百萬千瓦級核電站常規(guī)島管道、設(shè)備全面清潔控制方案

李江偉　楊果

【摘 要】根據(jù)某核電廠常規(guī)島二回路水系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)等管路和設(shè)備清潔度控制方法，并結(jié)合核電機組臨界至商運階段調(diào)試需求，總結(jié)并提出了核電廠常規(guī)島水管路、汽管路和設(shè)備全方位清潔度控制的方案，以縮短商運前主線工作時間，為公司創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。

【關(guān)鍵詞】核電站；常規(guī)島；清潔

1 常規(guī)島管道、設(shè)備全面清潔控制必要性簡介

在核蒸汽沖轉(zhuǎn)以后，電動主給水泵濾網(wǎng)會多次出現(xiàn)壓差高甚至堵塞濾網(wǎng)情況，每次清洗工期大約為8到12小時，直接影響電廠的商運時間。另外，突然出現(xiàn)的壓差高可能導(dǎo)致緊急停堆，增加了核電廠機組運行風(fēng)險，且會直接造成巨大的經(jīng)濟損失和不良的社會影響。

2 問題描述與分析

常規(guī)島二回路系統(tǒng)主要包括以凝結(jié)水系統(tǒng)、主除氧器系統(tǒng)、電動主給水系統(tǒng)等為主的水系統(tǒng)和以主蒸汽系統(tǒng)、汽水分離再熱器系統(tǒng)等為主的蒸汽系統(tǒng)，這些系統(tǒng)中水管路在核蒸汽沖轉(zhuǎn)前會進行嚴格的沖洗和水質(zhì)化驗，保證主除氧器內(nèi)水進入蒸汽發(fā)生器之前pH值、含氧量、懸浮物等參數(shù)合格。蒸汽系統(tǒng)、抽汽管路和部分水管路無法實施沖洗，其中部分管路在安裝前進行人工擦洗，其它大部分管路都無法直接進行處理。在核蒸汽沖轉(zhuǎn)過程中，蒸汽會將蒸汽管路內(nèi)雜物帶出進入凝汽器，然后通過水管路或者是抽汽管道直接進入主除氧器；最終導(dǎo)致電動住給水泵中壓濾網(wǎng)壓差高甚至濾網(wǎng)堵塞事件頻繁出現(xiàn)。

因此要解決該問題，減少電動住給水泵濾網(wǎng)壓差高或者堵塞次數(shù)，就必須對所有蒸汽管路、抽汽管路以及凝汽器和主除氧器進行清潔度控制；保證核蒸汽沖轉(zhuǎn)期間不會有新的雜物或者盡可能少的雜物被蒸汽帶入主除氧器。

3 常規(guī)島管道、設(shè)備全面清潔控制方案

3.1 常規(guī)島管道、設(shè)備性質(zhì)分類

需要在核蒸汽沖轉(zhuǎn)開始前專門清理的管道和設(shè)備主要可分為6類，分別為主要蒸汽系統(tǒng)管道、常規(guī)二回路水管路、汽機蒸汽和疏水系統(tǒng)管路、凝汽器和主除氧器、抽汽管路、除抽汽管路和可隨水管路沖洗的進入主除氧器的其它管路。這些管路由于安裝時間、管徑以及空間布置等原因，需要分階段、使用不同的方式進行管路或設(shè)備清潔，有些甚至需要反復(fù)多次清潔，才能達到預(yù)期的目的。清理方式主要包括壓縮空氣爆破吹掃法、蒸汽吹掃、高壓水槍沖洗和人工擦洗清理等。

3.2 各種類型管路清潔度控制方案

3.2.1 主要蒸汽系統(tǒng)管道

該部分管路包括主蒸汽系統(tǒng)管路、主蒸汽供主除氧器管線、主蒸汽供汽水分離再熱器二級再熱管線、氣機旁路系統(tǒng)管線、主蒸汽供輔助蒸汽管線、主蒸汽供汽機軸封系統(tǒng)管線、高壓加熱系統(tǒng)等部分無法水沖洗的水管路。該部分管路安裝時間比較集中、連貫性好、涉及范圍大、管線長，適合于使用壓縮空氣爆破吹掃的方法進行雜物清理。

3.2.2 汽機蒸汽和疏水系統(tǒng)管路

汽機蒸汽和疏水系統(tǒng)主要管路管徑在600mm—2500mm、管道比較集中，且一般是在地面上組對、焊接完成后再進行吊裝；每條獨立管路上都有人孔，非常便于安裝完成后清潔人員和檢查人員進入，因此此部分管路選用人工擦洗的辦法處理。

首先是在焊接完成后、吊裝以前，組織清潔人員使用白布和面團對管道內(nèi)雜物、浮銹等進行清理，清理完成并檢查合格后進行吊裝。待所有汽機蒸汽和疏水系統(tǒng)管道吊裝完成后、人孔封堵以前，再次組織監(jiān)督人員進入管道做清潔度檢查；若清潔度不合格，則要再次進行擦洗和清理，直至管路滿足清潔度要求后封堵人孔。

3.2.3 凝汽器和主除氧器

凝汽器中雜物主要來至施工階段可能遺留在凝汽器內(nèi)的異物、未清理干凈的焊渣、泥土等，以及后期二回路水系統(tǒng)沖洗過程中水管道內(nèi)最終進入凝汽器部分雜物；主除氧器內(nèi)雜物主要來至于沖洗階段管道內(nèi)雜物進入。另外，在非核蒸汽沖轉(zhuǎn)階段，蒸汽管道及抽汽管道未清理部分內(nèi)雜物會隨蒸汽進入凝汽器和主除氧器。凝汽器和主除氧器內(nèi)雜物清理只需要在核蒸汽沖轉(zhuǎn)前打開人孔門將其內(nèi)雜物清理干凈即可。

3.2.4 抽汽管路

抽汽管路主要包括用于3號低加加熱的中壓缸4級葉片后抽汽、用于4號低加加熱的中壓缸2級葉片后抽汽管路、用于主除氧器加熱的高壓缸排汽管路管路、用于6號高加加熱的高壓缸6級葉片后抽汽管路、用于7號高加加熱和汽水分離再熱器1級再熱加熱的的高壓缸4級葉片后抽汽管路。這些管路管徑較小，管道布置高度差相對較大，爆破吹掃和傳統(tǒng)水沖洗等清潔處理方法都無法完成該清理工作。

該管路可使用專業(yè)的可沿管路自行攀爬的高壓水槍進入管道內(nèi)部進行沖洗，該方法操作簡單、沖洗效率高；但是要求管路中不能有逆止閥和“S”型閥門，以防止高壓水槍槍頭被卡在管道內(nèi)。

3.2.5 除抽汽管路和可隨水管路沖洗的進入除氧器的其它管路

本部分管路包括給水加熱器疏水回收系統(tǒng)主要水管路、汽水分離再熱器殼側(cè)疏水管路、氣機旁路系統(tǒng)直接進入主除氧器部分管路、輔助蒸汽分配系統(tǒng)進主除氧器管路、蒸汽發(fā)生器排污系統(tǒng)加熱回水、6號高壓加熱器正常疏水管路；這些管路基本上直接進入主除氧器，必須前期將雜物清理干凈。各管路清潔方案介紹如下：

1）給水加熱器疏水回收系統(tǒng)管道

該部分管路管徑較小，在核蒸汽沖轉(zhuǎn)前不投運，因此無法使用人工擦洗和常規(guī)水沖洗方案；建議該部分管路采用可沿管路自行攀爬的高壓水槍沖洗方案，沖洗方法與抽汽管道的相同。

2）汽水分離再熱器殼側(cè)疏水管路

直接通過常規(guī)島除鹽水分配系統(tǒng)充水至滿液位，然后再通過水泵打循環(huán)攪混30min左右再迅速排向凝汽器的方式反復(fù)沖洗，直至水質(zhì)合格。然后以同樣的方式?jīng)_洗殼側(cè)疏水箱至除氧器上游管段的管道。

3）氣機旁路系統(tǒng)

氣機旁路系統(tǒng)在非核蒸汽沖轉(zhuǎn)期間直接使用熱蒸汽吹掃。

4）輔助蒸汽分配系統(tǒng)

輔助蒸汽分配系統(tǒng)進除主氧器管路同樣在第二次主除氧器清理前，使用輔助蒸汽進行吹掃，將雜物直接吹掃至主除氧器內(nèi)。

5）蒸汽發(fā)生器排污系統(tǒng)

蒸汽發(fā)生器排污系統(tǒng)加熱回水在非核蒸汽沖轉(zhuǎn)期間沖洗，確保第二次主除氧器清理前沖洗干凈。

6）6號高壓加熱器正常疏水管路

本段管路在核蒸汽沖轉(zhuǎn)前不投運且管道長、高度差較大，一般清潔方法處理難度比較大。最終本段管路清潔度處理采用了可沿管路自行攀爬的高壓水槍沖洗方案。實踐證明高壓水槍沿管壁從除氧器上方口進入向下攀爬50m左右反復(fù)沖洗，洗效果很好。

4 結(jié)束語

二回路水管路和設(shè)備常規(guī)沖洗主要是為了保證除主氧器水質(zhì)合格，防止不符合要求的水進入蒸汽發(fā)生器內(nèi)。而本文提出的常規(guī)島二回路水、汽管路和設(shè)備全方位沖洗方案即保證了主除氧器和蒸汽發(fā)生器用水合格，還可以大大減少電動主給水泵濾網(wǎng)壓差高和濾網(wǎng)被堵的次數(shù)，同時降低了汽輪發(fā)電機跳閘和緊急停堆的風(fēng)險。這樣既能節(jié)約運行成本又能改善核電廠的社會影響，屬于比較實用的調(diào)試和管理經(jīng)驗。

[責(zé)任編輯：楊玉潔]