一種自防污攔污網在核電廠冷源改造中的應用

高偉+劉昊炎++黃小俊

摘 要：近年來隨著沿海海洋生態環境的變化，濱海核電廠經常發生海生物、漂浮物堵塞取水口的事件。目前國內的核電廠在機組運行的時候，均已大海為最終熱阱。如果取水口被堵塞，可能會造成機組因為冷卻水不足而停堆或者降功率運行。因此，為了保障核電廠運行的安全，迫切需要對濱海核電廠冷源工程進行改造和設計，提高核電廠運行的安全性。該文介紹一種自防污攔污網（銅合金網）在核電廠冷源改造中的應用。通過與普通攔污網（尼龍網）的分析比較，闡明自防污攔污網的工程優勢，為其他已建或在建核電廠攔污設計或改進設計提供重要參考。

關鍵詞：核電廠 自防污網 攔污網 冷源安全 銅合金

中圖分類號：TL4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）01（c）-0056-02

近年來隨著沿海海洋生態環境的變化，濱海核電廠經常發生海生物、漂浮物堵塞取水口的事件。據不完全統計，自2014年以來，國內在運機組多次出現海生物聚集而影響機組運行的事件，如表1所示。

為了有效減輕海生物暴發對核電廠冷源安全的影響，在取水明渠內或者取水頭部設置攔污設施（攔污網）已經勢在必行。目前應用較多的攔污網均使用尼龍網，在使用過程中易被海生物附著、腐蝕，每隔幾個月就要進行全網的清理修復。

銅合金網的材料由銅、鋅、錫、鎳、銻等金屬組成，在使用過程中可緩慢釋放重金屬離子從而能避免海生物在網上附著生長。銅合金網以其自身的特殊性能已經逐漸在核電廠冷源改造中得到應用，下文將從四個方面闡述自防污銅合金網相較于普通攔污網（尼龍網）的工程優勢。

1 功能穩定性高

自防污攔污網是在制造過程中將防海生物附著及防海水腐蝕的元素合成在原材中，使網絲自身具有防污、防腐蝕、防附著的功能。中國水產科學研究院東海水產研究所2009年12月在遼寧大連、山東威海、福建寧德、廣西防城港、浙江舟山等5個海域進行銅合金網防污試驗，經過半年時間，網片沒有任何附著，網片功能穩定、自防污效果明顯[1]。（如圖1）

自防污攔污網透水率在120個月內非常穩定，緩慢的附著率不大于5%，透水性保持在初始效能的合理范圍之內；普通攔污網在海生物生長的一個周期內，附著率可達到50%，網目嚴重堵塞。經過堵塞—清理—再堵塞—再清理，網片透水穩定性波動較大，無法滿足核電廠長期穩定的過水流量的要求。

自防污攔污網耐久性比較強，銅絲的抗拉強度可達到82 MPa，在10年的使用壽命內由于銅離子的流失引起的強度下降較小，耐久性能得到很好保證。普通攔污網在海生物分泌液及海水的綜合腐蝕下，幾個月后（海生物一個附著周期后）網繩的強度就大為降低，網片的耐用性無法得到保證，必須進行全網的清理修復。

2 維護效率高

江蘇某沿海核電廠有一道攔污網采用銅合金網，自2009年投入使用以來，至今沒有出現過一例被海生物附著或腐蝕現象，攔污網日常維護量很小。而廣東某核電廠采用普通攔污網，每天需進行水下和水下清理檢查網片各一次。另外每年需對攔污網網片上滋生的海生物進行1～2次清理，每次約1～2個月，維護工作量非常大[2]。

3 適用性良好

銅合金網由于結構制作技術，本身具有柔性，可以卷折、折疊，從而方便搬運。在攔污網的拆卸過程中，以一定長度作為一個單元，每個單元使用活扣環連接，方便組裝拆分，必要可利用浮球進行綁扎固定進行海上短距離運輸。

普通攔污網雖然安裝較方便，但由于海生物易附著且附著后網片自重成十幾甚至幾十倍增加，拆卸方面難度較大。

4 運營成本低

某核電廠 一道普通攔污網初次安裝工程費約為240萬，10年內須至少更換3次。日常維護費用約100萬。而一道自防污攔污網10年內無需進行更換，初次工程費用約為480萬。日常維護費用每年約30萬。按照核電廠的內部收益率作為折現率進行凈現值比較，以10年作為一個周期分別計算兩種方案的凈現值，普通攔污網凈現值是自防污攔污網的1.5倍。自防污攔污網全壽命周期運營成本低。

5 結語和展望

有自防污功能的攔污網（銅合金網）與普通攔污網（尼龍網）相比，功能穩定、耐久性長、日常維護工作量小，而且在清理后可以重復的再次利用，大大降低了其壽期成本。目前已成為很多核電廠冷源改造工程中攔污網建設的首選方案。但是有自防污功能的攔污網在使用過程中也需要進行一定的日常維護和清理工作，如果能開發出帶有自動清污裝置的攔污設施（攔污網）將會從根本上解決攔污設施（攔污網）日常使用過程中的維護問題。此方向也必將成為下一階段攔污設施（攔污網）設計的研究方向。

參考文獻

[1] 李明爽.銅合金網衣網箱助推水產養殖“藍色革命”[J].中國水產，2011（10）：13.

[2] 李應峰，等.核電站進水渠攔污網的改進與維護[J].電力安全技術，2015（11）：45-47.