M310機組閉式冷卻水泵前置濾網壓差高事件分析處理

王詩林

福建福清核電有限公司 福建福清 350318

閉式冷卻水系統為汽輪機輔助設備冷卻器、發電機輔助冷卻器、給水泵輔助冷卻器等輔助設備的冷卻器提供冷卻水，即為常規島提供持續冷源。本文對閉冷泵前置濾網壓差高進行原因分析，對本次事件發現的問題進行經驗反饋總結，以作同行電廠參考。

1 閉式冷卻水泵前置濾網壓差高事件概述與原因分析

2017年5 月4 日，發現不定期閃發3SRI005KA：閉式冷卻水泵B 入口濾網差壓高報警（報警值30KPa，對比1號機組壓差僅在8KPa左右），現場查看B列就地壓力表壓力真實高。將3SRI201PO切換至3SRI101PO運行，切換后不久同樣不定期閃發3SRI004KA：閉式冷卻水泵A入口濾網差壓高報警，現場查看A列就地壓力表真實高，經對比各項參數發現B列情況略微好于A列。對3SRI001FI閉式冷卻水泵前置濾網進行解體清洗工作，經解體檢查未發現濾網中有雜質，回裝后首次投用過濾器壓差20KPa，解體清洗無較大效果。

1.1 過濾器壓差高報警原因排查與分析

根據入口濾網壓差高報警情況，維修人員對A列過濾器進行解體清洗工作，清洗檢查結果發現濾網中有少許雜質。完成濾網清洗，完成回裝工作后，該濾網壓差表讀數仍在24～26kPa之間波動[1]。

1.2 過濾器壓差高報警原因排查

過濾器壓差的高報警為瞬發高報警，且當過濾器壓差出現高報警時，經查詢數據對應常規島閉路冷卻系統流量未發生變化，因此過濾器的壓差高報警并不是由系統流量變化引起的，排除流量變化引起壓差高報警。

根據過濾器壓差高報警后過濾器的解體檢查清洗，從清洗、檢查結果分析，發現濾網中幾乎無雜質，堵塞網孔數約20/200000，比例為0.01% ，因此排除濾網堵塞導致壓差高報警的可能性。

鑒于過濾器壓差高報警為瞬時高報警，并且以后正常運行狀態下過濾器壓差并未再出現過類似高報警，因此可以判斷此次高報警為偶發事件；結合以上分析，出現高報警偶發事件可能原因為：

由于常規島閉路冷卻系統為低壓系統，過濾器壓差的高報警可能源于常規島閉路冷卻系統中可能出現局部氣穴通過過濾器進出接管測壓口位置時，氣液密度差導致的過濾器壓差出現突然升高。

經查詢歷史維修數據，該濾網上一次清洗A列過濾器上一次清洗之后至今壓差趨勢，濾網自上次清洗之后，首次投用，壓差仍是20KPA左右（ 1號機組壓差僅在8KPa左右），因此懷疑3/4號機組的3SRI001/2FI類型是否與1/2號機組不同。經咨詢廠家（1/2號機組制造商為上海利安潤滑設備制造有限公司，3/4號機組制造商為上海華爾德電站閥門有限公司），兩者在過濾精度確有不同（1號機為40目（0.42mm），2號機為3mm）。在滿足相同的運行工況下，精度越高的過濾器壓差則越低。并且1/2號機組A/B列過濾器SRI001/002FI已經運行兩次大修周期，無清洗檢查工作；3SRI001/002FI在2016年11月和8月分別打開清洗過兩次（堵塞物量極少）[2]。

由上述初步分析3/4號閉式冷卻水泵A/B前置過濾器濾網3SRI001/002FI壓差持續高位、閃發報警的原因為過濾器結構設計與報警值不匹配，過濾器本身壓降較大而報警值設置較低，導致頻繁發生報警。

1.3 過濾器測量壓差偏高原因分析總結及處理措施

根據數據計算，提升壓降ΔPz為7.26kPa、加速壓降ΔPA為-2.997kPa、摩擦阻力壓降ΔPF為0.36kPa、過濾器進出口接管局部壓降ΔPM為2.12kPa、濾網局部壓降ΔP濾網為6.0kPa、總壓降ΔP為12.737kPa。

1.4 直接原因

由上述初步分析3/4號閉式冷卻水泵A/B前置過濾器濾網3SRI001/002FI壓差持續高位、閃發報警的原因為過濾器結構設計與報警值不匹配，過濾器本身壓降較大而報警值設置較低，導致頻繁發生報警。

1.5 根本原因

（1）壓差傳感器測量值未進行測量點高差修正；

（2）過濾器結構和壓差測量點的布置導致的壓損占比較大。

1.6 偶發原因

過濾器壓差的高報警可能源于常規島閉路冷卻系統中可能出現局部氣穴通過過濾器進出接管測壓口位置時，氣液密度差導致的過濾器壓差出現突然升高[3]。

1.7 閉式冷卻水泵前置過濾器壓差高報警處理措施

（1）對壓差傳感器測量值進行測量點高差修正，消除測量點高差的影響；

（2）變更過濾器內部濾網結構，降低流體流經濾網的壓降。

1.8 據過濾器測量壓差偏高原因分析，可能的改進措施如下

（1）對壓差傳感器測量值進行測量點高差修正，消除測量點高差的影響；

（2）增大過濾器出口接管管徑，與過濾器進口接管管徑一致，消除加速壓降的影響；

（3）變更過濾器進出口接管布置方位，使之在同一水平面上。消除提升壓降的影響；

（4）變更濾網結構，降低流體流經濾網的壓降。

經評估認為修改濾網結構的方案最為實際，根據上述計算各壓差值數據看出，流體流經濾網的壓降在過濾器總壓降中占比為49%，對濾網進行換型，可解決壓差高的問題，同時減少現場維修人員工作量以及節約成本方面也較更改過濾器進出口接管和管徑的方式更加可行，因此選擇設計新型濾網為最優方案。

2 結語

核電廠運行期間常規島閉式冷卻水系統不可用，導致冷源喪失是非常嚴重的問題，嚴重影響機組正常功率運行，本文通過對本次事件進行分析、總結，形成經驗反饋，供其他電廠進行參考，達到經驗交流的目的，對保證核電機組安全運行有著深遠的意義，對保障核安全有著積極作用。