WWER-1000機組高壓安注泵試驗準備與實施

黃兵+白有發

摘 要 本文描述了WWER-1000機組高壓安注泵向一回路充注試驗目的，根據上游設計文件，提出了試驗驗收準則。結合工程經驗，利用系統孔板設計數據和經驗數據對高壓安注泵向一回路充注流量進行核算分析，總結了田灣3號機組高壓安注泵試驗時可能存在的風險，提前做好孔板調整及調試準備，對于高壓安注泵試驗的準備和實施具有指導作用，可供同類型泵試驗的調試工作參考。

關鍵詞 高壓安注泵；流量；孔板；調試

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

在核電站建造完成后，使安裝好的系統和部件運轉，并驗證其性能是否滿足設計要求，是對工程設計、設備制造、建造安裝質量的綜合檢驗。本文介紹了高壓安注泵向一回路充注試驗，并結合田灣核電站一期工程經驗，根據系統孔板設計參數和工程經驗數據對高壓安注泵向一回路充注流量進行了核算分析，對高壓安注泵試驗的調試過程準備及試驗注意事項進行了分析和總結。

1 高壓安注系統試驗

1.1 高壓安注系統功能

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

1.2 試驗項目及試驗目的

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

試驗目的：驗證反應堆開蓋工況下泵組JND10/20/30/40AP001向一回路充注性能；驗證節流孔板JND10/20/30/40BP001滿足設計要求。

泵組向密封的一回路充注試驗：試驗中泵組從JNK10/40BB001硼水箱取水，注入密封的一回路，測量泵組進出口壓力、流量等參數。試驗目的：驗證JND系統向密閉的一回路充注時，泵組的性能滿足設計要求。

1.3 試驗驗收準則

泵組向開口的一回路注入試驗驗收準則：節流孔板JND10/20/30/40BP001能將泵組JND10/20/30/40AP001的流量限制在260m3/h以內；泵組電機振動限值為小于4.5mm/s，泵的振動限值為小于7.1mm/s；充注到反應堆的時間不超過30s，即從泵組JND10/20/30/40AP001啟動到反應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驗收準則：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

田灣一期工程調試期間，安全系統泵組在初次進行沿循環管線及大流量試驗管線運行試驗時，泵組流量不滿足設計驗收準則，在對孔板進行調整改進后，重新進行試驗，試驗流量符合驗收要求，但在調試孔板的過程中，節流孔板的制作周期較長，且泵組重新試驗安排在熱試之后，給機組調試工期造成很大影響。在二期工程中，俄方對節流孔板進行了改進調整，但未在機組上實際運行驗證，擬通過對改進后的流量孔板進行計算分析，提高安全系統泵組在調試試驗期間的一次成功率，保證調試工期不受影響。流量孔板的性能試驗就是測量孔板的流量以及在該流量下的壓差，以驗證該孔板的設計是否滿足系統的要求。本節主要是采用已設計好的孔板和系統設計參數、工程經驗數據，對高壓安注泵向一回路充注的流量進行核算，通過和高壓安注泵的性能參數進行對比，為高壓安注系統的流量孔板備件準備、試驗實施提供依據。

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）根據系統設計文件，系統原始數據和經驗數據如下[ 1 ]：

工況1：介質溫度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 試驗準備及注意事項

通過對孔板的校核分析，泵組向密封一回路充注試驗存在不能滿足驗收準則的風險。考慮節流孔板的制作周期和試驗對調試工期的影響，在試驗準備期間，需要通過采購孔板的補充備件，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實施前，做好反應堆內排水工作，設置好流量100m3/h的臨時排水泵，設置隔離護欄，防止墜落事故。

高壓安注泵向密封一回路充注試驗實施前，需要考慮一回路冷脆保護問題，試驗前要確保一回路冷卻劑溫度高于金屬韌脆轉變溫度，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。進行高壓安注泵向密封一回路充注試驗時，當堆芯壓力超過4.9MPa后，應立即關閉閥門JND10/20/30/40AA801以防止堆芯壓力進一步升高。試驗如發生閥門意外卡死情況，應立即從OM690切除泵組，為防意外可在泵組開關柜安排一人負責在緊急情況下用開關柜停機按扭切除泵組。

4 結論

高壓安注泵試驗準備時，通過對系統孔板設計數據的校核計算分析，提前分析田灣3號機組高壓安注泵試驗可能存在的風險。提前采取針對性措施，做好試驗準備，總結試驗相關注意事項，對于同類型泵試驗的調試準備和實施有很好的借鑒意見。

參考文獻

[1]高壓安注系統設計文件.

[2]田灣核電站3&4號機組初步安全分析報告[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.