論核電站通風工程中的風管泄露測試和控制

楊浩楠

【摘要】核電站通風工程中，風管泄露測試主要是評估風管系統的嚴密性。文章從第三代核電通風系統的漏風量設計要求入手，闡述了風管系統嚴密性檢驗方法，指出風管泄露測試和控制要點，以供同行參考。

【關鍵詞】核電站;通風工程;漏風量;風管泄露;測試控制

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.27.

風管是通風工程的組成部分，如果風管泄露，會減少末端新風的出風量，甚至影響廠房廢氣的排放量，因此要采取測試和控制措施，以保證通風系統正常運行[1]。以下結合實踐，探討了核電站通風工程中的風管泄露測試和控制。

1、第三代核電通風系統的漏風量設計要求

風管的漏風量，指的是單位面積的風管，在一段時間內泄露的風量容積，是評估風管系統預制和安裝是否嚴密的一個指標[2]。通風系統施工中，風管漏風量必須滿足設計要求，而且第三代核電站對此提出新的要求。

1.1 壓力等級

第三代核電將風管系統的工作壓力劃分為4個等級，相比于M310核電多出一個壓力等級，具體見表1。

1.2 泄漏等級

第三代核電將通風系統的泄露情況，分為I級和II級兩個等級，不同泄漏等級，對應的容許泄漏率是不同的，和風管等級有一定關系，具體見表2。

2、風管系統嚴密性的檢驗方法

2.1 漏光檢測法

低壓系統的風管，可采用漏光檢測法。使用具有一定強度的安全光源，強度不低于100W，檢測時可置于風管內側或外側，另一側則保持暗黑環境。如果發現光線射出來，就說明存在漏光處，記錄其位置，分段檢測后最后匯總。合格的標準是：每10m接縫漏光點≤2處，且100m接縫漏光點≤16處。

2.2 肥皂水檢測法

風管系統安裝固定后，在系統接口處涂上比較濃的肥皂水，看有無氣泡吹出，出現氣泡就說明有漏風點。該試驗方法操作簡單，不需使用專門的設備，泄露部位很容易發現。但在不容易涂上肥皂水的死角處，必須仔細觀察才能發現漏點，否則容易遺漏。

2.3 漏風測試儀

中壓和高壓系統的風管，可采用漏風檢測儀，由高速風機、變頻器、流量管、傾斜微壓計等組成。測試時，首先保持風管密封，高速風機和風管相連接，風管和測試儀連接，啟動風機并調整變頻器，促使風機轉速和測試壓力逐漸提高。當壓力達到測試需要的壓力值，測試段風管的漏風量就是風機的補充風量，可在傾斜微壓計顯示出負壓讀數。依據公式即可計算出漏風量：

Q=FaPρ （式1）

式中Q代表漏風量，F代表風機管的截面積，a代表流量系數，P代表斜微壓計顯示的負壓，ρ代表空氣密度。

3、通風工程中風管泄露測試和控制要點

3.1 測試流程

風管泄漏測試流程如下：①備好測試設備，將風管測試段、儀器連接好，確保氣流能從試驗段的風管中經過。②檢查試驗壓力，不能高于風管的設計壓力。③記錄測試數據，試驗段風管表面積和泄漏系數的乘積。④檢查儀表的量程，應在允許泄漏量數值之上，具有一定余量。⑤連接測試段風管和檢測儀器，對風管的開口和分支，進行暫時封堵處理。⑥加壓系統加壓時，調節風機連接的閥門，確保壓力逐漸升高，并達到預設值。⑦讀取流量計上的讀數，計算出實測泄漏量。⑧拆除風管上的臨時封堵。

3.2 控制要點

第一，風管泄漏量，和接縫長度、裂縫數量、風管表面積等有關，其中，表面積和泄露量之間的關系是：

F=CLPN （式2）

式中F代表單位面積的泄漏率，CL是常數，P代表靜壓和相對壓力，N是指數，標準空氣狀況下為0.65。

第二，風機和儀表的電源，要滿足規范要求;儀器的量程，要和測試風管相匹配。測試開始前，應參考相近的泄漏試驗，得出單位面積的泄漏率。

第三，流量計所在風管段的直徑不同，使用的孔板流量計的厚度也不同，例如：直徑為150mm、300mm、300mm以上，對應的厚度分別是1.5-1.6mm、2.3-2.4mm、3.1-3.2mm。孔板材質最好是薄鋼板、不銹鋼，要求加工平坦，孔眼位于板的中心處，且孔眼、孔板的邊均是90°;孔板和風管垂直安裝，兩者不能有縫隙。

第四，使用孔板流量計，流量計算方法是：

Q=μ·A·（2ΔP/ρ）1/2（式3）

式中Q代表通過孔板的流量，μ代表孔板的流量系數，A代表孔眼面積，ΔP代表孔板兩側的靜壓差，ρ代表空氣密度。

第五，通風系統中，如果只有一個風管試驗段，滿足泄漏等級、設計壓力、流量，經測試得到的泄漏量≤允許值，說明試驗通過。如果有多個風管試驗段，每個試驗段的泄漏率滿足要求，且系統總泄漏率滿足要求，才說明試驗通過。

結語：

綜上所述，第三代核電通風系統的漏風量設計，從壓力等級、泄露等級、漏風量檢測要求上，均提出新的要求。希望通過本文，為風管泄露測試工作提供一些參考，切實保證風管系統的嚴密性，促使整個核電機組安全穩定運行。

參考文獻：

[1]張國勛，常文，王昌躍.AP1000核電站通風系統的泄漏檢測[J].暖通空調，2017，47（8）：55-59.

[2]楊璋，李如源，張玉忠，等.某核電站核島通風系統風管破漏失效分析[J].理化檢驗（物理分冊），2014，50（6）：444-447，452.

[3]付雷.核電站風管漏風量檢測技術要求及分析[J].科學與信息化，2017（23）：86-87.