核電站高壓貫穿件試驗窗口優化的探討

王樹強　李軍

【摘 要】大亞灣核電站機組大修時都需要進行高壓安注貫穿件試驗。試驗過程中將導致核安全設備不可用，必須嚴格按照技術規范的要求執行。同時該試驗必是大修關鍵路徑工作。本文就如何優化高壓貫穿件試驗的窗口進行了探討和分析。

【關鍵詞】高壓貫穿件試驗；窗口優化；風險；分析；收益

1 背景介紹

目前，核電站高壓貫穿件試驗及安注管線逆止閥密封性檢查均在主泵停運后執行，需要占用關鍵路徑11小時左右，并且短大修的凈化窗口被壓縮，對源項控制和大修集體劑量管理均帶來挑戰。

針對上述問題，提出優化方案：將高壓貫穿件拆分兩部分，除EPP263TW依然安排在主泵停運后進行，EPP261/262/266TW將安排在主泵運行的一回路凈化窗口進行。

2 高壓貫穿件試驗簡介

2.1 試驗窗口

1）一回路降溫到50℃，一回路壓力維持在25bar；

2）三臺主泵必須全部停運；

3）RCV003PO必須運行，否則進行切換。

2.2 試驗目的

驗證高壓安注管線的安全殼電動隔離閥RIS034/035/036/020/021/023/029VP及其下游的逆止閥以及電動閥與逆止閥之間的手動閥（疏水排氣閥）在LOCA工況下泄漏率滿足安全要求。

3 試驗窗口優化后的風險

3.1 對主泵軸封供水的影響

優化后，EPP262/266/261TW貫穿件試驗期間，主泵軸封供水僅依靠RCV001PO提供。若RCV001PO故障停運，主泵將短時喪失軸封水。

3.2 主泵運行時檢查安注管線逆止閥密封性可能會導致一回路意外降壓

在一回路水實體時，試驗中開啟試驗管線閥門時，存在一回路意外泄壓的風險，影響主泵的正常運行。

3.3 70bar.g平臺通過T RIS063/064試驗有無法探測逆止閥缺陷的風險

需要澄清T RIS063/064試驗結果是否能夠有效探測到逆止閥的缺陷，避免缺陷錯過檢修窗口，給機組安全帶來不利影響。

3.4 兩臺上充泵同時在小流量管線運行存在設備損壞的風險

歷年來，在高壓安注貫穿件試驗期間，RCV001PO供軸封、RCV003PO供上充，兩臺泵均同時運行在小流量管線。這一工況是否能滿足泵長期運行的流量要求？

4 風險分析

4.1 主泵軸封供水的影響分析

在事故規程I RCP 002中對于主泵僅失去軸封水（主泵熱屏冷卻水等都是正常）的情況，要求恢復軸封水，并沒有要求多長時間內必須停泵。我們設計了一條應急軸封供水路徑：RCV003PO——上充管——RCV365/094/096VP——主泵軸封，即通過RCV003PO同時供上充和軸封，與正常運行工況相差不大。另外，在失去全部給水工況時，該在線方式的更改會影響到事故規程的正常執行，運行通過TOI管理，明確事故規程的特殊執行要求。在此基礎上，我們還可以考慮進行高壓安注貫穿件試驗期間，啟動RCV003PO通過上述管線同時供上充和軸封，RCV001PO作為備用。這樣當失去RCV003PO時，可立即啟動RCV001PO恢復上充和軸封，恢復軸封供水需要的時間非常短。

4.2 主泵運行時安注管線逆止閥密封性試驗的安全分析

由于RCP120/220/320/122/222/322VP等逆止閥與一回路相連，檢查這些逆止閥的嚴密性時，如果閥門密封性喪失，在試驗過程中一回路為水實體，開啟試驗管線閥門時，存在一回路突然泄壓的風險，影響主泵的正常運行。如果當一回路處于雙相狀態時，檢查上述閥門的密封性，可以規避泄壓風險。如果在70bar.g平臺驗證第一道逆止閥密封性較好，通過T RIS060試驗驗證第二道逆止閥部分，由于已經基本沒有意外泄壓的可能，所以可安排在25bar.g凈化窗口執行，否則安排在主泵停運后執行。

4.3 T RIS063/064試驗能有效探測逆止閥缺陷的分析

根據理論計算分析，70bar.g平臺下執行密封性試驗的結果較25bar.g執行時更保守，因此70bar.g平臺執行T RIS063/064試驗可以更好的檢查逆止閥的密封性。實際上，如果逆止閥密封面存在損傷（需要大修解體檢查的情況），一回路壓力越高，其密封情況會越差，70bar.g平臺更容易發現設備的缺陷。

4.4 上充泵運行工況的安全分析

運行程序對RCV泵運行有如下規定：5m3/h的最低出口流量允許1小時，長期運行的流量至少20m3/h。維修手冊中定義上充泵能夠長期穩定運行的流量范圍為13.6～160m3/h。大修高壓安注貫穿件試驗窗口，現場實測RCV001/003PO雙泵運行時小流量循環管線總流量為30m3/h（以往測量數據約為20m3/h），由于受到現場管道布置條件的約束，無法實測每臺泵小流量支管的流量。我們可以簡單的推算，RCV003PO供上充，上充流量已經接近或達到20m3/h，加上小流量，RCV003PO可以滿足長期運行的流量要求；RCV001PO供軸封，軸封注水流量大約在6m3/h，由于RCV003PO流量明顯大于RCV001PO，理論上RCV001PO在小流量管線上的流量應大于RCV003PO，因此加上小流量（≈10m3/h），RCV001PO總流量至少應該比較接近要求范圍的下限。

綜上分析，目前RCV泵在高壓安注貫穿件試驗期間的運行方式是安全的。

5 收益分析

優化后，可以實現源項控制與工期收益的雙贏。針對計劃凈化窗口為20小時的大修，采用優化后的方案，可以節省關鍵路徑時間9小時；針對計劃凈化窗口為11小時的大修，不僅可以延長凈化時間到18小時左右，還可以縮短關鍵路徑時間3小時。

6 結論

高壓貫穿件試驗窗口優化后，風險完全可控，而且試驗窗口更合理，不但縮短了核電站大修關鍵路徑，更增加了一回路的凈化時間，降低了一回路的放射性，實現了源項控制和工期收益的雙贏。

【參考文獻】

[1]廣東核電培訓中心900MW壓水堆核電站系統與設備[M].原子能出版社，2007.

[2]嶺澳核電站大修程序L-OP-O-2-POT-003.