壓水堆核電廠二回路水壓試驗(yàn)常見問題淺析

朱鋼梁　常婷　湯玉平　楊宇

【摘 要】核電站二回路水壓試驗(yàn)是在二回路系統(tǒng)安裝后、調(diào)試前驗(yàn)證二回路系統(tǒng)管道、設(shè)備的強(qiáng)度及嚴(yán)密性，保證給水管道系統(tǒng)及主蒸汽管道系統(tǒng)運(yùn)行的安全，為常規(guī)島系統(tǒng)調(diào)試、保養(yǎng)創(chuàng)造條件。由于二回路水壓試驗(yàn)工作涉及面廣、系統(tǒng)較多、參與單位較多、各項(xiàng)工作稍有疏忽直接影響到節(jié)點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)。對(duì)此本文根據(jù)某核電廠1號(hào)機(jī)組羅列了水壓試驗(yàn)過程發(fā)現(xiàn)的問題及其處理措施，為以后各項(xiàng)目的實(shí)施提供一定的參考借鑒。

【關(guān)鍵詞】核電站；二回路；水壓試驗(yàn)

0 概述

二回路水壓試驗(yàn)是對(duì)二回路給水管路和蒸汽管路安裝完成后承壓能力的整體強(qiáng)度性試驗(yàn)，驗(yàn)證其滿足設(shè)計(jì)要求，為系統(tǒng)后續(xù)的調(diào)試和安全運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。

本文從試驗(yàn)的組織/實(shí)施角度，介紹了某核電廠二回路水壓試驗(yàn)的試驗(yàn)方法、目的、問題處理及試驗(yàn)結(jié)果。

1 試驗(yàn)方法及目的

核電站二回路水壓試驗(yàn)是工程建設(shè)的里程碑節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)表明常規(guī)島的工作重心從安裝向調(diào)試轉(zhuǎn)移。按照目前國內(nèi)大部分核電站的經(jīng)驗(yàn)反饋都是進(jìn)行聯(lián)合打壓；也有些是進(jìn)行分系統(tǒng)打壓。分系統(tǒng)打壓是各個(gè)系統(tǒng)分別進(jìn)行沖洗、充水、排氣、強(qiáng)度試驗(yàn)、嚴(yán)密試驗(yàn)；聯(lián)合打壓是從主給水泵出口隔離閥、啟動(dòng)給水泵出口手動(dòng)閥、高加、主給水管道、蒸汽發(fā)生器、主蒸汽管道至主汽閥前、旁路蒸汽管道、各主蒸汽用戶前隔離閥。通過兩者的比較，聯(lián)合打壓優(yōu)于分系統(tǒng)打壓：1）從臨時(shí)措施上，聯(lián)合打壓臨時(shí)措施少；2）從打壓時(shí)間上，聯(lián)合打壓時(shí)間明顯縮短，優(yōu)化工期；3）從系統(tǒng)移交，聯(lián)合打壓促使各系統(tǒng)較完善便于移交；4）聯(lián)合打壓前進(jìn)行二回路相關(guān)系統(tǒng)的沖洗、吹掃工作，便于后續(xù)系統(tǒng)保養(yǎng)。

2 水壓試驗(yàn)問題處理

2.1 試驗(yàn)出現(xiàn)的問題及處理

2.1.1 速率控制問題

一區(qū)試驗(yàn)時(shí)，由于缺乏對(duì)臨時(shí)泵性能和一區(qū)系統(tǒng)范圍小這兩個(gè)特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)，調(diào)節(jié)一區(qū)系統(tǒng)壓力變化靠臨時(shí)升壓泵旁路閥和出口手動(dòng)閥來控制，導(dǎo)致一開始在壓力從0升到2MPa時(shí)，壓力梯度變化很大，且存在一次超出壓力變化范圍的現(xiàn)象，同時(shí)壓力也無法控制穩(wěn)定在第一個(gè)壓力平臺(tái)2MPa，后在ARE管道上找了一根較細(xì)的排氣管道，通過管道上兩個(gè)排氣閥ARE107VL和ARE108VL配合調(diào)節(jié)，才將壓力變化速率準(zhǔn)確控制和穩(wěn)定控制，此方法也成功應(yīng)用于后續(xù)一、二區(qū)聯(lián)合試驗(yàn)時(shí)控制壓力變化率。另進(jìn)行停泵、切換閥門操作時(shí)，一定要慢，盡最大可能的減小壓力瞬態(tài)。

2.1.2 壓力監(jiān)視問題

臨時(shí)高量程就地壓力表量程與遠(yuǎn)傳表量程不一致，導(dǎo)致在升壓過程中發(fā)現(xiàn)變送器就地本體比主控DCS中相差0.5MPa且讀數(shù)不精確，后來儀控人員核對(duì)儀表正常后通過遠(yuǎn)傳表就地顯示讀數(shù)來及時(shí)反饋；因此試驗(yàn)時(shí)要盡量選用在就地能看升壓速率的表，這樣能減小管道超壓的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樵囼?yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)就地變化比主控變化明顯快很多；就地調(diào)節(jié)閥門后，主控過一段時(shí)間才反應(yīng)，往往導(dǎo)致調(diào)節(jié)過快或調(diào)節(jié)過慢的超調(diào)情況發(fā)生。此外壓力變送器與就地壓力表要裝在一個(gè)柜子里；才能便于相互檢驗(yàn)。另外壓力控制一定要選擇管道且離高量程變送器壓力表或?qū)Ｓ镁偷貕毫Ρ斫氖杷y或排氣閥，便于信息的最快傳遞，來實(shí)現(xiàn)壓力變化的精確控制。

2.1.3 電動(dòng)閥邊界問題

所有電動(dòng)閥邊界一定要用電源關(guān)閉后再手動(dòng)緊固。因?yàn)榍捌跒榱吮Ｗo(hù)閥門，常規(guī)島所有電動(dòng)閥均設(shè)定為限位關(guān)。這種關(guān)閉容易導(dǎo)致閥門關(guān)閉不嚴(yán)，所以在做二回路水壓試驗(yàn)前將所有的邊界相關(guān)電動(dòng)閥均手動(dòng)緊過，保證試驗(yàn)順利完成。

2.1.4 化學(xué)加藥及取樣問題

除氧器內(nèi)的水加熱到 85℃加入聯(lián)氨打循環(huán)后，水質(zhì)中的兩個(gè)指標(biāo)：PH 值和氨濃度均不滿足要求。在斷斷續(xù)續(xù)加入聯(lián)氨和氨液的過程中，當(dāng)化學(xué)藥劑量已達(dá)福清核電總藥劑量（聯(lián)氨 200Kg；氨：20Kg）時(shí)，現(xiàn)場試驗(yàn)室測得的 PH 值仍為 9.7（要求大于10）；聯(lián)氨氨濃度為：40ppm（要求大于 75ppm）。在兩次分析異常后，重新更換了取樣點(diǎn)再次進(jìn)行取樣分析，水質(zhì)分析結(jié)果滿足二回路水壓試驗(yàn)用水要求。由于之前的取樣點(diǎn)是 ADG001BA 底部 APA 泵入口下降段的正式取樣點(diǎn)，當(dāng)時(shí)試驗(yàn)時(shí)該管段為死水，所以該取樣點(diǎn)不具有代表性，導(dǎo)致測量結(jié)果不能準(zhǔn)確反映水質(zhì)狀況。另外對(duì)于化學(xué)加藥量及如何添加聯(lián)氨及氨，考慮到加氨及聯(lián)氨對(duì)PH有相互影響，實(shí)際執(zhí)行時(shí)因?yàn)樘崆坝?jì)算好了加藥量并制定加藥方案，故能做到心中有數(shù)。

2.1.5 蒸發(fā)器頂部排氣孔堵塞問題

1#、2#SG 在儀表管 VVP800/805/810/815VV 處排出水以及在GCT132/133/134/135VV 下游排出連續(xù)水來的時(shí)間基本一致，但在2#SG 排出水來后，1#SG 出水時(shí)間幾乎慢了 3 小時(shí)，從 1#SG 頂部的排氣量和聲音以及出水后無壓、溢流的狀態(tài)來看，懷疑是 1#SG水面上有臟物，部分堵塞排氣孔所致。在檢查現(xiàn)場無漏水的情況下，反復(fù)快速開關(guān)該閥或用硬物捅排氣管的方法來改善排氣，但是存在操作人員被高溫水燙傷的風(fēng)險(xiǎn)，所以要預(yù)先做好防燙措施，該儀表管后續(xù)安裝單位進(jìn)行了檢查。

2.1.6 儀表根閥及疏水閥滴漏問題

ARE009KD 文丘利管的 7 個(gè)儀表管閥有 5 個(gè)在 2.0MPa 時(shí)，全部出現(xiàn)滴漏情況，現(xiàn)場用 F 扳手已經(jīng)無法緊固。后續(xù)嘗試采取先適當(dāng)開一個(gè)小開度對(duì)閥門沖洗，再重新關(guān)閥的方式，這一問題得以解決。

2.1.7 臨時(shí)墊片爆裂問題

在壓力升到 8.9MPa 左右時(shí)，1VVP174VV 和 1VVP175VV 閥前與管道連接的臨時(shí)墊片均爆開，導(dǎo)致系統(tǒng)壓力快速下降，無法控制。

后關(guān)閉閥前手動(dòng)隔離閥隔離后，才將壓力穩(wěn)定并重新更換了墊片。建議試驗(yàn)時(shí)，要對(duì)臨時(shí)墊片的安裝更加重視并提出更高要求。

2.1.8 法蘭滲漏問題

在用 XCA 輔汽暖管 ADG 管道時(shí)，ADG028VV 閥前法蘭漏冷凝水，漏量較大。與此同時(shí)，在進(jìn)汽管道上還有幾個(gè)疏水閥連接法蘭存在滴漏和滲漏。立即關(guān)閉上游進(jìn)汽閥，拆開保溫進(jìn)行處理，后續(xù)也對(duì)疏水閥法蘭漏水進(jìn)行了緊固。

2.1.9 安全閥有動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)

二回路水壓試驗(yàn)安全閥存在很大的風(fēng)險(xiǎn)，需引起夠的重視。如果安全閥未整定到位，在壓力未到達(dá)動(dòng)作定值就動(dòng)作，且未正常回座（由于管道介質(zhì)中有雜質(zhì)），導(dǎo)致壓力快速失控下降，使蒸發(fā)器和相關(guān)管道設(shè)備承受較大的應(yīng)力瞬變。建議水壓試驗(yàn)時(shí)，臨時(shí)安全閥要裝在上游有手動(dòng)隔離閥的管道上，如果發(fā)現(xiàn)安全閥誤動(dòng)，立即關(guān)閉安全閥上游的手動(dòng)隔離閥，防止較大壓力瞬變的發(fā)生。

2.1.10 ADG 泵電機(jī)軸承溫度過高問題

水壓試驗(yàn)前，啟動(dòng) ADG001PO 給 ADG001BA 打循環(huán)時(shí)，發(fā)現(xiàn)ADG001PO 電機(jī)在轉(zhuǎn)了 4 小時(shí)之后，軸承溫度最高上漲到 93℃，立即停泵，導(dǎo)致除氧器水箱無法打循環(huán)，影響除氧器加熱和加化學(xué)藥劑。據(jù)反饋，該電機(jī)在試車時(shí)就曾出現(xiàn)過電機(jī)軸承溫度高，但一直沒有帶病運(yùn)轉(zhuǎn)，只是簡單在電機(jī)軸外部涂抹油脂試轉(zhuǎn)合格。后續(xù)經(jīng)過近 1 天時(shí)間處理，重新啟動(dòng)，在運(yùn)行 15 個(gè)小時(shí)中，該點(diǎn)溫度穩(wěn)定運(yùn)行在83℃左右，仍離報(bào)警值90℃較近，試驗(yàn)后聯(lián)系廠家服務(wù)進(jìn)行了處理。

2.1.11 人員操作不當(dāng)導(dǎo)致升壓泵出口臨時(shí)接管爆裂問題

水壓試驗(yàn)過程中，安裝人員啟動(dòng)升壓泵后出口臨時(shí)管突然爆裂，立即停泵。后檢查發(fā)現(xiàn)溝通不暢未傳達(dá)到位，升壓泵出口閥尚未全部開啟就開始啟泵，而此時(shí)升壓泵本身小流量閥無開度，導(dǎo)致出口臨時(shí)管道急速升壓而爆裂。這是因人員操作失誤引起，值得進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)反饋和學(xué)習(xí)，這也直接導(dǎo)致工期延誤了半天。

3 總結(jié)

二回路水壓試驗(yàn)從升壓到降壓結(jié)束只有10多小時(shí)，但是在試驗(yàn)方案的確認(rèn)、工作文件的編制等都需要花費(fèi)很長的時(shí)間去準(zhǔn)備，只有前期各項(xiàng)工作按質(zhì)按量的開展才是二回路水壓能順利安全進(jìn)行的條件。根據(jù)各個(gè)電廠的實(shí)際情況，對(duì)照國家標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)院文件、廠家資料進(jìn)行核實(shí)；參照其他電廠的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)進(jìn)行改進(jìn)，這樣才能更好的完成二回路水壓試驗(yàn)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]建設(shè)部.GB50235-2010 工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].

[2]核工業(yè)第二研究設(shè)計(jì)院.RCC-M壓水堆核島機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)和建造規(guī)則[S].1993.

[3]海南昌江核電工程.主給水系統(tǒng)手冊(cè)[S].9.1章.

[4]海南昌江核電工程.海南蒸汽發(fā)生器竣工文件質(zhì)量分卷[Z].

[5]海南昌江核電工程.蒸汽發(fā)生器水壓試驗(yàn)導(dǎo)則[Z].

[6]電力部.電力建設(shè)施工技術(shù)規(guī)范 第五部分：管道及系統(tǒng)DL5190-2012[S].

[責(zé)任編輯：楊玉潔]