方家山核電機組常規島汽側管道動力沖洗

毛忠軍

【摘要】核電機組系統內清潔度對機組運行安全、設備管道部件使用壽期有重要意義。對于汽側系統管道，因系統內無在線泵設備，在安裝階段，系統沖洗主要靠重力沖洗進行。方家山常規島汽側管道沖洗工作中，采用凝結水泵產生的動力水對汽側系統管道進行沖洗工作，取得較好效果，可為其他機組汽側管道沖洗工作采用及借鑒。

【關鍵詞】常規島;汽側管道;動力沖洗

1、引言

汽輪機廠房管道系統按通過介質主要分成兩類，一類是水系統，如凝結水系統、閉式水系統、給水系統等，介質水在系統內循環由系統在線泵提供動力，另一類是汽系統，如各級抽汽系統、低壓加熱器疏放水系統、高壓加熱器疏放水系統、汽水分離再熱器系統等，其介質蒸汽運轉主要靠介質本身壓力差的變化推動。因此，在安裝階段，水系統沖洗工作利用系統在線泵進行開式沖洗或閉式循環沖洗，而汽側管道因無在線泵，一般只能通過重力開式沖洗及壓縮空氣吹掃的方法進行。重力沖洗有以下缺點：1.沖洗水流量隨時間遞減，沖洗無法持續進行;2.一般系統管道走向復雜、多變，采用重力沖洗時，水流只能從高處往低處流動，存在較多的沖洗死角。壓縮空氣吹掃也有部分缺點：管線較長、沖洗壓力較小，會造成吹掃不徹底，導致清潔度無法保證。針對以上缺點，方家山核電常規島汽側管道系統（主要為汽水分離再熱器系統（GSS）和高壓加熱器系統（AHP））沖洗工作采用動力沖洗方式進行，并且將GSS系統與AHP合并進行聯合沖洗以求更加完整、高效的完成汽系統沖洗。

2、動力沖洗水源及動力泵的選擇

方家山汽側管道動力沖洗采用凝結水泵作為動力泵，凝汽器作為沖洗水儲水器。選用以上組合有考慮以下原因：

（1）凝汽器容量足夠大，可以滿足各系統開式沖洗水量需求;

（2）凝結水泵流量大，且凝泵出口壓力適中，可滿足各系統開式沖洗流量要求，并不會因過大的壓力對系統產生超壓損壞風險;

（3）凝結水系統管道分布在廠房大部分區域，可較方便的通過臨時管將凝泵出口水引至待沖洗系統。

3、方家山汽水分離再熱系統及高壓加熱器汽側系統管道動力沖洗

方家山核電工程常規島共有2臺汽水分離再熱器（MSR），每臺MSR各有一套疏水放汽系統，以保證MSR有效和安全的運行。安裝完成后需對管道進行沖洗，以保證管道清潔度。汽水分離再熱系統分成三部分，一是對二級再熱蒸汽的凝結水疏水，涉及管道及設備有二級再熱蒸汽管道、MSR內二級再熱器、二級再熱疏水箱，二級再熱正常疏水至7號高壓加熱器管道以及二級再熱危急疏水至凝汽器管道;二是對一級再熱蒸汽的凝結水疏水，涉及管道及設備有一級再熱蒸汽管道、MSR內一級再熱器、一級再熱器疏水箱、一級再熱正常疏水至6號高壓加熱器管道以及一級再熱危急疏水至凝汽器管道;三是對汽水分離再熱器殼體蒸汽凝結水進行疏水，涉及管道及設備有殼體疏水箱、GSS疏水泵、殼體疏水至低壓加熱器給水管道。（系統流程圖見下圖）

GSS一級加熱器系統流程圖：

GSS二級加熱器系統流程圖：

高壓加熱器汽側系統管道主要包括汽輪機六級抽汽管道、七級抽汽管道、七號高加事故疏水至凝汽器管道，六號高加事故疏水至凝汽器管道，七號高加正常疏水至六號高加管道，六號高加正常疏水至除氧器管道以及高壓加熱器排氣放水管道。汽水分離再熱系統通過一二級再熱器正常疏水至六七號高加管道相連通。

AHP系統流程圖：

沖洗用水水源來自于除鹽水系統，一部分除鹽水將凝汽器灌水至運行水位，一部分除鹽水將待沖洗系統注滿水。

汽水分離再熱系統沖洗主要流程如下：

（1）凝泵出水→凝結水減溫水→輔助給水管道（該管道接凝結水減溫水，位置距離MSR二級再熱蒸汽管道流量計較近）→臨時管接至流量計處替代短管（沖洗時流量計緩裝，用短管短接）→MSR二級再熱疏水箱及危急疏水至凝汽器管道（危急疏水管道調節閥緩裝，并接臨時管至地溝）→地溝;

（2）凝泵出水→凝結水減溫水→輔助給水管道（該管道接凝結水減溫水，位置距離MSR二級再熱蒸汽管道流量計較近）→臨時管接至流量計處替代短管（沖洗時流量計緩裝，用短管短接）→MSR一級再熱疏水箱及危急疏水至凝汽器管道（危急疏水管道調節閥緩裝，并接臨時管至地溝）→地溝;

（3）凝泵出口→低壓加熱器給水→MSR疏水泵出口管（出口管調節閥緩裝，接臨時管至管溝）→臨時管至管溝。

汽水分離再熱系統各危急疏水管沖洗完畢后，通過一二級再熱器正常疏水至六七號高加管道將凝結水泵出口動力水引至高壓加熱器汽側，對高壓加熱器汽側管道進行動力沖洗，各級高加危急疏水調節閥緩裝，并用臨時管接至附近地溝進行開式沖洗排水。加熱器各排氣防水管可在沖洗母管后適時開啟閥門進行沖洗。沖洗流程如下：

凝泵出口→汽水分離再熱系統管道→汽水分離再熱系統疏水箱正常疏水至高壓加熱器殼側→高壓加熱器事故疏水至凝汽器管道（調節閥處用臨時管接至排水地溝）→地溝。除氧器可進行人工清理，也可以在重力沖洗的情況下保證系統內清潔度（除氧器下降管管徑大、走向簡單），因此，接收高加正常疏水管道沖洗水是可行的。高加危急疏水管道沖洗完畢后，高加正常疏水可在凝泵提供的動力沖洗進除氧器。

4、施工技術（安全）要求

沖洗前必須進行安全技術交底，所有參加沖洗試驗人員必須對系統有充分的了解，參與試驗的系統范圍內相關單位應進行系統完善情況檢查;

嚴格執行操作命令、監護制和設備狀況掛牌制，試驗設備及管路附近設警戒區，非試驗人員嚴禁入內;

與該工作無關的系統必須可靠隔離，并作好標識;

沖洗試驗過程中，嚴禁亂開閥門，嚴禁在相關管道上開孔、敲打、焊接;

沖洗開始前，所參加的相關系統必須先注滿介質，沖洗開始后，所有閥門的切換，必須先開后關，不得讓系統承擔過高壓力;

排放水應引入可靠的排水井或溝中排放管的截面積不得小于被沖洗管截面積的60%，排水時不得形成負壓;

管道的排水支管應全部沖洗;

水沖洗應連續進行以排出口的水色和透明度與入口水目測一致為合格;

當管道經水沖洗合格后暫不運行時應將水排凈并應及時吹干。

結語：

方家山核電工程低壓加熱器汽側系統管道也采用了與汽水分離再熱系統及高壓加熱器汽側系統管道一樣的動力沖洗方法，取得了良好的效果。由凝汽器及凝結水泵提供的連續沖洗水量，使得汽側系統管道沖洗持續進行，大大縮短了汽側管道沖洗時間，重力沖洗一次結束后需重新補滿水后再次沖洗，且需多次反復，耗時長。采用動力沖洗后，克服了重力沖洗無法到達的死角，大大擴大了汽側管道有效沖洗范圍，且因水流流速更有保證，沖洗效果也比重力沖洗有較大提升。該方案在方家山機組的成功實施，為我國百萬級核電常規島汽側管道的沖洗，開創了一個新的思路，為我國蓬勃發展的核電事業提供了寶貴的施工經驗，對于我國普通電廠建設、核電建設均具有非常重要的借鑒和參考價值。

參考文獻：

[1]《電力建設施工及驗收技術規范》管道篇DL5031-94

[2]汽水分離再熱器系統圖及安裝圖（東方汽輪機廠家圖）

[3]《1MX、2MX汽水分離再熱系統（GSS）管道水壓沖洗試驗方案》

[4]《1MX、2MX高低壓加熱器汽側擴大沖洗及水壓方案》

[5]《工業金屬管道工程施工及驗收規范》GB50235-97