核電站消防水分配系統管網主隔離閥故障淺析

杜張李

海南核電有限公司 海南昌江 572700

廠區消防配水系統（0jpu系統）的功能是將消防用水分配到整個廠區的消防管網，并向分布在整個廠區的消火栓及周邊消防配水系統（JPD系統）供水，以保護各建筑物。一座核電站的第一階段自二零零三年進行運行。慢慢的運行時間逐漸增大，0jpu系統主隔離閥自2011年以來多次發生泄漏。因此，0jpu系統三大減壓閥的年度檢修和預過濾器的年度清洗無法進行，對設備的可靠性也會造成影響，現在已經成了急需解決的問題[1]。

1 0JPU系統主隔離閥內漏的分析

1.1 管道材質腐蝕后果和機理

某核電站一期0jpu系統管材為球墨鑄鐵襯水泥，碳鋼管鍍鋅。它的消防水生產系統以飲用水作為水源。碳鋼管和球墨鑄鐵管難以避免地與消防水直接性的接觸，造成緩慢的氧化腐蝕。對0jpu系統管道內壁腐蝕產物的分析的化學結果表明，氧化鐵是腐蝕產物的基本成分。

1.2 當前維修策略和歷史檢修信息

某核電站一期0jpu系統主隔離閥為手動蝶閥。根據檢修歷史記錄，某核電站1號汽輪機房主隔離閥0jpu418ve在2007年解體時發現襯里老化；2014年再次解體時發現襯里再次損壞；主隔離閥0jpu417ve內漏根據2015年的現場隔離信息，對某核電站2號汽輪機廠房進行了現場隔離判斷。經進一步查詢檢修歷史，發現某核電站同型號閥門存在襯里老化變形現象。根據預防性維護計劃，這種類型的蝶閥沒有預防性維護策略，當閥門發生故障時進行糾正性維護。這種蝶閥的維修周期咨詢廠家，廠家給出整體更換周期為5年。綜上所述，0jpu系統主隔離閥內漏的主要原因是管道材料的氧化腐蝕和設備的長期運行老化[2]。

2 檢修方案及可行性分析

2.1 檢修方案

核電站一期1號機組、2號機組共用9jpd系統，其中1號機組汽機廠房消防水分配系統（1jpd）和2號機組汽機廠房消防水分配系統（2jpd）有兩個主隔離閥。電動蝶閥為第一主隔離閥，第二主隔離閥為并聯閘閥。根據歷史檢修資料，1號機組、2號機組機組第一主隔離閥有近兩年檢修記錄，因此可以保證其嚴密性；有內漏記錄在第二主隔離閥1號機組機組，由于難以避免的沉淀腐蝕產物和消防水水質特性，2號機組機組內漏較小。故障閥門位于核電站一期工程JPD至0jpu主管道下游。隔離閥并未在兩條主管道上。如果要對閥門故障進行修理的話，隔離邊界應延伸至第一個電動隔離閥。建議上述兩個閥門同時關閉[3]。所以說，檢修將導致核電站一期兩棟汽輪機房及外圍區域失去正常消防供水。汽輪機廠房區內有大量的變壓器油，氫氣潤滑油、氫氣、可燃物，火災危險性高。如果失去正常的消防供水，一旦發生火災，其災難性無法想象。

2.2 規范核電站技術要求條款

本工程涉及汽輪機廠設備、主變（主變）、廠變（輔變）和單臺運行機組相關電纜層。有必要統計不可用事件的數量（I0）。對核安全設備和受影響的區域進行整理，并給出緩解措施。通過安全工程師的評估，最終確認本次大修的兩臺機組有2組、I0組和jp*1組五種緩解措施。1號機組單元處于全功率（RP）模式，緩解措施涉及到第五條：如果需要提供三臺或三臺以上設備，2號機組機組防火區（反應堆廠房除外）的全部和部分消防給水系統（反應堆廠房除外）必須在3天內完成維修機組不可用，若2號機組機組火區（除反應堆廠房外）消防水分配系統在14天內處于換料停堆模式（RCS），則必須在14天內完成火區移動消防設備的檢修[4]。

2.3 0JPU主隔離閥換型的可行性分析

0jpu系統主隔離閥為A型手動襯膠蝶閥。蝶閥襯膠一旦出現問題，出現或者損壞，就會帶壓泄漏。假若更換為閘板閥，還有以下的問題：①考慮到消防水質的特點，閘板底部空腔內若有雜質殘留，密封不嚴；②閘閥比蝶閥大，需重新切割管道和焊接法蘭，③12號汽輪機房主隔離閥與其它管線密集布置，布置空間不足。因此，考慮到I0的持續時間和釋放時間，可以暫時不更換，應使用原備件，并制定全廠共用的0jpu主隔離閥預防性維修大綱。

3 結語

針對某核電站一期0jpu系統的全停堆檢修，設計了五種隔離運行單步隔離方案。汽輪機廠房消防系統和運行中的輔助變壓器消防系統的應急供水通過制作專用工具和連接消防水帶來解決。同時，通過加壓排水方案，不到15個小時就完成了檢修工程。設備管理部制定了0jpu系統主隔離閥定期維護保養計劃。