AP1000機組一回路抽真空啟動分析及異常響應

李佳園

三門核電有限公司 浙江三門 317112

AP1000核電廠在反應堆啟動時采用了抽真空方式對主系統進行排氣。利用抽真空設備對主系統進行抽真空操作，使不凝結氣體和析出的溶解氧被不斷抽出，主系統在真空狀態下充水并建立穩壓器汽腔。通過這種方式避免多次啟動主泵排氣的操作，減少了對主泵的沖擊，有利于核電廠的安全運行。

1 換裝料后抽真空啟動過程

當電廠換料及設備維修結束后，將換料水池排水到壓力容器法蘭面以下。將一體化上封頭就位，通過下泄對主系統排水至半管運行水位。維持余排系統至少一列運行，監測主系統溫度低于43℃。通過便攜式抽真空泵對主泵定子腔室抽真空。四臺主泵定子腔室抽真空管線經母管與便攜式抽真空泵相連，啟動抽真空泵，確認四臺主泵定子腔室壓力以相同速率下降。當主泵定子腔室壓力降到0.01MPa.a以下時，通過抽氣噴射器對主系統抽真空。主系統內的不凝結氣體被抽出后啟動補水泵，從流出液暫存箱向主系統充水，并始終保持抽真空系統運行。當穩壓器液位達到目標值時，停止充水操作，并將抽真空裝置移除。

2 啟動分析以及異常響應

2.1 主泵充水以及氮氣回填方案建議

主泵充水：第一臺泵充水時，工作組爬到RV處以及冷段接管處進行觀察，均耗費了一定時間，這樣在裝料后存在一定的風險，而且增加了大修后啟動時間和人員輻照劑量。

（1）增加一個具有一定調節性能的閥門，以合理控制充水流量，而非直接使用調節性能極差的DWS終端閥來控制流量。這樣可以避免主泵充水過快帶來嚴重后果。

（2）在過濾器后加一個臨時流量表，通過流量預估充水時間，通過積分流量來預估滿水狀態。

（3）增加一個豎直透明軟管，并放置紅色浮球，軟管高處固定在附近的鋼結構上，以軟管中水柱高度作為主泵滿水的判斷條件，通過采用連通器原理來減少充水時間以及人員劑量。

氮氣回填：此次氮氣回填實踐中增加了緩沖罐，緩沖罐并非正式設計的設備，而是試驗使用的工器具。增加緩沖罐以后，為氮氣瓶出口的高壓氮氣提供了足夠的膨脹空間，以更加可控的方式進行氮氣回填，即使出現意外情況，也不會導致主泵定子屏蔽套損壞

2.2 熱段液位的監測

每個熱段只有一個液位測量裝置。在執行抽真空調試期間，主控室人員監測到了壞點，液位計低漂觸發保護動作，隔離CVS下泄。無論是裝料前后，熱段液位的監測手段比較單一，無備用，給裝料后的運行帶來了風險，可能造成專設安全設施的誤動作。如果是液位計由于其他原因造成高漂，導致堆芯喪失水裝量，后果更為嚴重。

建議方案如下：

運行人員結合熱段溫度的變化、RNS運行狀況、兩個熱段液位計、下泄調節閥動作等輔助判斷堆水裝量大致情況。

通過監測余排泵入口壓力的變化來判斷半管的液位，但事先需要進行計算和調試期間以及運行初始數據的經驗積累。

通過監測下泄管線壓力的變化來判斷半管的液位，但事先需要進行計算和調試期間以及運行初始數據的經驗積累。

2.3 運行人員響應

在電廠大修期間，建議對主泵外部熱交換器的傳熱管進行定期役檢，運行人員了解外部熱交換器傳熱管損壞的程度以及換熱能力，以便于在運行中，操縱員能夠了解設備的運行性能，做出正確的響應。

如果發生了快速泄漏或者最嚴重的傳熱管破裂，系統壓力下降較快，過快的壓力變化對定子屏蔽套兩端焊縫也很不利，可能會造成脫焊。因此，運行人員需及時和相關技術人員溝通，在重新啟動前關注焊縫問題，提早防范。

需要關注定子、轉子屏蔽套和飛輪的溫度，以免造成熱變形，若造成定子屏蔽套泄漏則會破壞定子繞組，并且過熱對電機絕緣產生負面影響。

3 結語

通過對RCS抽真空啟動期間出現的異常情況以及相關重要操作進行分析，提高運行人員響應速度并保障電廠平穩安全運行，減少電廠的安全隱患，減少人員輻照劑量。