核電廠格柵鼓網壓差計堵塞處理措施探討

景志明，常凌宇，黃顯威，高進昌

（中核核電運行管理有限公司，浙江 海鹽 314300）

核電廠格柵/鼓網壓差計自從投運以來，長期處于測量不準確狀態，不能真實反映格柵和鼓網前后壓力差，不能滿足系統設計中由壓力差自動控制設備運行，同時也導致報警頻發，不利于主控室人員對于系統運行情況的真實把握和監視。本文通過對壓差計工作原理的研究和對現場實際勘察，具體分析了針對壓差計測量不準而采取的處理措施所存在的問題。

1 格柵/鼓網壓差計涉及系統及參與控制簡介

1.1 格柵和格柵除污機

海水進水渠道上設置了格柵（攔污柵），用以攔截海水中較大的污物，格柵同時配置有格柵除污機以耙除攔截在格柵上的污物。在格柵前后設置有測壓裝置，格柵除污機的自動動作依據壓差控制其動作。

為了去除海水中的細小雜物，海水經格柵除污后還設置了鼓形濾網用以除去這些雜物。每臺鼓形濾網配有壓力測量裝置，測量濾網前后壓差，并根據壓差自動控制鼓網的高低轉速。

上述設備都布置在海水泵房內，安全廠用水系統共有4 臺格柵及格柵除污機、4 臺鼓網，循環水系統共有8 臺格柵及格柵除污機、4 臺鼓網。20 臺設備均配置有壓差測量裝置控制其自動運行，參與主控室報警警示。

1.2 壓差計參與格柵除污機/鼓形的自動控制邏輯

格柵除污機電氣控制柜控制方式置自動的情況下，其由定時電路控制其動作，當攔污柵前后壓差ΔP 大于0.20 m水柱時，此信號優先控制其啟動程序。當攔污柵前后壓差ΔP 大于0.30m 水柱時，觸發主控室報警。

每臺鼓形濾網配備有雙速臥式電機進行驅動，分為低速運轉（5m/min）和高速運轉（15m/min）兩種情況。在鼓網電氣控制柜置自動模式下時，鼓網低、高速運轉的切換是通過鼓形濾網內外壓差來控制的（每臺鼓形濾網有3 組壓差探測器）：

當ΔP ＜0.2m 水柱時（3 取3），低速運轉。

當ΔP ≥0.2m 水柱時（3 取2），高速運轉。

經濟全球化與“互聯網+”的高速發展驅動了企業財務管理的發展。新型的企業管理模式已漸漸適用于當前的時代背景，因此，傳統的管理模式應利用網絡為依托，不斷的發展、探索。只有財務管理與時代發展相適應、相協調，才能實現其價值的最大化，使企業收獲更多的經濟效益。同時，財務的管理以網絡為基礎可以有更加堅實的制度保障與管理模式。總之，企業在發展的進程中，要利用好“互聯網+”的背景，充分以科技創新為手段促進企業的健康發展。

當ΔP ≥0.3m 水柱時（3 取2），向主控制室發出第1次差壓高報警。

當ΔP ≥0.5m 水柱時（3 取2），向主控制室發出第2次差壓高報警[1,2]。

2 格柵/鼓網前后壓差計運行現狀及其測量原理

2.1 運行現狀

按照設計的要求，格柵除污機和鼓形濾網正常運行時均應該處于自動運行狀態。當設備前后壓差高時，說明有雜物堵塞，自動啟動格柵除污機將雜物清除出流道，鼓網則自動切換到高速運轉。待壓差恢復正常后格柵除污機停止，鼓網恢復低速運行。然而，壓差計自從投運以來一直處于不準確的狀態，指示完全不可靠，導致格柵除污機長期處于手動控制，鼓網長期處于手動低速運轉。機組運行時，出現壓差高報警或者運行人員每班巡檢均需要手動啟動每臺格柵除污機，而且每年夏季汛期都會有大量的水草被攔截在格柵和鼓網處，需要運行人員全天候專門負責手動控制格柵除污機耙除大量雜草，費時費力。流道大量水草不及時清除，對鼓網運行產生較大壓力，甚至導致鼓網安全銷斷裂事件，流道堵塞水量減少，機組降功率甚至停機。

2.2 壓差計測量原理

格柵/鼓網前后壓力差計主要采用兩類壓力測量變送器，以擴散硅敏感元件為核心和以陶瓷測量元件為核心[3,4]。雖然是兩種不同的測量儀表，但二者原理是相同的。變送器敏感元件承受液體壓力而引起元件形變，進而引起電容值發生變化，該變化被敏感元件上的電極檢測出來并將電容信號轉變為壓力信號。格柵和鼓網兩側分設兩臺壓力計，被測液位與壓力成正比關系，二者相減即可得到壓力差。

為消除大氣壓力變化引起的測量誤差，變送器采用導氣電纜將大氣壓導入感壓元件另一側，導氣電纜的導氣孔經中繼箱與大氣連通。壓力計及其電纜被放置在防波管內，從而對壓力計起到保護和固定作用，防波管土建時已經預埋好。

該類型壓力計測量精度高且測量范圍大（0m ～200m），重復性好，安裝簡單，適用范圍廣，尤其對于強腐蝕性液體。因此，壓力計的選型沒有問題。壓力計顯示不準確的根本原因在于防波管即套筒設計不合理，杭州灣海水泥沙含量極大，海水中含有泥沙量在3‰～5‰之間，故當海水進入相對靜止區域時，易造成泥沙沉積。由于在液差位計的測量筒中的海水相對靜止，泥沙積蓄沉淀堵塞筒體，造成水位壓差計失控，數值顯示不準確。泥沙極易淤積于套管內，導致套管堵塞，從而壓力測量不準確。由于防波管土建時已經預埋好，因而難以改造。

3 對于壓差計不準確應對措施的探討

3.1 使用生活飲用水沖洗套筒

壓差計測量不準根本原因在于套筒內泥沙淤積而出現假水位，對此電廠采取定期人員用生活飲用水反復沖洗所有套筒。此方法見效快，淤積的泥沙被沖走后壓差計馬上測量精準，但是療效不持久，有時沖洗好不到一天時間套筒馬上又堵塞，而且有時一個堵塞的套筒沖洗一天半時間也沖洗不好。此法不僅浪費大量的生活飲用水，同時生活飲用水作為全廠消防水箱和電廠水泵軸封水的水源，影響生活飲用水壓會直接影響到水泵的正常運行，而且需要專門的人力來沖洗，極大浪費人力和時間成本。

沖洗套筒時需要將壓力計拉上來而后再放回去，壓力計為壓力敏感元件，有震壞測量元件的可能，同時頻繁操作會導致儀表電纜彎折、線芯磨斷和導氣電纜損壞，發生滲漏水事故。同時，壓力計被拉出套筒，進而失去壓力監測功能。

1）從測量筒內取放水位探頭時，一定要輕拿輕放，防止損壞探頭。

2）禁止穿硬底和易滑的鞋，防止滑跌。

3）對使用的沖洗水帶、繩索、噴槍、接頭進行認真檢查，不得有破損，在作業中不得有漏水或有噴注現象，防止漏水向下層延伸滲漏。

4）沖洗時，噴水槍嚴禁對著人體和電儀設備，嚴防事故的發生。

5）噴水槍的綁扎必須牢固可靠，防止捆扎不牢散落，使槍頭跌落損傷器具。

3.2 設計專門的沖洗系統

新增系統作為格柵/鼓形濾網壓差計導管的定期沖洗用水，以預防泥沙淤積，水源來自除鹽水廠房超濾濃水排放，但不作為泥沙淤積狀態的應急沖洗措施。水源有效容積為100m3，沖洗水泵流量為70m3/h，揚程35m。沖洗系統共有100 個沖洗點，各個沖洗點為自動閥門，閥門由PLC 自動控制[5,6]，按照程序自動定時逐個沖洗。按照設計，超濾系統濃水產水量為35m3/h。根據除鹽水廠房排水量，考慮每隔3h 自動沖洗一次，每小時用水為70m3。壓差計導管每個沖洗點每周期沖洗時間為6min。

但上述設計并不符合運行實際，除鹽水廠房的制水系統是間斷運行。按照管理規定，當除鹽水水箱水位降至中液位定值時，要求值班人員手動啟動除鹽水制水程序，待水箱水位高時手動停運制水。機組穩定功率運行時，除鹽水用量很少，制水操作不多，不能滿足沖洗系統水量需求，根本達不到每隔3h 沖洗一次的設計目的。

運行實際中除鹽水制水同時排水一次為35min，濃水產量在40m3/h 左右；沖洗水水源在16.5 天時間內沖洗水只有6 次啟泵沖洗，每次啟泵時間35min；1 號除鹽水水箱制水操作在6 天10 小時內制水操作僅一次，2 號除鹽水水箱制水操作在6 天10 小時內制水操作也僅是一次。

新沖洗系統涉及到有48 個電動閥，分為24 組，每組沖洗6min。24 組閥門沖洗完成需要耗時2 小時24 分鐘，水量111.84m3。

按照沖洗水沖洗程序設計，壓差計沖洗每個點的沖洗時間為6min，共有50 個點，一次同時沖洗兩個；鼓網流到沖洗每個點沖洗時間為15min，共有24 個點，一次沖洗一個點。全部沖洗完成需要水量為236.5m3，需要除鹽水系統連續制水6.75h。而運行實際中1 號水箱從7.5m 制水到10m 只需要除鹽水系統運行2h 即可，2 號水箱從17m 制水到19.5m 需要除鹽水系統運行10h，顯然能夠使用新沖洗水沖洗壓差計的機會很少。

按照設計沖洗時間來看，沖洗水每個沖洗點的沖洗周期為7h。即壓差計每個點在沖洗時，時間只有6min，之后需要等待7h 才能被再次沖洗。顯然周期太長，沖洗時間太短。

沖洗水沖洗管道與壓差計套筒沖洗接口也不合理。沖洗水沖洗口連接在套筒頂部，沖洗水直接灌入套筒，依靠水的重力沖洗。而人工使用生活飲用水沖洗套筒的操作規程要求沖洗水帶及噴水槍應直接吊入套筒最底部，進入淤積的泥沙層，利用生活飲用水0.45MPa 高壓水沖洗。

沖洗水每個沖洗點均為電動閥門，電動閥門的故障和維護成本很高。

綜上可知，目前的應對措施都沒有取得預期效果，不能解決根本問題，反而引入更多問題。

4 結語

本文對格柵/鼓網壓差計存在的實際問題進行了闡述，對此采取了應對措施和設計了沖洗系統，詳細分析了兩種應對措施在實際運行中存在的問題。指出人工沖洗的方法起不到有效作用，而且還增添了很多風險，增加了人力物力成本；認為沖洗系統在設計上存在很多的問題，不能滿足設計目的和不符合現場運行實際，該系統自投運以來一直沒有取得好的效果。兩種措施并不能解決現時存在的壓力計套筒泥沙堵塞問題。

本文詳細分析了兩種應對壓力計套筒泥沙堵塞措施的問題，為后續沖洗系統設計改進提供了依據，為處理同類型問題提供了借鑒。