核電站化學系統卸酸方式及流程優化

于建輝 王洪斌 王文婷

（1.遼寧清河電力檢修有限責任公司，遼寧 鐵嶺 112003；2.內蒙古化工職業學院，內蒙古 呼和浩特 010070）

核安全重于一切，核電廠容不得半點馬虎，如果出現重大設備損壞或人員傷亡將引起社會恐慌。某核電站除鹽水站設置有2天鹽酸儲罐，罐體材料為全結構玻璃鋼。運酸罐車以自流的方式將鹽酸卸入儲罐，之后通過鹽酸泵泵入中和池。由于鹽酸貯運系統設計不合理，導致在卸酸過程中鹽酸與水接觸后產生大量酸霧，對周邊環境產生了極大危害。

1 酸霧的危害

（1）管架、基礎腐蝕嚴重。鹽酸儲罐周圍設備管道及管架在酸霧侵蝕下均有不同程度損壞，鋼制管架多出腐蝕斷裂。由于鹽酸酸霧的腐蝕作用，附近混凝土結構由表及里逐漸疏松，從而導致管墩、基礎出現裂縫、疏松、內部鋼筋裸露。

（2）嚴重損害健康。鹽酸揮發產生的氯化氫氣體具有強烈的刺激性氣味，在空氣中呈白色的煙霧，對人體的影響分為急性中毒和慢性中毒。長期在超過15mg/m3濃度的環境下工作，會造成牙齒酸蝕癥、慢性支氣管炎等慢性病變。由于中和池鹽酸揮發，對卸酸人員的身心健康造成很大威脅。

（3）影響機組穩定運行。卸酸操作時酸霧引起火警探頭觸發，如果出現消防系統勿噴，將導致部分設備損壞，甚至出現核電站跳堆跳機風險。

2 酸霧產生的原因

核電站化學中和池系統主要有儲存水罐的中和池及PH值調節系統構成。化學系統末端排放的堿性廢水進入池中，當中和池內PH值大于11.5時，系統進入中和處理程序。除鹽水站設置有2天鹽酸儲罐，罐體材料為全結構玻璃鋼。卸酸槽車與墻外管道通過軟管連接后，打開槽車閥門、泵入口、出口閥門，酸液流出，軟管及泵入口管道中存在少量空氣，導致泵無法啟動，只能開啟泵出口處的排氣閥進行排氣。此時，管道內殘存鹽酸及新流入鹽酸伴隨著管內空氣排入地溝中，由于地溝中鹽酸得不到稀釋，只能人工進行水沖洗，持續40多分鐘，導致大量酸霧產生，而房間內酸霧無法及時排除，導致火警探頭觸發。

運酸槽車卸酸時操作粗放、措施簡單，導致卸酸關口鹽酸揮發，加之鹽酸耗量較大、卸酸頻繁，也是導致酸霧的主要原因。

3 卸酸方式及流程優化

針對MP卸酸過程中多次產生酸霧造成JDT報警的問題，從源頭解決問題的角度出發進行技術創新。通過現場觀察、與操作人員交流，終于發現問題的本質原因。經反復研究觀察后發現：由于管道設計原因導致，在卸酸過程中，管道內殘存鹽酸及新流入鹽酸伴隨著管內空氣排入地溝中，而地溝中鹽酸得不到及時稀釋，遇水后勻速反應導致大量酸霧產生，而房間內通風設施容量較小，大量酸霧無法及時排出，所以觸發JDT探頭報警。

在不改變原設備系統的情況下，用PVC管道、閥門、法蘭、彎頭自制排氣工具，取代原直管段。經過3號機組現場試驗，打開排氣閥約2分鐘，軟管中空氣排凈，少量酸液流入事先備好的水桶中。關閉外部排氣閥，再將泵出口排氣閥門打開幾秒鐘，即可轉泵。此時，只有少許酸液排出，房間里基本沒有酸霧產生，從本質安全的角度徹底解決了酸霧問題。

鹽酸儲罐有一定的存儲周期，卸酸過程中發生謝鷗也是常見問題。同時卸酸過程中鹽酸的揮發也會對環境造成一定的影響，。因此，必須加強鹽酸卸車環節的管理，運酸槽車頂部應加裝呼吸閥，必須按規定使用耐鹽酸腐蝕的可撓性非金屬管道卸酸，兩端必須采用法蘭、螺紋或者快速接頭將槽車與專用排氣管道相連接，兩側人員密切配合操作。卸酸完畢后關閉鹽酸儲罐的閥門，將軟管和管道留存的鹽酸緩慢排入中和池中，用清水進行沖洗，從而避免鹽酸泄露或大量揮發。

4 效益分析

（1）原卸酸流程需排除大量酸液，需要人工進行沖洗，工作風險極大，容易產生大量酸霧，導致感煙探頭觸發報警。經優化后的卸酸流程簡單，主要有以下優點：從本質上解決了酸霧問題；只有少量酸液流出，減少浪費；不需要進行長時間水沖洗，人員操作風險有效較低；卸酸時間變短，原卸酸時間至少得100分鐘，現在只需40分鐘就能完成；

（2）核安全重于一切，核電廠容不得半點馬虎，如果出現重大設備損壞或人員傷亡將引起社會恐慌。本次技術創新改造在不改變原設備系統的情況下，優化了化學系統卸酸方式和流程，從從本質安全的角度徹底解決了酸霧問題，減少了人員工作風險和人因失誤風險，避免了核電廠跳機跳堆風險。同時，化學系統卸酸方式及流程優化減少水資源和鹽酸的浪費，利用保護生態環境，造福于民、利于社會發展。

（3）核電廠化學系統卸酸方式及流程優化減少水資源的浪費，一臺機組每次卸酸能節省1T生產用水，5升鹽酸，每月卸酸2次/臺。4臺機組共96次卸酸，可每年節約水資源96T，鹽酸480L。如果只計算經濟價值相對來說較少，但間接創造的價值非常大，避免跳機跳堆1次，按啟停機1天計算將損失1000萬元，由此帶來的人工成本和社會成本無法計算。

5 結語

核電廠化學系統卸酸方式及流程優化，每年間接的經濟效益包括化學系統運行減少制水量，鹽酸、水資源的浪費及廢棄鹽酸處理費，降低人員操作風險，減少人工成本、人因失誤風險和環境污染風險等。本次改造取得的節能減排效果，還包括較大的社會效益，減少社會上對于“核恐慌”、“核懼怕”的思想，其中“核安全重于一切、保護生態環境”，也是可持續發展理念在實踐工作中的應用和推廣。