除鹽水生產系統陰離子交換床樹脂泄露原因分析及對策

【摘要】離子交換除鹽系統是處理反滲透預脫鹽系統來水，去除經過過濾、預脫鹽的清水中的溶解鹽。而當離子交換床發生漏樹脂時，會影響除鹽水中各離子含量，影響機組安全穩定運行，現對某2*650MW核電機組除鹽水生產系統陰離子交換床樹脂泄露問題進行闡述和分析，確定陰離子交換床樹脂泄露的原因，最后采取措施防止樹脂再次發生泄露。

【關鍵詞】樹脂；陰離子交換床；泄露；分析

YA除鹽水生產系統的主要功能是處理來自淡水廠生水系統來水，經過雙濾料過濾器、反滲透膜裝置和離子交換床的過濾脫鹽處理，向核島、常規島、BOP等提供符合水質和水量要求的兩種除鹽水，一種為PH=7±0.5的除鹽水，另一種為PH=9±0.5的除鹽水。除鹽水生產系統包括預處理過濾系統、反滲透預脫鹽系統、離子交換系統（一級除鹽系統、混床除鹽系統）。系統的總出力為2*100m3/h，其中常規島除鹽水箱容量為2*2500m3，核島除鹽水箱容量為2*300m3。一級除鹽水系統包括兩個單元列，主要設備由兩臺無頂壓逆流陽離子交換床和兩臺無頂壓逆流陰離子交換床組成；混床系統包括兩個單元列，有兩臺混合離子交換床組成。一臺陽床和一臺陰床串聯形成一套復床系統，兩套復床裝置并聯，兩臺混床并聯后與前置復床裝置串聯。

1、除鹽水生產系統的概況

1.1系統功能

YA除鹽水生產系統的主要功能是處理來自淡水廠生水系統來水，經過雙濾料過濾器、反滲透膜裝置和離子交換床的過濾脫鹽處理，向核島、常規島、BOP等提供符合水質和水量要求的兩種除鹽水，一種為PH=7±0.5的除鹽水，另一種為PH=9±0.5的除鹽水。

1.2系統組成

一級除鹽水系統包括兩個單元列，主要設備由兩臺無頂壓逆流陽離子交換床和兩臺無頂壓逆流陰離子交換床組成；混床系統包括兩個單元列，有兩臺混合離子交換床組成。一臺陽床和一臺陰床串聯形成一套復床系統，兩套復床裝置并聯，兩臺混床并聯后與前置復床裝置串聯。

2、陰離子交換床樹脂泄露現象

陰離子交換床在正常運行以及樹脂再生過程中排出的廢水均通過床體底部設計的排水槽流向酸堿中和廢水池內，當陰離子交換床在達到累計制水流量或者出口電導、鈉含量、硅含量再出現超標時，我們需要對陰離子交換床進行再生置換，以滿足陰離子交換床出水水質的要求。陰離子交換床規格為Φ2500，床型為固定床無頂壓逆流再生，床體內裝填有2500mm層高的凝膠增強型均粒強堿陰離子交換樹脂，裝填量為9.2噸。在一次正常的陰離子交換床樹脂再生之后，我們發現2#陰床底部排水槽內殘存有少量的樹脂，通過觀察陰離子交換床的中部視鏡發現樹脂的裝載量已經低于了中部視鏡的位置，正常情況下樹脂的裝載量位置在中部視鏡可觀察到的中部，經過與其他陰離子交換床進行比對，發現樹脂層高相差200mm左右，漏樹脂量約為8%。

3、陰離子交換床樹脂泄露原因分析

我們針對2#陰離子交換床模擬了再生過程中涉及的預噴射（中部排水）、正洗排水、反洗排水、頂部排氣排水等操作，最終發現陰離子交換床在進行預噴射（中部排水）時會伴有樹脂排出。

確定僅有中部排水會有樹脂泄露后，將陰離子交換床內樹脂通過卸脂閥排出，排至中部排水裝置以下后，通過開啟陰離子交換床中部人孔蓋進行內部檢查，陰離子交換床中部排水呈魚排狀布置，中部排水主管道的一端通過法蘭進行連接，另一端呈封閉狀態，通過一根U型卡件固定在主管道頂部床體的鋼板上，在主管道兩側分別有通過法蘭連接的垂直濾水支管，兩側的支管又分別通過一根鋼板固定。

檢查發現連接中部排水主管道的法蘭已經松脫，固定中部排水主管道的U型卡件因銹蝕已經脫落，樹脂泄露的原因正是因為固定承重的U型卡件脫落造成的，U型卡件脫落，床體內中部排水主管道失去支撐，由于重力以及床體進行反洗、正洗等操作時作用力，使得主管道法蘭螺栓出現松脫，此時樹脂就從法蘭縫隙向外泄露。經過查看設計文件，發現脫落的U型卡件應為316L型不銹鋼材質，但是設備廠家提供的實際是普通碳鋼材質的卡件，經過堿腐蝕比較容易銹蝕脫落，才造成了陰離子交換床樹脂泄露的問題。

4、應對策略

4.1更換法蘭墊片

對床體內中部排水主管道法蘭和主管道兩側的濾水支管法蘭進行全面檢查，全部更換為耐腐蝕的法蘭墊片。

4.2更換U型卡件

將固定床體內中部排水主管道的U型卡件更換為316L型不銹鋼材質。

4.3定期檢查樹脂高度

定期檢查床體內樹脂高度；定期檢查排水槽內是否有樹脂漏出；在進行樹脂再生時檢查中部排水裝置是否有樹脂泄露等。

4.4定期維護保養

定期對離子交換床內部部件以及相關設備、閥門進行維護保養，并將離子交換床內部過濾器、水帽等設備列入機組檢修項目中，進行定期檢修。

結語：

通過對樹脂泄露問題的分析，采用一系列的應對策略，并對除鹽水生產系統其他陽離子交換床、陰離子交換床和混合離子交換床進行全面檢查及更換配件，徹底的解決了除鹽水生產系統離子交換床樹脂泄露的問題，從而保證了除鹽水生產系統的安全穩定運行，也提高了電廠的安全經濟效益。

參考文獻：

[1]楊若冰，海南昌江核電廠1、2機組除鹽水生產系統手冊，2012.