安全殼負(fù)壓系統(tǒng)運(yùn)行分析及常見問題淺析

鄧樂斌

摘 要：本文主要介紹了安全殼負(fù)壓系統(tǒng)的系統(tǒng)功能、流程及運(yùn)行工況，分析了系統(tǒng)運(yùn)行期間常見故障及其排除方法，并考慮負(fù)壓表參考端設(shè)置位置對系統(tǒng)的運(yùn)行影響，希望能對該系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行有所幫助。

關(guān)鍵詞：負(fù)壓系統(tǒng)；送排風(fēng)；運(yùn)行

安全殼負(fù)壓系統(tǒng)主要用于核電機(jī)組正常運(yùn)行期間保持安全殼廠房內(nèi)的負(fù)壓要求，為安全殼內(nèi)設(shè)備運(yùn)行、人員工作提供適宜的溫濕環(huán)境和輻射安全環(huán)境，以及與安全殼一起完成放射性包容的功能，防止放射性物質(zhì)排放到大氣中。該系統(tǒng)通過從外界環(huán)境取風(fēng)經(jīng)過過濾、加熱或冷卻的新風(fēng)，通過兩道安全殼隔離閥，經(jīng)過送風(fēng)調(diào)節(jié)閥根據(jù)安全殼負(fù)壓信號調(diào)節(jié)后送到安全殼廠房，并設(shè)置相應(yīng)的排風(fēng)管線，再通過兩道安全殼隔離閥后的排風(fēng)集管送入通風(fēng)過濾過濾裝置，經(jīng)凈化過濾合格后的排風(fēng)經(jīng)排風(fēng)風(fēng)機(jī)送入煙囪排入大氣中，以保障安全殼廠房的空氣交換次數(shù)且向環(huán)境排放的排風(fēng)符合排放標(biāo)準(zhǔn)。

1 安全殼負(fù)壓系統(tǒng)的功能

（1）建立和維持安全殼負(fù)壓在規(guī)定限制內(nèi)，同時建立一定的空氣交換；

（2）通過直接給無污染源房間送風(fēng)，再利用排風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的負(fù)壓建立安全殼內(nèi)的空氣流向由低污染區(qū)到高污染區(qū)，限制污染的散布；

（3）用于凈化空氣，保證向環(huán)境排放的排風(fēng)符合排放標(biāo)準(zhǔn)。

2 安全殼負(fù)壓系統(tǒng)的組成及工藝流程

以某核電站為例，安全殼負(fù)壓系統(tǒng)的排風(fēng)系統(tǒng)包括兩個100%風(fēng)量的排風(fēng)裝置（一個工作，另一個備用）、電動安全殼隔離閥、帶手動控制的空氣調(diào)節(jié)閥、防火閥、風(fēng)管。每套裝置由各自的正常運(yùn)行可靠供電系統(tǒng)供電，由下列部件組成：

· 帶電機(jī)頻率調(diào)節(jié)器的風(fēng)機(jī)；

· 電動安全殼隔離閥；

· 空氣止回閥；

· 凈化放射性氣溶膠和碘的過濾成套裝置。

安全殼隔離閥安裝在通過安全殼的風(fēng)管上：在排放和送風(fēng)的風(fēng)管上，一個風(fēng)閥在安全殼內(nèi)，另一個在外側(cè)。每一個閥由各自通道的應(yīng)急系統(tǒng)供電。具體流程如下：

新風(fēng)系統(tǒng)→反應(yīng)堆廠房安全殼進(jìn)風(fēng)管線上的調(diào)節(jié)閥→安全殼內(nèi)各房間進(jìn)風(fēng)管線上的手動調(diào)節(jié)閥→安全殼內(nèi)各房間排風(fēng)管線上的手動調(diào)節(jié)閥→碘過濾器→預(yù)處理過濾器→高效過濾器→電加熱器→活性碳過濾器→高效過效器→風(fēng)機(jī)→煙囪。

3 系統(tǒng)運(yùn)行方式

每當(dāng)需要建立安全殼負(fù)壓前，首先由負(fù)壓系統(tǒng)的排風(fēng)系統(tǒng)按照下列方式建立真空：工作風(fēng)機(jī)風(fēng)量達(dá)到100%，而調(diào)節(jié)閥保持關(guān)閉，直到安全殼內(nèi)的壓力達(dá)到定值。當(dāng)真空達(dá)到定值后系統(tǒng)工作于保持安全殼內(nèi)反應(yīng)堆廠房真空工況。

安全殼內(nèi)設(shè)備房間排出的空氣，經(jīng)過風(fēng)管和截止閥，排入排風(fēng)系統(tǒng)的過濾器，然后從煙囪排向大氣，保證空氣從“干凈”房間向較“臟”房間的流動方向。

同時為防止對環(huán)境大氣的放射性污染超出允許值，在排入大氣之前，在過濾機(jī)組內(nèi)對氣溶膠和碘進(jìn)行凈化，對氣溶膠的過濾效率為99.99%，對分子碘的過濾效率為99.9%，對有機(jī)碘的過濾效率高于90%。

一般而言，安全殼負(fù)壓系統(tǒng)均設(shè)置有兩臺風(fēng)量均為100%的通風(fēng)機(jī)組，排風(fēng)量達(dá)50000m?/小時。當(dāng)一臺風(fēng)機(jī)發(fā)生故障，第二臺風(fēng)機(jī)仍可以執(zhí)行系統(tǒng)全部功能。

4 負(fù)壓表參考端的設(shè)置要求

安全殼內(nèi)負(fù)壓表顯示的是與室外大氣的壓力差，如果設(shè)計壓力表各參考端分別設(shè)置在輔助廠房、安全廠房等其他廠房，因各廠房有不同的壓力狀態(tài)，而且廠房內(nèi)送排風(fēng)機(jī)的切換也造成壓力的變化，將造成因參考端絕對壓力不同，安全殼負(fù)壓表顯示壓差值不一致，波動較大，甚至保護(hù)停運(yùn)系統(tǒng)。故在對于負(fù)壓表參考端的設(shè)置地點(diǎn)應(yīng)充分考慮上述不利因素，將設(shè)置地點(diǎn)盡量安置在廠房外干擾小的地點(diǎn)，并增設(shè)靜壓箱以保證負(fù)壓測量的真實(shí)有效。

5 系統(tǒng)設(shè)備常見故障及排除

以某核電站為例，在系統(tǒng)長時間保持運(yùn)行后負(fù)壓系統(tǒng)易出現(xiàn)以下故障：

（1）負(fù)壓系統(tǒng)的排風(fēng)機(jī)振動升高，并伴有摩擦聲?？赡艿墓收显虬L(fēng)機(jī)內(nèi)部工作葉輪臟，或者長期運(yùn)行條件下工作葉輪軸部件磨損導(dǎo)致固定變差印發(fā)振動升高。此時應(yīng)需要及時停運(yùn)故障風(fēng)機(jī)進(jìn)行拆解大修，清潔工作葉輪并緊固軸連接部件并重新對葉輪對中以消除故障。

（2）在排風(fēng)機(jī)大修后首次啟動后不能建立正常的壓力。此時應(yīng)現(xiàn)場查看風(fēng)機(jī)葉輪是否反轉(zhuǎn)，如果確定故障原因，對排風(fēng)機(jī)電機(jī)換相以改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)向以保證風(fēng)壓的建立。

（3）出現(xiàn)排風(fēng)系統(tǒng)的過濾壓差高報警。針對系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的過濾器一般使用壽命為3個月，一旦出現(xiàn)壓差報警，需考慮清潔過濾器或者更換相應(yīng)過濾器濾芯，保證系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運(yùn)行。

綜上所述，安全殼負(fù)壓系統(tǒng)與反應(yīng)堆廠房內(nèi)系統(tǒng)設(shè)備安全運(yùn)行息息相關(guān)，故在機(jī)組運(yùn)行期間應(yīng)該認(rèn)真監(jiān)視安全殼負(fù)壓參數(shù)的變化，并且注意變化趨勢，保證安全殼內(nèi)處于負(fù)壓狀態(tài)，并及時投入相應(yīng)凈化設(shè)備，保證系統(tǒng)的排風(fēng)符合排放標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

[1]馬秀歌，林琳，李漢辰，等.核電廠安全殼外壓分析[J].科技視界，2016，（7）：116.

（作者單位：中國核電江蘇核電有限公司）