WWER-1000機(jī)組高壓安注泵試驗(yàn)準(zhǔn)備與實(shí)施

黃兵+白有發(fā)

摘 要 本文描述了WWER-1000機(jī)組高壓安注泵向一回路充注試驗(yàn)?zāi)康?，根?jù)上游設(shè)計(jì)文件，提出了試驗(yàn)驗(yàn)收準(zhǔn)則。結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，利用系統(tǒng)孔板設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)對高壓安注泵向一回路充注流量進(jìn)行核算分析，總結(jié)了田灣3號機(jī)組高壓安注泵試驗(yàn)時可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，提前做好孔板調(diào)整及調(diào)試準(zhǔn)備，對于高壓安注泵試驗(yàn)的準(zhǔn)備和實(shí)施具有指導(dǎo)作用，可供同類型泵試驗(yàn)的調(diào)試工作參考。

關(guān)鍵詞 高壓安注泵；流量；孔板；調(diào)試

中圖分類號 TM6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）161-0135-02

在核電站建造完成后，使安裝好的系統(tǒng)和部件運(yùn)轉(zhuǎn)，并驗(yàn)證其性能是否滿足設(shè)計(jì)要求，是對工程設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、建造安裝質(zhì)量的綜合檢驗(yàn)。本文介紹了高壓安注泵向一回路充注試驗(yàn)，并結(jié)合田灣核電站一期工程經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)系統(tǒng)孔板設(shè)計(jì)參數(shù)和工程經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)對高壓安注泵向一回路充注流量進(jìn)行了核算分析，對高壓安注泵試驗(yàn)的調(diào)試過程準(zhǔn)備及試驗(yàn)注意事項(xiàng)進(jìn)行了分析和總結(jié)。

1 高壓安注系統(tǒng)試驗(yàn)

1.1 高壓安注系統(tǒng)功能

在失水事故期間，如果冷卻劑喪失量超過正常補(bǔ)水系統(tǒng)補(bǔ)水能力，當(dāng)冷卻劑系統(tǒng)壓力低于JND系統(tǒng)的工作壓力（低于7.9MPa）時，高壓安注系統(tǒng)向反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)注入硼酸溶液，保證堆芯的冷卻和淹沒。

1.2 試驗(yàn)項(xiàng)目及試驗(yàn)?zāi)康?/p>

泵組向開口的一回路注入試驗(yàn)：JND系統(tǒng)通過一回路冷段和JNG-1管線向開口的反應(yīng)堆壓力容器充注，測量泵組進(jìn)出口壓力、流量等參數(shù)。

試驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證反應(yīng)堆開蓋工況下泵組JND10/20/30/40AP001向一回路充注性能；驗(yàn)證節(jié)流孔板JND10/20/30/40BP001滿足設(shè)計(jì)要求。

泵組向密封的一回路充注試驗(yàn)：試驗(yàn)中泵組從JNK10/40BB001硼水箱取水，注入密封的一回路，測量泵組進(jìn)出口壓力、流量等參數(shù)。試驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證JND系統(tǒng)向密閉的一回路充注時，泵組的性能滿足設(shè)計(jì)要求。

1.3 試驗(yàn)驗(yàn)收準(zhǔn)則

泵組向開口的一回路注入試驗(yàn)驗(yàn)收準(zhǔn)則：節(jié)流孔板JND10/20/30/40BP001能將泵組JND10/20/30/40AP001的流量限制在260m3/h以內(nèi)；泵組電機(jī)振動限值為小于4.5mm/s，泵的振動限值為小于7.1mm/s；充注到反應(yīng)堆的時間不超過30s，即從泵組JND10/20/30/40AP001啟動到反應(yīng)堆觀察到出水時間不超過30s[ 2 ]。

泵組向密封的一回路充注試驗(yàn)驗(yàn)收準(zhǔn)則：一回路壓力2MPa時充注流量不小于215m3/h；一回路壓力4.9MPa時充注流量不小于160m3/h[ 2 ]。

2 孔板流量核算

田灣一期工程調(diào)試期間，安全系統(tǒng)泵組在初次進(jìn)行沿循環(huán)管線及大流量試驗(yàn)管線運(yùn)行試驗(yàn)時，泵組流量不滿足設(shè)計(jì)驗(yàn)收準(zhǔn)則，在對孔板進(jìn)行調(diào)整改進(jìn)后，重新進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)流量符合驗(yàn)收要求，但在調(diào)試孔板的過程中，節(jié)流孔板的制作周期較長，且泵組重新試驗(yàn)安排在熱試之后，給機(jī)組調(diào)試工期造成很大影響。在二期工程中，俄方對節(jié)流孔板進(jìn)行了改進(jìn)調(diào)整，但未在機(jī)組上實(shí)際運(yùn)行驗(yàn)證，擬通過對改進(jìn)后的流量孔板進(jìn)行計(jì)算分析，提高安全系統(tǒng)泵組在調(diào)試試驗(yàn)期間的一次成功率，保證調(diào)試工期不受影響。流量孔板的性能試驗(yàn)就是測量孔板的流量以及在該流量下的壓差，以驗(yàn)證該孔板的設(shè)計(jì)是否滿足系統(tǒng)的要求。本節(jié)主要是采用已設(shè)計(jì)好的孔板和系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)、工程經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對高壓安注泵向一回路充注的流量進(jìn)行核算，通過和高壓安注泵的性能參數(shù)進(jìn)行對比，為高壓安注系統(tǒng)的流量孔板備件準(zhǔn)備、試驗(yàn)實(shí)施提供依據(jù)。

2.1 限流孔板尺寸 [1]

孔板JND10BP001KA01～02：直徑（49.6mm），管道外徑（165mm），管道內(nèi)徑（125mm），管壁厚度（20mm），長度（130mm）。

2.2 高壓安注泵性能曲線（見圖1[1]）

2.3 JND10向一回路充注管線流量核算

1）根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)文件，系統(tǒng)原始數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下[ 1 ]：

工況1：介質(zhì)溫度20℃，流量要求小于260m3/h，泵出口壓力大于3.66MPa，背壓0.15MPa；

工況2：介質(zhì)溫度20℃，流量要求大于234m3/h，泵出口壓力小于4.66MPa，背壓0.15MPa；

工況3：介質(zhì)溫度70℃，流量要求大于215m3/h，泵出口壓力小于5.2MPa，背壓2.0MPa；

3 試驗(yàn)準(zhǔn)備及注意事項(xiàng)

通過對孔板的校核分析，泵組向密封一回路充注試驗(yàn)存在不能滿足驗(yàn)收準(zhǔn)則的風(fēng)險(xiǎn)。考慮節(jié)流孔板的制作周期和試驗(yàn)對調(diào)試工期的影響，在試驗(yàn)準(zhǔn)備期間，需要通過采購孔板的補(bǔ)充備件，制備8個40mm孔徑的孔板作為JND11-41BP001KA01/02以及JND10-40BP001KA01/02的備件。

高壓安注泵向開口一回路充注試驗(yàn)實(shí)施前，做好反應(yīng)堆內(nèi)排水工作，設(shè)置好流量100m3/h的臨時排水泵，設(shè)置隔離護(hù)欄，防止墜落事故。

高壓安注泵向密封一回路充注試驗(yàn)實(shí)施前，需要考慮一回路冷脆保護(hù)問題，試驗(yàn)前要確保一回路冷卻劑溫度高于金屬韌脆轉(zhuǎn)變溫度，并且有足夠的裕量用于高壓安注泵向密封一回路的充注試驗(yàn)。進(jìn)行高壓安注泵向密封一回路充注試驗(yàn)時，當(dāng)堆芯壓力超過4.9MPa后，應(yīng)立即關(guān)閉閥門JND10/20/30/40AA801以防止堆芯壓力進(jìn)一步升高。試驗(yàn)如發(fā)生閥門意外卡死情況，應(yīng)立即從OM690切除泵組，為防意外可在泵組開關(guān)柜安排一人負(fù)責(zé)在緊急情況下用開關(guān)柜停機(jī)按扭切除泵組。

4 結(jié)論

高壓安注泵試驗(yàn)準(zhǔn)備時，通過對系統(tǒng)孔板設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的校核計(jì)算分析，提前分析田灣3號機(jī)組高壓安注泵試驗(yàn)可能存在的風(fēng)險(xiǎn)。提前采取針對性措施，做好試驗(yàn)準(zhǔn)備，總結(jié)試驗(yàn)相關(guān)注意事項(xiàng)，對于同類型泵試驗(yàn)的調(diào)試準(zhǔn)備和實(shí)施有很好的借鑒意見。

參考文獻(xiàn)

[1]高壓安注系統(tǒng)設(shè)計(jì)文件.

[2]田灣核電站3&4號機(jī)組初步安全分析報(bào)告[R].

[3]用安裝在圓形截面管道中的差壓裝置測量滿管流體流量 第2部分：孔板 GB /T 2624.2-2006/ISO 5167-2：2003.