核電廠放射性廢物廠房微負壓試驗偏差分析

（山東核電有限公司，山東 煙臺 265116）

核電廠放射性廢物廠房微負壓試驗偏差分析

張輝仁

（山東核電有限公司，山東 煙臺 265116）

某核電廠放射性廢物廠房通風系統在調試過程中發現不能滿足維持廠房微負壓的要求，通過試驗分析認為是由于放射性廢物廠房未按要求進行孔洞封堵和廠房卷簾門密封性不滿足要求造成的。本文介紹了放射性廢物廠房微負壓試驗偏差分析過程和經驗反饋。

放射性廢物廠房；通風；負壓；泄漏；卷簾門

AP1000核電廠設計要求放射性廢物廠房內氣壓維持相對室外大氣為微負壓，以防止放射性廢物廠房產生無檢測的放射性物質排放。放射性廢物廠房的微負壓由放射性廢物廠房通風系統VRS實現。VRS系統設計送風量為29988m3/h，設計排風量為34813m3/h，放射性廠房內設計壓力設定值為-20Pa。某核電廠在調試過程中發現當VRS系統送風量和排風量在設計風量時，廠房內氣壓達不到-20Pa的微負壓。本文了對放射性廢物廠房微負壓不滿足要求的原因和經驗反饋。

1 放射性廢物廠房介紹

放射性廢物廠房為低放射性廢物、轉運系統設施以及三個廢液監測罐提供存儲空間。三個廢液監測罐中存放的是處理后的可排放到環境中的廢液。放射性廢物廠房中無安全相關的設備。放射性廢物廠房包含下列區域：廢物儲存間、電器/機械設備間、空調設備間、轉運系統設施區、液體放射性廢物監測箱室、卡車停放區。

2 VRS系統介紹

VRS是一個非安全相關的通風系統，為放射性廠房內的設備和人員提供加熱、冷卻和通風，并維持放射性廠房的微負壓（電器/機械設備間為正壓），使空氣由干凈區域流向可能污染的區域。當室外溫度在-23.3～37.7℃范圍內時，VRS系統可以維持放射性廢物廠房內的電氣/機械設備間溫度在10～29.44℃范圍內，其他區域溫度在10～40.56℃。VRS系統是由送風子系統和排風子系統組成。送風子系統包含兩臺50%容量的空氣處理機組，每臺空氣處理機組由過濾器、加熱盤管、冷卻盤管和帶入口調節擋板的離心風機組成，每臺空氣處理機組的額定風量為16150m3/h。風機入口擋板根據廠房內的壓差自動調節送風量，維持廠房內-20Pa的微負壓。設計要求送風子系統至少提供29988m3/h的送風量，以維持放射性廢物處理設備滿負荷運行時放射性廢物廠房內的溫度低于40.56℃。排風子系統包含兩臺50%容量的離心排風機，每臺排風機的額定風量為20464m3/h。在兩臺排風機的出口母管上安裝了輻射監測系統（RMS）的粒子探測器，記錄放射性廢物廠房的放射性物質排放量，并在放射性超標時向主控室發出報警（圖1）。

圖1 VRS系統示意圖

3 放射性廢物廠房微負壓試驗

在測量廠房內外壓差前，先要完成VRS系統的風量平衡。調節VRS系統送風機入口導葉和排風機入口風閥，使送風量和排風量達到設計風量后，固定送風機入口導葉和排風機入口風閥的開度，測量并調節每個風口的風量，使每個風口的風量都達到設計風量。完成風量平衡后將VRS系統兩列送風機的入口導葉投自動控制，在廠房壓力穩定在-20Pa后檢查送風量是否滿足設計要求。

3.1 首次微負壓試驗

1#機組在完成VRS系統風量平衡，將兩臺送風機入口導葉投入自動控制后發現，當廠房壓差穩定在-20Pa左右時，在實際排風量大于設計排風量的情況下，實際送風總量不到設計送風量的一半。送風量不足會導致VRS系統不能滿足放射性廢物廠房溫度控制的要求，不能為廠房提供足夠的供暖或冷卻。將兩臺送風機入口導葉手動全開，使送風總量接近設計送風量，在實際排風量大于設計排風量的情況下，放射性廢物廠房的壓力只能維持在-11Pa左右（表1）。

表1 首次廠房微負壓試驗數據表

檢查發現放射性廢物廠房密閉性不足，墻壁和門上有大量孔洞和縫隙未封堵，空氣經由孔洞和縫隙進入廠房內。在調節送風機送風量等于設計要求的送風量時，實際進入廠房的送風量包含送風機的送風量和從孔洞進入廠房的送風量，大于從送風流量計讀取的送風量，致使廠房負壓不能達到設計要求。檢查放射性廢物廠房的密封情況，發現主要有以下漏風的孔洞：（1）卷簾門上部箱罩與外墻之間未密封，箱罩與外墻之間有15cm的縫隙。（2）廠房貫穿件孔洞封堵未完成，一些管道、電纜管、橋架的穿墻孔未正式封堵。（3）預制混凝土墻板和復合金屬掛板墻之間有縫隙。（4）卷簾門箱罩破損，有管道和支架的安裝與卷簾門箱罩沖突，管道支架穿過卷簾門箱罩，卷簾門箱罩被切割后未修復。

3.2 廠房封堵后的微負壓試驗

在對放射性廢物廠房漏風的孔洞全部封堵后，再次進行廠房微負壓試驗，將送風機入口導葉投入自動控制，廠房壓差穩定在-20Pa左右時，總送風量仍比設計送風量少了大約7000m3/h。將兩臺送風機入口導葉手動全開，使送風總量接近設計送風量，在實際排風量大于設計排風量的情況下，放射性廢物廠房的壓力維持在-15Pa左右。試驗結果仍不能滿足要求（表2）。

表2 廠房封堵后的微負壓試驗

對比廠房漏風孔洞封堵前后的試驗數據，孔洞封堵前廠房壓差穩定在-20Pa左右時，總排風量和總送風量的差值為30000m3/h,孔洞封堵后總排風量和總送風量的差值為18000m3/h，送風量顯著增加。但是送風量仍小于設計要求的送風量，說明從廠房外泄漏進入廠房內的風量仍然大于設計允許的風量，廠房還存在密封不滿足設計要求的地方。將排風機投入運行，查找漏風的地方，發現放射性廢物廠房供車輛出入的4扇卷簾門的卷簾與導軌之間存在縫隙，有空氣漏入。

3.3 卷簾門臨時封堵后的微負壓試驗

確認漏風位置為卷簾門后，使用臨時材料將放射性廢物廠房的4個卷簾門全部封堵，進行廠房微負壓試驗，將送風機入口導葉投入自動控制，廠房壓差穩定在-20Pa左右時，在排風量略高于設計排風量但在排風機額定排風量范圍內的情況下，送風量達到設計送風量，試驗結果滿足要求。對比卷簾門臨時封堵前后的試驗數據，卷簾門封堵前廠房壓差穩定在-20Pa左右時，總排風量和總送風量的差值為18000m3/h,卷簾門臨時封堵后總排風量和總送風量的差值為11000m3/h，通過卷簾門泄漏進入廠房的風量為7000m3/h，而設計允許通過卷簾門泄漏進入廠房的風量為2600 m3/h，通過卷簾門泄漏進入廠房的風量超出設計允許值4400 m3/h，卷簾門的密封性不能滿足設計要求（表3）。

表3 卷簾門臨時封堵后微負壓試驗

型式檢驗的方法為手試、目測檢查密封。卷簾門廠家認為卷簾門的工藝技術不能滿足放射性廢物廠房門的密封性要求。經多方討論決定將放射性廢物廠房的卷簾門更換為具有氣密性的鋼制氣密平開門。

4 經驗反饋

某核電廠放射性廢物廠房微負壓試驗偏差，一方面是供車輛出入的門選型錯誤，卷簾門不能滿足密封性要求，另一方面是各方人員經驗不足。AP1000核電站有大量要求相對外界環境微負壓或微正壓的房間，放射性廢物廠房微負壓試驗是該核電廠1#機組開展較早的廠房差壓試驗，通過放射性廢物廠房微負壓試驗偏差問題的原因查找和分析，使各方都意識到了按要求進行廠房封堵的重要性，在其他廠房移交和廠房差壓試驗前對廠房封堵進行排查。

5 結語

AP1000核電技術是第三代核電技術，AP1000核電廠的設計通過該核電廠1&2號機組等的建設和調試在逐步的完善。該核電廠的AP1000核電建設隊伍、調試隊伍和運行維修隊伍也在逐步的成長、壯大。

R123.1

A

1671-0711（2017）04（上）-0098-02