核電廠輔助給水系統(tǒng)調(diào)試經(jīng)驗(yàn)探討

陳銘 邱拼拼

【摘 ?要】本文通過(guò)對(duì)某核電廠輔助給水系統(tǒng)在調(diào)試試驗(yàn)期間出現(xiàn)的問(wèn)題和解決方法進(jìn)行探討和分析，從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際出發(fā)，比較清晰地說(shuō)明了這部分系統(tǒng)的調(diào)試工作的過(guò)程及重點(diǎn)和難點(diǎn)，并反饋了輔助給水系統(tǒng)的調(diào)試工作關(guān)鍵和注意問(wèn)題以及針對(duì)相關(guān)問(wèn)題所采取的實(shí)際可行的解決方法，同時(shí)也針對(duì)機(jī)組目前正常運(yùn)行期間該部分系統(tǒng)的運(yùn)行方式給出了一些切實(shí)可行的建議。對(duì)核電廠輔助給水系統(tǒng)的正常運(yùn)行以及新機(jī)組輔助給水系統(tǒng)相關(guān)調(diào)試工作的順利開展具有一定的指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵詞】核電廠;輔助給水系統(tǒng);調(diào)試

Abstract： Based on the discussion and analysis of the problems and solutions of the auxiliary water supply system in a nuclear power plant during the commissioning test， the process， key points and difficulties of the commissioning work of this part of the system are clearly explained from the field practice， and the key and noticeable problems of the commissioning work of the auxiliary water supply system and the practical and feasible solutions to the related problems are feedback. At the same time， some practical suggestions are given for the operation mode of this part of the system during the normal operation of the unit. It has certain guiding significance for normal operation of auxiliary water supply system in nuclear power plant and smooth debugging of auxiliary water supply system of new units.

KEYWORDS：Nuclear Power Plant; Auxiliary Feedwater System; commissioning

0 引言

輔助給水系統(tǒng)作為正常給水系統(tǒng)的備用，在喪失主給水系統(tǒng)時(shí)，向蒸汽發(fā)生器二次側(cè)提供給水。在啟動(dòng)給水系統(tǒng)失效時(shí)，也可用輔助給水系統(tǒng)維持蒸汽發(fā)生器二次側(cè)水位。該系統(tǒng)除氧器裝置可向輔助給水系統(tǒng)的貯水池和反應(yīng)堆硼水補(bǔ)給系統(tǒng)的水箱提供除鹽除氧水。

輔助給水系統(tǒng)屬于專設(shè)安全設(shè)施。在任一正常給水系統(tǒng)發(fā)生事故時(shí)，輔助給水系統(tǒng)運(yùn)行，能夠確保向蒸汽發(fā)生器供應(yīng)適量的水，以導(dǎo)出堆芯余熱，直到反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)達(dá)到余熱排出系統(tǒng)可投入的狀態(tài)。

1、調(diào)試工作簡(jiǎn)介

輔助給水系統(tǒng)一般劃分為4個(gè)部分分別開展實(shí)體安裝工作，即輔助給水箱部分、電動(dòng)泵部分、汽動(dòng)泵部分、輔助給水除氧器部分，在熱態(tài)性能試驗(yàn)（下文簡(jiǎn)稱熱試）前該系統(tǒng)主要工作見圖1。通常情況下該系統(tǒng)建安工作啟動(dòng)晚，熱試前應(yīng)當(dāng)充分考慮各子系統(tǒng)的安裝工期，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況將該系統(tǒng)的調(diào)試工作作為主線督促才可確保熱試按期實(shí)現(xiàn)。

2、調(diào)試期間主要問(wèn)題及解決辦法

2.1 安裝接口多，協(xié)調(diào)難度大

由于該系統(tǒng)的除氧器子系統(tǒng)和其他子系統(tǒng)分別布置在常規(guī)島廠房和核島廠房，因此可能存在安裝單位之間需交叉作業(yè)的部分。兩家安裝單位之間的部分管道安裝通常會(huì)存在互相推諉的情況。如果這部分管道不完整，即便常規(guī)島部分調(diào)試完成，依然無(wú)法實(shí)現(xiàn)其功能為其用戶供水。因此這些邊界問(wèn)題的協(xié)調(diào)是本階段工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。另外該系統(tǒng)至其他系統(tǒng)的接口通常也涉及兩家施工單位，例如至廢液排放系統(tǒng)的接管，需安裝單位明確邊界范圍，避免調(diào)試階段出現(xiàn)大量臨時(shí)接管的情況。

針對(duì)上述問(wèn)題，需要系統(tǒng)負(fù)責(zé)人提前進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)跟蹤并積極同各方溝通，及時(shí)將此類問(wèn)題提到協(xié)調(diào)會(huì)上由領(lǐng)導(dǎo)協(xié)調(diào)解決。也可在合同中進(jìn)行安裝責(zé)任的明確，避免在工期緊張的熱試準(zhǔn)備階段浪費(fèi)管理成本進(jìn)行此類問(wèn)題的協(xié)調(diào)。

2.2 輔助給水箱水質(zhì)控制

輔助給水箱在正常運(yùn)行階段需由氮?dú)膺M(jìn)行覆蓋，同時(shí)其初始充水及補(bǔ)水來(lái)自除氧器子系統(tǒng)生產(chǎn)的合格除氧水，可以確保該系統(tǒng)水質(zhì)滿足蒸汽發(fā)生器供水要求。在調(diào)試階段，該系統(tǒng)初次啟動(dòng)前安裝單位沖洗試壓完成情況及清潔度無(wú)法得到有效管控的前提下，隨著系統(tǒng)的啟動(dòng)，輔助給水箱內(nèi)水質(zhì)極有可能被污染，進(jìn)而可能導(dǎo)致輔助給水箱內(nèi)部銹蝕。輔助給水箱儲(chǔ)水容積大于1000m3，水質(zhì)處理難度大，充排水工作需耗費(fèi)大量人力及工期。因此水箱的水質(zhì)問(wèn)題需在調(diào)試階段重點(diǎn)關(guān)注，避免出現(xiàn)水箱重復(fù)進(jìn)行酸洗鈍化的工作

建議使用不銹鋼覆面水池，取代傳統(tǒng)碳鋼水池。建議在輔助給水箱首次進(jìn)水前進(jìn)行管道清潔檢查。在系統(tǒng)啟動(dòng)階段管道沖洗試壓結(jié)束和設(shè)備帶載試車結(jié)束后應(yīng)立即進(jìn)行換水，防止雜質(zhì)存于水箱助長(zhǎng)腐蝕

2.3轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備振動(dòng)高處理

部分核電廠輔助給水系統(tǒng)電動(dòng)泵及汽動(dòng)泵采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備，由于制造經(jīng)驗(yàn)不成熟，導(dǎo)致設(shè)備存在振動(dòng)高的問(wèn)題。振動(dòng)高問(wèn)題的處理需要建安單位從設(shè)備基礎(chǔ)施工階段開始及重視建安質(zhì)量，避免后續(xù)由于泵振動(dòng)高而需對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行鑿毛處理。需加強(qiáng)對(duì)供應(yīng)商自行設(shè)計(jì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)審查力度，確保供應(yīng)商自行設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理、可靠，技術(shù)成熟，滿足技術(shù)規(guī)格書的全部要求，確保所供設(shè)備質(zhì)量穩(wěn)定，可靠運(yùn)行。同時(shí)需加強(qiáng)對(duì)分供商質(zhì)保管理體系的控制、監(jiān)督，加強(qiáng)對(duì)分供商所供物項(xiàng)采購(gòu)、生產(chǎn)、試驗(yàn)等過(guò)程控制，確保分供商所供物項(xiàng)滿足技術(shù)規(guī)格書及技術(shù)協(xié)議要求。現(xiàn)場(chǎng)需加強(qiáng)水泵試車前條件檢查，試車前，應(yīng)對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行成分、顆粒度、粘度等檢測(cè)，確保水泵潤(rùn)滑油符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備首次小流量試車時(shí)，需關(guān)注小流量管線的流量值，流量低的情況下可能造成泵的振動(dòng)偏高。

2.4輔助給水除氧器調(diào)試經(jīng)驗(yàn)

在除氧器初次帶蒸汽啟動(dòng)過(guò)程中，除氧器容易產(chǎn)生由于壓力低而跳閘的現(xiàn)象。通過(guò)查看邏輯圖可知加熱命令發(fā)出后，當(dāng)除氧器內(nèi)水溫大于80℃后2min內(nèi)若除氧器壓力（043MP）達(dá)不到0.105MPa，除氧器就會(huì)跳閘。見圖2：

如果除氧器內(nèi)初始狀態(tài)是常溫常壓，在加熱至95℃以上有水蒸發(fā)時(shí)壓力才有明顯的上升，所以在80℃以后2min內(nèi)壓力達(dá)到跳閘限值以上是很難的。針對(duì)此種情況有三種方案可供選擇：一、修改壓力低限值，修改成一個(gè)小于0.105MPa的值，這在理論上是可行的，但在實(shí)際中，0.105MPa這個(gè)值已經(jīng)非常低了，若再往低修改，不符合除氧器低壓保護(hù)設(shè)立的初衷。因此這個(gè)方案很快被否決。二、修改溫度定值，修改成大于80℃的一個(gè)值，例如嶺澳二期將此值修改成了100℃。有可行的先例，但按邏輯圖分析發(fā)現(xiàn)，且不說(shuō)修改成100℃后除氧器2min內(nèi)能不能確保壓力上升至0.105MPa，這個(gè)溫度值還有去往生產(chǎn)命令的邏輯，會(huì)增加除氧器加熱時(shí)間，影響除氧器生產(chǎn)效率。三、修改80℃后觸發(fā)壓力低信號(hào)延時(shí)時(shí)間，修改成一個(gè)大于2min的時(shí)間。這個(gè)邏輯只用來(lái)產(chǎn)生壓力低保護(hù)，不會(huì)影響其他邏輯的產(chǎn)生也不會(huì)對(duì)加熱時(shí)間造成影響，而且除氧器內(nèi)壓力和溫度基本上是按相同的趨勢(shì)增長(zhǎng)，只要找到一個(gè)合適的值，就不會(huì)影響除氧器的安全性能。經(jīng)綜合評(píng)估，第三種方案切實(shí)可行。

3對(duì)運(yùn)行機(jī)組的其他建議

輔助給水除氧器氮?dú)飧采w的目的是當(dāng)除氧器長(zhǎng)期停運(yùn)時(shí)，維持除氧器及其管道內(nèi)剩余水的氧含量，有利于防止設(shè)備的保養(yǎng)。后續(xù)兩臺(tái)機(jī)組均功率運(yùn)行后，輔助給水箱可由凝結(jié)水抽取系統(tǒng)供水，反應(yīng)堆硼和水補(bǔ)給系統(tǒng)水箱可由硼回收系統(tǒng)供水，因此除氧器的使用頻率會(huì)下降。這種情況下，建議當(dāng)除氧器長(zhǎng)期停運(yùn)時(shí)，維持氮?dú)飧采w的運(yùn)行方式，運(yùn)行巡檢定期檢查除氧器壓力，補(bǔ)充氮?dú)猓员ＷC長(zhǎng)期停運(yùn)后設(shè)備的保養(yǎng)以及首次制水的氧含量能夠達(dá)標(biāo)。

4、結(jié)論

輔助給水系統(tǒng)在整個(gè)核電廠的作用非常重要，在正常工況和事故工況下能夠執(zhí)行各種非安全相關(guān)和安全相關(guān)的功能。輔助給水系統(tǒng)向來(lái)是各電廠調(diào)試的難點(diǎn)和重點(diǎn)。關(guān)于該系統(tǒng)的整個(gè)調(diào)試工作由調(diào)試工藝主導(dǎo)、加之機(jī)械、電氣、儀控人員以及安裝單位和廠家人員等多方面的通力合作順利如期完成。本文主要探討了核電廠輔助給水系統(tǒng)調(diào)試工作中重點(diǎn)和難點(diǎn)，和在調(diào)試期間發(fā)現(xiàn)的各種問(wèn)題和處理辦法，以及對(duì)本部分系統(tǒng)后期運(yùn)行的幾點(diǎn)建議，闡述的內(nèi)容具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。完整的過(guò)程介紹、重點(diǎn)難點(diǎn)和解決方案的說(shuō)明，會(huì)使后續(xù)機(jī)組調(diào)試工作更加清晰明確，對(duì)保證工程質(zhì)量和工程進(jìn)度具有重要作用。

（作者單位：中國(guó)核電工程有限公司）