、流量計等改善了系統的監控與調節能力，提高了沖洗效率。

3.4 精心組織、嚴抓安全質量

海陽核電聯合調試隊成立了二回路沖洗專項組，進行專項攻堅。專項組明確安全第一、質量第一的原則，編制了相關的質量計劃、危害辨識與風險評估文件，并在現場嚴格執行。根據現場可能發生的風險，進行重點巡視。尤其對于可能危害人員安全和設備運行的風險與缺陷進行了重點關注。堅持“逢停必清”，每次系統超過一天的停運都會對凝結水泵入口濾網和主給水前置泵濾網進行清理。沖洗停運過程中，多次安排人員進入凝汽器除氧器進行人工清理，保證沖洗過程中不存在死角，最大限度保證沖洗質量。

4 結語

二回路聯合沖洗工作是機組水質清潔的重要調試活動，對核電機組安全啟動有重要意義。海陽核電1號機組采取有效的臨時措施和先進的管理手段確保沖洗工作順利完成，調試過程中未發生人員傷亡和主要設備損壞事件，對“安全第一、質量第一”核電調試理念進行了完美詮釋，對同類項目的調試具有一定的參考與借鑒價值。

參考文獻

[1] 王鋒濤，馮進利，于利奇.熱冷態沖洗對改善新機組品質的重要性，河南電力[J].2000（4）：54-56.

[2] 劉成洋，閻昌琪，王建軍，等.核動力二回路系統化設計[J].原子能科學技術，2013（3）：421-426.