常規島氣壓供水系統JPH淺析

張濤

摘 要

常規島氣壓供水系統JPH在秦二廠擴建機組運行以來發生過多次運行事件，造成了一定影響和后果。本文主要對系統功能，運行方式、重要儀表的使用和簡單控制原理來進行介紹，通過對典型運行事件的故障原因進行分析，提出實際工作中應采取的應對措施。

關鍵詞

常規島氣壓供水系統;事件;異常處理及分析

中圖分類號： TM623.1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.15.055

常規島氣壓供水系統簡稱JPH系統，該系統位于3號機組常規島0m廠房內，該系統與消防水分配系統（JPD）相連接，正常狀態下維持消防管網的壓力1.0～1.05MPa，避免了消防水生產系統的JPP泵由于消防管網的微小泄漏而頻繁啟動運行;在廠房發生火災時，為初期滅火提供12m3的消防用水量，確保初期滅火的有效性和為JPP系統投入爭取時間。

1 系統組成、工作原理和運行方式

1.1 系統組成

該系統主要有一個20m3的消防補水箱，由SEP生活水作為補水水源，還有3個氣壓罐和2個補氣罐和2臺補水泵和2臺補氣泵及一個就地控制柜。

1.2 系統工作原理

系統中的3只氣壓罐下部充水，上部充空氣。

罐內設定有以下定值：

穩壓高水位H4：為補水泵停運信號。該信號具備記憶功能，水位高出現以后，一直保持，直到水位低出現后該信號被復位。

穩壓低水位H3（即消防高水位）：為補水泵啟動信號。該信號具備記憶功能，水位低出現以后，一直保持，直到水位高出現后該信號被復位。

穩壓高水壓P4： 上升至穩壓高水壓P4時停泵。

穩壓低水壓P3（即消防供水高水壓）：補氣泵啟動信號，使罐內水壓、氣壓上升。

消防供水低水壓P2： 壓力低（0.85MPa）用于產生“消防運行”信號，此時補水泵、補氣泵均停運，電磁閥關閉。

滅火時由于消防流量大，管網壓力下降更大，氣壓罐將會繼續向消防管網供水，直至消防低水位和消防供水低水壓。在消防期間本系統可為消防管網提供12m3水量，此時供水壓力在1.0～0.8MPa。此后3個氣壓罐還可以為消防管網提供10m3水量，但不考慮任何水壓要求。本系統中還設置有一個體積為20m3的消防補水箱，其水源來自SEP生活飲用水系統，補水泵自消防水箱取水。

具體的補氣過程為：

2 重要儀表和運行參數的說明及操作中的注意事項

JPH系統正常運行期間，運行人員對JPH的操作主要是定期試驗操作和相關設備的檢修隔離操作，在這期間運行人員必須理解系統重要儀表的作用和系統參數的設定值，不能盲目操作，以防止造成設備損壞和運行事件的產生。

2.1 儀表3JPH001LSP

3JPH001LSP是測的母管壓力，本來設計用于控制消防主泵的起停，由于消防主泵另有信號控制，本系統該表的壓力高信號沒有使用，壓力低（0.85MPa）用于產生“消防運行”信號，此時補水泵、補氣泵均停運，電磁閥關閉。該儀表在正常運行時是不需要操作的，但參數要牢記，日常巡檢都會有記錄，通過巡檢參數來判斷系統是否處于正常狀態，運行人員也必須知道儀表內的綠、黑、紅3個指針的實際意義，黑色指針表示實際壓力值， 紅色指針為系統最高壓力（1.05MPa），綠色指針為系統最低壓力指針（0.85MPa），該壓力用于產生“消防運行”報警信號，此時補水泵、補氣泵均停運，電磁閥關閉。

3JPH002LSP一樣具有監測母管壓力的功能，但同時也能對補氣泵進行啟停控制，也有綠、黑、紅3個指針，但是卻有著不同的實際意義，黑色指針表示實際壓力值;紅色指針為系統最高壓力指針（1.05MPa），為補氣泵停運定值;綠色指針指在1.0MPa處為補氣泵啟動定值。

2.2 電磁閥

電磁閥與補氣泵并列相連，其作用主要是控制回水，當補氣泵啟動時，電磁閥關閉，使補氣泵能將補氣罐里的水打入氣壓罐內，當補氣泵停運時，電磁閥打開，使氣壓罐里的水通過電磁閥回到補氣罐，從而使補氣罐內的氣體壓入氣壓罐，達到增壓的目的。電磁閥有兩個，為常閉式電磁閥，當電磁閥通電后，電磁鐵得電，將閥瓣開啟。

2.3 補氣罐進氣逆止閥

兩個逆止閥分別安裝在兩個補氣罐的上方位置，逆止閥的正常工作是常規島氣壓供水系統JPH功能實現的保證，JPH系統通過該閥門的開啟來吸入空氣，后通過改閥門的正常關閉將吸入的空氣壓向補氣罐，而使得系統壓力得以維持在正常值水平，因此在日常巡檢和試驗時一定要多加關注。

3 系統控制

系統正常運行時，兩列之間交替運行，下面介紹系統的控制原理。

3.1 補水泵控制邏輯

補水泵運行方式分為兩種，一種為手動運行;另一種為自動控制。兩種方式是通過就地控制柜來進行切換。

當補水泵控制方式選為自動運行，補水泵的啟動是通過氣壓罐和消防水箱的液位來控制。相關的控制信號如下：消防水箱水位高信號產生時會發送到就地控制柜產生報警信號。消防水箱水位低信號觸發時，已啟動的補水泵將停運，并閉鎖補水泵和補氣泵啟動，此外該信號會送入就地控制柜產生報警信號。氣壓罐水位低信號（H3）：為補水泵啟動信號，該信號具備記憶功能，水位低出現以后，一直保持，直到水位高出現后該信號被復位。氣壓罐水位高信號（H4）：為補水泵停運信號。該信號具備記憶功能，水位高出現以后，一直保持，直到水位低出現后該信號被復位。

3.2 補氣泵控制邏輯

補氣泵運行方式分為兩種，一種為手動運行;另一種為自動控制。兩種方式是通過就地的控制柜來進行切換的。補氣泵的啟動時間時通過控制柜內部的PLC來控制的，目前設定的時間為：補氣泵運行14分鐘，停運25分鐘.

當補氣泵控制方式選為自動運行，補氣泵的啟動是由系統的壓力開關和補水泵的啟停來控制。相關控制信號如下：氣壓罐水位高信號（H4）：為補氣泵允許啟動信號，即補水泵停運時，補氣泵才允許啟動。該信號具備記憶功能，水位高出現以后，一直保持，直到水位低出現后該信號被復位。壓力低信號（P3）：為補氣泵的啟動信號。壓力高信號（P4）：為補氣泵的停運信號.

3.3 電磁閥的控制邏輯

電磁閥有兩個，為常閉式電磁閥，當電磁閥通電后，電磁鐵得電，將閥瓣開啟.為了避免回水電磁閥長期帶電，系統自動運行時電磁閥在以下3種情況下才帶電開啟：

系統投自動時，回水電磁閥開啟10分鐘。

壓力未達到1.05MPa，補氣泵運行14分鐘停運后，回水電磁閥開啟25分鐘。

補氣泵運行未滿14分鐘，壓力已經達到1.05MPa，補氣泵停運，回水電磁閥開啟10分鐘。

4 事件分析及系統運行建議

秦二廠擴建機組在運行以來，常規島氣壓供水系統JPH發生過多次運行事件，該系統雖然不大，但出問題后的影響范圍較廣，加之該系統沒有及時送到主控的報警信號，如果不能及時發現處理，后果相當嚴重。現將一些典型事件的分析和處理過程加以說明。

4.1 事件：系統管道破裂

事件經過：2014年11月21日，約8：55分3＼4號主控幾乎同時出發JPP壓力低報警，3＼4號機組四臺消防水泵自動啟動，主控立即要求各崗位檢查消防動作情況，緊接著3號主控出發3LKT＼LKF、8LCD絕緣低報警，現場匯報3號常規島廠房0米靠近海側地方到處是水，大量消防水從JPH房間涌出，初步判斷為JPH管道斷裂后，主控手動停運4臺JPP泵（約8：59分），斷開JPH房間設備泵電源（3LKT/LKF上負荷），現場發現JPH037VT閥體管道斷裂后快速將泄漏點隔離，此時3號常規島0米、-7.2米靠近海側地面大量積水，ASG除氣裝置、3CVI真空泵、CRF凝汽器A進水電動閥等設備被淋濕。

4.2 事件：補水泵反轉故障

事件經過：2012年10月16日，運行二處四值早班，常規島現場操作員接到主控通知說出現JPP壓力低報警，立即前往現場查看。發現3JPH001LSP和3JPH002LSP壓力均降到0.8MPa，3JPH002LN和3JPH003LN液位均只有15cm左右，3JPH0 01BA有溢流，3JPH003PO在轉動但電機是涼的，3JPH001CR上003PO的運行指示燈不亮，有消防啟動和水池高液位報警。懷疑3JPH003PO反轉，打開3JPH001CR柜門發現3JPH003PO電源3JPH002JA已不明原因跳閘在斷開位置，因此確定3JPH003PO在反轉，于是立即關閉3JPH003PO進出口隔離閥3JPH019/021VT，3JPH003PO停止反轉。

4.3 事件總結

JPH系統雖小但是故障率高，造成的影響也很嚴重，因此有必要在這里將該系統常出的故障進行總結和并提出相應的處理措施。

4.4 系統運行建議

1）由于氣壓罐與系統連接處都是通過橡膠膨脹節進行的軟連接，但圖紙上都是管道直接連接，建議修改圖紙。

2）建議取消3JPH001LSP的現場操作的功能，由于3JPH001LSP和3JPH002LSP兩塊表都是測的母管壓力的，該儀表正常運行時，運行人員是不用操作的，但3JPH002LSP是需要操作的，由于他們在一根管道上，且位置較近，有誤操作的風險。

3）建議調整3JPH001VT的位置或增加現場操作平臺，該閥門在5m多高的位置，且操作手輪靠外，運行人員站在水箱頂部操作及其不方便也不安全，有一定的工業風險。

4）建議將3JPH001BA的排水閥和溢流閥的排水都引向室外，排水管靠近YA廠房，出現漏水時容易被發現，防止排水不暢造成廠房被淹。

5）建議更換玻璃管液位計，在執行PT3JPH002時，很難觀測到水位的變化，而且水位計位置較高，不好就近觀測。

6）建議定期對系統內容易發生破裂的地方進行定期完好性檢查，防止發生設備破裂而造成跑水。

5 結束語

希望通過本文能夠幫讀者了解JPH系統的日常運行狀況、出現的問題及其解決方法，以便在出現類似故障時，運行人員都能更好的應對處置，將故障點快速隔離排除。

參考文獻

[1]戚屯鋒，等.3、4號機組中級運行培訓教材（下冊）[S].浙江嘉興：中核集團核電秦山聯營有限公司，2011：216-222.

[2]秦山第二核電廠擴建機組常規島氣壓供水系統.華東電力設計院，2008年11月.

[3]3號機組系統運行規程，浙江嘉興：中核核電運行管理有限公司二廠，2013.