安全殼內(nèi)部儀表用壓空系統(tǒng)故障解析

賈世偉

（中核核電運行管理有限公司運行三處，浙江 嘉興 314000）

在機組運行過程中許多閥門采用壓縮空氣作為動力源（包括控制和開關(guān)閥門），因而，壓縮空氣是必需的。 由于SAP 或SAR 的故障（包括生產(chǎn)設(shè)備故障，管路的破裂或阻塞，閥門的誤操作，等等），可能會導致全部或部分用戶喪失壓縮空氣。 對于氣動閥，正常供氣壓力為0.8～0.9 MPa，在供氣壓力降至約0.4 MPa時回到故障安全位置。無論機組的初始運行狀態(tài)如何，發(fā)生上述故障需要運行人員操作干預。 即是：在控制室的操作；操作氣動閥手輪。 至少在出現(xiàn)故障的頭幾個小時使就地操作的次數(shù)減到最少并盡量避免進入反應堆廠房。任何時候當故障是由反應堆廠房內(nèi)的可識別泄漏引起時，只要SAR 管徑不超過28 mm，就有可能消除掉泄漏。 假設(shè)當機組在功率運行狀態(tài)時發(fā)生像這樣的故障，反應堆緊急停堆是不會發(fā)生的。

安全殼內(nèi)儀表用壓空系統(tǒng)故障分為以下兩種類型：

（1）發(fā)生在反應堆廠房內(nèi)非重要管網(wǎng)上的故障；

（2）發(fā)生在反應堆廠房內(nèi)重要管網(wǎng)上的故障。

任何泄漏都可能會引起一些閥門的切換導致進入安全殼的壓縮空氣流量高于60 m3（STP）/h，在不考慮安全殼泄漏情況時，此閾值會引起安全殼壓力100 h內(nèi)升高0.012 MPa。

當主控觸發(fā)SAR 001 AA 警報“SAR 003 BA 低壓[<0.65MPa（g）]”，檢查閥門RCV002，003，007，008，009，082，310 和227VP 的位置。 如果至少有一個閥門已經(jīng)被無故切換，那么重要管網(wǎng)不可用。故障出在重要管網(wǎng)上，確認下泄管線隔離后，為了避免穩(wěn)壓器水位過度升高， 隔離上充管線。 因理論上空氣緩沖罐SAR003BA的持續(xù)供氣時間為24 小時，如果預期維修時間遠低于這個限值，假如12 小時，機組將保持熱停堆狀態(tài)。 否則，機組進入退防模式。 如果SAR 003 BA 壓力正常，進入安全殼的壓縮空氣流量高于正常數(shù)值范圍， 則泄漏發(fā)生可能在反應堆廠房內(nèi)非重要管網(wǎng)上的故障。 理論上說， 根據(jù)具體情況保持機組處于功率運行某些情況是可能的。由于非重要管網(wǎng)泄漏趨勢變大，密切關(guān)注安全殼壓力上漲速率， 及時查漏并做好安全殼泄壓準備。下面對安全殼內(nèi)部分氣動閥門失去SAR 壓空進行分析。

1）RCP001/002VP： 通過噴淋維持一回路壓力在15.5 MPa。 當主噴霧（RCP001/002VP）失去壓縮空氣時，主噴霧閥門失效安全位置關(guān)閉（在連續(xù)噴淋的下?lián)鯄K上進行降壓），機組可以維持滿功率運行，此時須密切監(jiān)視一回路壓力避免一回路升壓的操作（升降負荷、T1 試驗等），通過加熱器手動控制反應堆冷卻劑壓力。

2）JPI028/029VE：主泵第二階段消防，在第一階段消防失效或除鹽水已用完而火仍在燃燒的情況下，為避免運行人員在火災期間進入反應堆安全殼內(nèi)，每臺反應堆冷卻劑泵的水噴霧干管可直接由JPD 系統(tǒng)經(jīng)過反應堆廠房干式立管系統(tǒng)進行供水。 在這種情況下，需要執(zhí)行以下操作：（1）將位于反應堆廠房的干式立管上的隔離閥101VE 和070VE 之間的連接軟管安裝在管道上，同時打開101VE 和070VE。 （2）在控制室打開反應堆廠房內(nèi)與起火泵相對應的水噴霧管上的氣動閘閥028VE 或029VE。 當JPI028/029VE 供氣管線失去壓縮空氣時，JPI028/029VE 故障安全位置為關(guān)閉，機組可以維持滿功率運行，但主泵第二階段消防失去。 根據(jù)技術(shù)規(guī)格書紀錄I0，退防時限15 天，在此期間通過主控主泵攝像系統(tǒng)監(jiān)視主泵火情，對主泵的火災報警高度警覺， 加強對主泵第一階段消防監(jiān)視，準備移動滅火裝置。

（3）RIS092VP： 高低壓管線止回閥試驗管線氣開隔離閥， RIS092VP 用于機組啟停時在2.5/7.0 MPa 平臺執(zhí)行PTRIS060—064 規(guī)程進行安注管線隔離止回閥的密封性試驗，如果在驗過程中發(fā)現(xiàn)一個或多個止回閥被認為是不嚴的或有缺陷的，應當設(shè)法消除其對進一步試驗的影響， 否則禁止反應堆啟動。 當RIS092VP 供氣管線失去壓縮空氣時，RIS092VP 故障安全位置為關(guān)閉，機組可以維持滿功率運行。

（4）RCP038VD：正常運行期間該閥門處于關(guān)閉狀態(tài)。 在瞬態(tài)或者事故情況下， 穩(wěn)壓器或者RRA、RCV部分安全閥一旦排放， 通過開啟1RCP038VD 將來自REA 系統(tǒng)的除鹽水經(jīng)這個非安全級的氣動閥向穩(wěn)壓器卸壓箱供水，使蒸汽冷凝降溫。 閥門失去控制氣源后閥門保持關(guān)閉狀態(tài)，主控TPL 無法將其開啟。 正常運行情況下無任何影響， 但是瞬態(tài)或者事故情況下，穩(wěn)壓器或者RRA、RCV 部分安全閥一旦排放，無法將來自REA 系統(tǒng)的除鹽水經(jīng)這個非安全級的氣動閥向穩(wěn)壓器卸壓箱供水，使蒸汽冷凝降溫。 若溫度過高，導致泄壓箱內(nèi)壓力增加會導致泄壓箱爆破膜破裂，造成含硼放射性一回路水流向安全殼內(nèi)，使安全殼內(nèi)溫度和壓力有所增加。 正常運行期間，該閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，失去壓空后暫時對其影響不大。 可聯(lián)系維修進入安全殼內(nèi)對該閥門壓空管路檢查并處理。 在瞬態(tài)或者異常緊急情況下，一旦泄壓箱溫度過高，可進入安全殼內(nèi)將該閥門手動搖開。 待狀態(tài)穩(wěn)定后再聯(lián)系維修檢查并處理。

（5）RCP131VP：正常帶功率運行期間該閥門處于開啟狀態(tài)。 在反應堆向低狀態(tài)過渡時，在一回路壓力達到0.7 MPa 時候關(guān)閉此閥門。 閥門失去控制氣源后閥門保持開啟狀態(tài)，主控TPL 無法將其關(guān)閉。 正常運行情況下無任何影響， 在反應堆向低狀態(tài)過渡時，在一回路壓力達到0.7 MPa 時候無法關(guān)閉此閥門。 正常運行期間該閥門處于開啟狀態(tài)，失去壓空后暫時對其影響不大。 可聯(lián)系維修進入安全殼內(nèi)對該閥門壓空管路檢查并處理。 在機組停運大修過程中，達到0.7 MPa壓力定值時進入安全殼內(nèi)手動將其搖開，在大修期間將其檢查處理。

（6）RCP150VD：正常運行期間該閥門處于自動控制狀態(tài)， 在1 號主泵軸封立管液位降低至130 mm 以下時， 啟動一臺REA 水泵和開啟此閥門對1 號主泵軸封立管進行補水到高水位后關(guān)閥，并在兩個軸封立管液位都達到高水位后自動停運REA 水泵。 該閥門失去壓空后閥門保持關(guān)閉狀態(tài)，在1 號主泵軸封立管液位降低至130 mm 以下時，無法打開1RCP 150 VD，REA 系統(tǒng)不能向立管補水直至立管內(nèi)液位耗盡，導致1 號主泵的3 號軸封失去密封水， 無法阻止2 號軸封的泄漏（可能會導致一回路泄漏率偏高）和失去3 號密封的潤濕，導致硼酸在3 號密封處結(jié)晶。 該閥門失去壓空后，在確保一回路泄漏率不偏離技術(shù)規(guī)范的前提下，盡快進入安全殼內(nèi)檢查并檢修，以保證1 號主泵的正常運行。 若一回路泄漏率偏離技術(shù)規(guī)范，按要求將機組后撤到后備狀態(tài)。

（7）RPE005VY： 正常運行期間1RPE005VY 自動控制。 當1RPE001BA 壓力達到0.16 MPa 時，1RPE005VY 打開減壓。 而當壓力降到1.4 MPa 以下時，1RPE005VY 關(guān)閉。 為了防止1RPE001BA 水進入TEG 含氫廢氣子系統(tǒng)，當儀表1RPE 001BA 水位達到高3 液位信號時，1RPE005VY 自動關(guān)閉。 閥門失去控制氣源后閥門保持關(guān)閉狀態(tài)，主控TPL 無法將其開啟或自動開啟。 正常運行情況下1RPE001BA 水位和壓力一般不會達到1RPE005VY 動作定值（據(jù)經(jīng)驗值，一個換料周期可能會動作一兩次）。 但是在一回路泄漏率高或者泄壓箱由于安全閥動作而大量來水的情況下可能會導致1RPE001BA 水位壓力升高而導致其安全1RPE004VY 動作排至1RPE003BA。 正常運行期間該閥門處于關(guān)閉狀態(tài)， 失去壓空后暫時對其影響不大。 可等待大修后進入安全殼內(nèi)對該閥門壓空管路檢查并處理。 并在正常運行期間持續(xù)關(guān)注1RPE001BA液位和壓力。

本文對RCP001/002VP、JPI028/029VE、RIS092VP、RCP038VD、RCP131VP、RCP150VD、RPE005VY 失去壓縮空氣干預手段進行分析探討， 給出較明確的處理思路，希望給廣大讀者帶來幫助。