核電廠用反吹過濾器的研究

杜彥禮　關(guān)國鋒

【摘 要】本文針對核電廠通風(fēng)系統(tǒng)使用的反吹過濾器進(jìn)行了研究，研究了反吹過濾器的可靠性和可維護(hù)性，反吹過濾器的使用效果及特點(diǎn)，以及制造完成后設(shè)備使用前的包裝、貯存和運(yùn)輸保護(hù)要求，對提高核電廠反吹過濾器的使用具有重要的指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵詞】核電廠；反吹過濾器；在線反吹

反吹過濾器安裝在核電廠通風(fēng)凈化系統(tǒng)工程的緩沖管道間內(nèi)，由鋼結(jié)構(gòu)支撐。其耳式支座通過螺栓與支架連接。設(shè)備控制柜安裝在裝卸料電氣設(shè)備間內(nèi)。反吹過濾器不屬于反應(yīng)堆安全設(shè)施，不執(zhí)行反應(yīng)堆安全功能，但是反吹過濾器執(zhí)行放射性粉塵的攔截和暫存功能，按照安全相關(guān)級設(shè)備要求進(jìn)行人員和電氣防護(hù)的屏蔽設(shè)計(jì)。反吹過濾器設(shè)計(jì)壽命不少于核電站設(shè)計(jì)壽命年限，但過濾器內(nèi)部濾芯部件除外，濾芯應(yīng)按照設(shè)計(jì)規(guī)定要求進(jìn)行更換。

1 反吹過濾器的可靠性研究

反吹過濾器的設(shè)計(jì)要借助專業(yè)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行的強(qiáng)度分析計(jì)算，以確保設(shè)計(jì)的可靠性，并通過詳細(xì)計(jì)算來驗(yàn)證設(shè)計(jì)的可靠性。反吹過濾器的設(shè)計(jì)、校對、審核、批準(zhǔn)均應(yīng)由經(jīng)驗(yàn)豐富和符合法規(guī)要求資質(zhì)的人員擔(dān)任。

加工制造的可靠性主要表現(xiàn)在從原材料入庫開始，反吹過濾器的管路為不銹鋼316L材質(zhì)，其力學(xué)性能和尺寸符合GB/T14976《流體輸送用不銹鋼無縫鋼管》的規(guī)定。從原材料復(fù)驗(yàn)、下料、切割、卷制、焊接、焊縫的檢驗(yàn)、表面處理等每一步都有詳細(xì)記錄，并且質(zhì)保人員要全程介入嚴(yán)格把關(guān)、隨時(shí)抽查。等項(xiàng)目結(jié)束時(shí)，每一步的記錄會裝訂成冊形成質(zhì)保文件提交給購買方或者業(yè)主，并且永久保存。

檢驗(yàn)的可靠性表現(xiàn)在反吹過濾器對于容器殼體的檢驗(yàn)，如焊縫無損檢驗(yàn)將嚴(yán)格按照國標(biāo)的內(nèi)容執(zhí)行。外觀尺寸及表面清潔度的檢驗(yàn)嚴(yán)格按照圖紙的規(guī)定執(zhí)行，并作記錄。

試驗(yàn)的可靠性表現(xiàn)在反吹過濾器屬于壓力容器，需要向質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局報(bào)請備案，并由質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局相關(guān)人員見證耐壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)，經(jīng)過試驗(yàn)合格后經(jīng)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局出具合格手續(xù)方可進(jìn)行出廠。

外購件的可靠性主要表現(xiàn)在反吹過濾器外購件廠涉及到外購件生產(chǎn)廠家均有國家技術(shù)監(jiān)督局頒發(fā)的特種設(shè)備制造許可證。外購件制造商均具備完善的制造、檢驗(yàn)手段，通過了ISO9000系列質(zhì)量體系認(rèn)證，并且要擁有良好的業(yè)績和口碑。

2 反吹過濾器的可維護(hù)性研究

反吹過濾器的主要設(shè)備構(gòu)成：殼體、金屬管濾芯、積塵罐、儀表及過濾器系統(tǒng)內(nèi)部的所有連接管路。

反吹過濾器要具備較好可維護(hù)性，反吹過濾器整體結(jié)構(gòu)緊湊，各個(gè)連接處均用法蘭實(shí)現(xiàn)連接，拆裝方便。濾芯的安裝結(jié)構(gòu)獨(dú)特，拆裝方便。

在過濾器上封頭處設(shè)計(jì)有吊耳，更換金屬過濾管時(shí)，松開設(shè)備法蘭連接螺栓及相連的接管或閥門法蘭螺栓，使用用專用扳手將金屬過濾管旋出即可。該更換方案單人即可進(jìn)行操作，可對單根金屬過濾管進(jìn)行更換，操作簡便、更換合理，可有效保護(hù)操作人員的人身安全，同時(shí)可大大降低后期的運(yùn)營維護(hù)成本。

3 反吹過濾器的使用效果及特點(diǎn)

反吹過濾器具備過濾精度高可以達(dá)到99.9%（0.3μm），整機(jī)的過濾精度高于核電廠的99.8%（0.3μm）的要求。濾芯更換方便，核凈公司從2000年開始向核軍工和科研單位開始供反吹過濾器。經(jīng)過十幾年的技術(shù)積累，核凈公司對反吹過濾器有較深的研究，為核設(shè)施和核軍工提供的反吹系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠，反吹效果十分顯著。

反吹過濾器在使用過程中，隨著過濾器反吹次數(shù)增多，底部可能會存在大量積塵，為防止過量積塵影響過濾器正常使用，在過濾器殼體上適當(dāng)位置設(shè)置了振動(dòng)電機(jī)?，F(xiàn)場維護(hù)人員按照運(yùn)行維修手冊或核電廠運(yùn)行指導(dǎo)文件進(jìn)行清灰作業(yè)。清灰時(shí)，關(guān)閉進(jìn)出風(fēng)口閥門，再打開泄壓閥，等過濾器內(nèi)部的壓力降到和外部系統(tǒng)壓力或大氣壓力一致時(shí)，開啟配置的電機(jī)按要求進(jìn)行振動(dòng)，完成通風(fēng)系統(tǒng)的清灰作業(yè)程序。

4 反吹過濾器在安裝使用前的包裝、運(yùn)輸和存儲要求

反吹過濾器在制造、檢驗(yàn)試驗(yàn)并清潔完成后，應(yīng)立即進(jìn)行包裝，如果包裝后不立即運(yùn)輸，應(yīng)按儲運(yùn)規(guī)程在庫房中進(jìn)行存放，如果包裝過程被迫中斷，應(yīng)注意保護(hù)過濾器外表面的清潔度，并防止人為原因造成設(shè)備的腐蝕。反吹過濾器需檢驗(yàn)合格，做好防護(hù)處理，方可進(jìn)行內(nèi)外包裝，隨機(jī)文件要齊全。反吹過濾器包裝環(huán)境應(yīng)清潔、干燥，無無有害介質(zhì)。禁止吸煙、進(jìn)食和便溺；每周清掃地面，但可根據(jù)所執(zhí)行的工作類型，縮短或延長清掃間隔時(shí)間。

選用的包裝材料不應(yīng)引起產(chǎn)品的表面色澤改變或銹蝕，也不應(yīng)由于包裝材料的變形而引起產(chǎn)品損壞。奧氏體不銹鋼和鎳基合金設(shè)備或部件表面用的包裝材料應(yīng)滿足下列兩條要求中的任意一條：

1）鹵素及硫含量均應(yīng)小于百分之零點(diǎn)一；

2）氯化物和氟化物的溶解過濾浸出量均小于50ppm。

非金屬材料中應(yīng)限制含有鹵素、砷、鉛、汞、硫及它們的化合物。

用于包裝設(shè)備、部件的防護(hù)材料和包裝箱內(nèi)部防護(hù)材料必須滿足防潮濕、防水的要求；符合防火要求；能夠熱封合；抗撕裂、抗穿孔。與反吹過濾器的外表面接觸的金屬材料要有耐腐蝕特性，不易引起電化學(xué)等腐蝕。不與設(shè)備直接接觸的金屬零件如管口用到的塞子或蓋子上的緊固件、蓋板等）應(yīng)采取有效的保護(hù)，以防電化學(xué)等腐蝕。干燥劑應(yīng)由不粉化、不潮解、無鹵素、無塵、化學(xué)惰性的制劑組成。干燥劑必須用袋包裝。

反吹過濾器包裝箱裝卸時(shí)，應(yīng)注意反吹過濾器的包裝中重量、起吊點(diǎn)和重心的標(biāo)志，確保箱體在裝卸和運(yùn)輸中的安全，并確保反吹過濾器包裝箱上，儲運(yùn)指示和運(yùn)輸標(biāo)識的完整性。在裝卸操作過程中使用的起重設(shè)備應(yīng)按起重機(jī)制造廠所規(guī)定的操作規(guī)程和特種設(shè)備安全監(jiān)察條例進(jìn)行操作。物項(xiàng)在吊裝過程中要輕舉輕放，應(yīng)盡量避免任何碰撞、擲跌。在裝卸反吹過濾器時(shí)，碳鋼吊裝具應(yīng)進(jìn)行涂漆等防護(hù)，以免同不銹鋼相接觸，并防止反吹過濾器表面被劃傷等造成損害。裝卸中奧氏體不銹鋼和鎳基合金的過程中，要防止同鉛、鋅、汞和其他低熔點(diǎn)元素、合金或鹵化物材料相互接觸。過濾器包裝箱碼垛時(shí)，應(yīng)將重物項(xiàng)包裝箱放在下面，輕物項(xiàng)包裝箱放在上面，應(yīng)保證受壓過濾器包裝箱不超載。碼垛時(shí)應(yīng)防止傾斜，裝卸過程中不準(zhǔn)損壞包裝箱。如設(shè)備采用敞開式運(yùn)輸工具時(shí)，應(yīng)加以覆蓋，以便能抵御惡劣的環(huán)境條件，覆蓋材料應(yīng)阻燃，在運(yùn)輸工具上應(yīng)能排水并保證空氣流通。物項(xiàng)進(jìn)入運(yùn)輸車廂時(shí)，應(yīng)將包裝箱并排合理放置，防止運(yùn)輸時(shí)晃動(dòng)而造成反吹過濾器的變形或其他不可修復(fù)的損壞。切忌將反吹過濾器與化學(xué)物品、有毒或有害物質(zhì)混合堆放在一起。

所有松散的零件均應(yīng)用板條箱或小盒子單獨(dú)包裝，并有標(biāo)志說明。產(chǎn)品包裝應(yīng)符合防雨防潮規(guī)定要求，確保產(chǎn)品可靠到達(dá)用戶。產(chǎn)品（或內(nèi)包裝箱）應(yīng)合理、有順序并緊固在外包裝箱內(nèi)部，固定時(shí)需用緩沖材料裝填嚴(yán)實(shí)，用木塊、螺栓、壓板等物件緊固，一般情況下，產(chǎn)品（或內(nèi)包裝箱）不應(yīng)與外包裝箱箱板直接接觸，需與外包裝箱的各側(cè)板之間預(yù)留有適當(dāng)?shù)拈g距。木箱箱體頂板要有防水材料做出的襯布，應(yīng)采用整塊材料，不得拼接，防止雨水漏進(jìn)箱內(nèi)。

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[責(zé)任編輯：楊玉潔]