核取樣間噪音異常原因淺析

劉巍

摘 要：在機組運行期間，核取樣房間噪音達100dB（A）左右，不符合GB12348-2008工業企業廠界噪聲標準。經過現場檢查，設備冷卻水系統供給核取樣系統的冷卻水流量超過系統設計手冊的要求，但根本原因一直不清楚，本文通過收集電站的歷史信息，對比設計文件和上游程序，逐步分析造成該問題的根本原因，并給出一些解決方案。

關鍵詞：核取樣；冷卻；噪音；調節閥

中圖分類號： TM623 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）21-192-2

1 背景

核取樣系統主要為一回路液體和氣體集中取樣進行設計的。樣品主要從反應堆冷卻劑系統、廢液處理系統、廢氣處理系統、蒸汽發生器二次側和蒸發器排污系統及其他輔助系統進行抽取。樣品被送到N293房間或N294房間。

設備冷卻水的主要功能是：冷卻核島的各種熱交換器。

通過設備冷卻水系統流程圖可知（見圖1）流經147/148/149VN的設備冷卻水對下游核取樣系統的13個低溫冷083RF）進行冷卻，13個低溫冷卻器均為管殼式換熱器，包含一回路各系統，溫控閥的作用是通過對管側溫度的監控實現對殼側設備冷卻水流量的控制。

根據現場反饋，在機組運行期間，N293和N294房間噪音達100dB（A）左右，已不符合GB12348-2008工業企業廠界噪聲標準。經過現場檢查，設備冷卻水系統供給核取樣系統的冷卻水流量超過系統設計手冊的要求，流量孔板已無法滿足此時工況。

根據上述問題，現場將進行一個流量調節試驗，將設備冷卻水148VN隔離閥作為調節閥使用，以確定現場降低核取樣間的噪音方案是否可行。

2 試驗方案評價

2.1 試驗方案系統分析

將設備冷卻水148VN隔離閥作為調節閥使用，據系統設計手冊查詢可知以上13個低溫冷卻器設計流量合計為4.8t/h。關小148VN，控制流量至設計范圍，經試驗現場噪音由100dB（A）左右降至70dB，通過試驗證實可以短時間內實現降低下游設備冷卻水的流量，達到降低噪音的效果。

但設備冷卻水系統共提供2656m3/h的冷卻水，13臺REN低溫冷卻器僅需要4.8m3/h的設備冷卻水流量，而設備冷卻水系統其它用戶的載荷的調節變化將對核取樣系統的冷卻流量造成影響。作為核取樣系統13臺低溫冷卻器總調節閥148VN，需頻繁調節其開度以保證核取樣系統冷卻水流量在設定值之內，增加現場人員工作負荷。

設備冷卻水系統中，設備冷卻水的溫度并非恒定而是隨氣候及外界海水的溫度變化而變化，因此下游低溫冷卻器需要設備冷卻水流量也并非恒定，一切將取樣流體冷卻到設計要求的溫度為目的。在原設計中并非需要人為時時調節，低溫冷卻器下游的溫控閥通過對管側（核取樣流體側）溫度的監控實現對殼側（設備冷卻水側）流量的控制。

通過查詢系統設計手冊可知13個核取樣系統低溫冷卻器管側（核取樣流體側）被冷卻后的溫度設計值應為35℃。通過2011年5月至2012年5月現場調查發現一次冷卻后部分溫度已經降至35℃以下，而后又進行二次冷卻。如果溫控閥運行正常，則該溫控閥應保持最小流量，但現場實際反饋溫控閥全開。說明溫控閥已經完全失去隨核取樣流體溫度隨時調節設備冷卻水流量的功能。如果該故障被處理，則熱交器的設備冷卻水流量可能會恢復至正常設計流量，達到降低噪音的效果。

2.2 設備冷卻水148VN作為調節閥的可行性

設備冷卻水148VN屬于蝶閥，本身為隔離閥門類，經查詢設計資料可知，此閥門為閥座帶有橡膠，閥瓣為不銹鋼的軟密封蝶閥。此類閥門優點是密封性能好，缺點是密封橡膠容易老化、磨損、使用壽命短。

如蝶閥148VN作為調節閥使用，通過查詢閥門圖紙（見圖2）可知閥門手柄具有定位效果，可實現閥門部分開放，但此類閥門的密封橡膠容易因為沖刷效應將會導致密封效果下降。

通過查詢歷史維修檢修記錄，發現同類型蝶閥作為調節閥使用，密封橡膠因沖刷效應損壞確實發生過，因此148VN若長期作為調節閥使用，其密封橡膠易沖刷損壞會對其密封性造成影響（閥門內漏）。148VN內漏會導致其隔離功能失效，無法實現原設計中的隔離功能，如果現場需要進行熱交換器檢修時，不得不擴大隔離邊界，造成維修時間及工作量大大增加。

因此，雖然148VN隔離閥可在短時間內實現調節作用，但長時間由其代替調節閥使用，容易導致閥門的密封橡膠損壞。

3 結論

綜上所述，關小RRI148VN可以減少REN系統低溫冷卻器中的RRI冷卻水流量，使流量恢復設計值。但此方案不可取，因存在以下缺陷：

①蝶閥經長期沖刷后密封性失效（內漏），造成設備損壞，無法實現隔離功能。

②正常運行工況下，148VN作為13臺低溫冷卻器總調節閥，需頻繁調節其開度以保證冷卻后核取樣流體的溫度在設定值之內，增加現場人員工作量。

4 解決方案

溫控閥的失效是設備冷卻水的流量偏大的根本原因，因此恢復現場溫控閥正常運行是解決該問題最有效方法，由于現場溫控閥失效多年，通過維修恢復閥門正常功能已經不可能，同類型閥門的生產也可能已經停止，現場更換新的閥門也不可行，尋找同類型閥門進行換型替代可能是最有效的方法。

若溫控閥維修和替代無法進行時，為了解決REN低溫換熱器中流量過大的問題，可以考慮在13臺低溫冷卻器用戶的上游母管處增加自動調節閥，實時其下游冷卻水的自動流量，同時不改變原148VN的隔離功能，最大限度的實現原設計功能。

參 考 文 獻

[1] 盧士勛，制冷與空氣調節技術[J].上海：上海科學普及出版社，1991.

[2] NRC，“Potential Impact of Debris Blockage on Emergency Recirculation During Design Basis Accident at Pressurized-Water Reactors”， Generic Letter 2004-02 ，[R]U.S， 2004.

[3] V.Jain，X.He，Y-M.Pan，”Corrosion Rate Measurements and Chemical Speciation of Corrosion Products Using Thermodynamics Modeling of Debris Components to Support GSI-191，NUREG/CR-6873[R]U.S， April 2005.