M310核電機組反應堆冷卻劑疏水箱水位和壓力控制

閆 超

（中核核電運行管理有限公司，浙江 海鹽314300）

1 簡介

核島排氣和疏水系統（RPE）系統收集核島內產生的所有氣體、液體和固體的廢物，根據廢物種類不同（可回收或不可回收廢水、含氫或含氧廢氣），分別由各自的獨立設備及管網輸送到位于核輔助廠房的硼回收系統（TEP）、廢液處理系統（TEU）及廢氣處理系統（TEG）。失水事故后，可將核燃料廠房和核輔助廠房的高放射性廢水再注入反應堆廠房。反應堆廠房疏水箱—水坑共有4個，分別為：

（1）反應堆冷卻劑疏水箱RPE001BA；

（2）含氧廢氣疏水罐RPE002BA；

（3）工藝疏水箱RPE003BA；

（4）安全殼疏水坑RPE011PS。

每個水箱和水坑都有一臺或兩臺水泵來排水以維持其液位在一定范圍內，通過進氣和排氣保持其壓力在一定范圍內，通過安全閥保護水箱。

1.1 反應堆冷卻劑疏水箱概述

反應堆冷卻劑疏水箱RPE001BA屬于核島排氣和疏水系統（RPE），它安裝在反應堆廠房R148，底部標高為-3.0 m。為防止空氣進入RPE001BA，箱內用N2覆蓋，壓力大于大氣壓。RPE001BA下方接有2臺泵RPE001PO和RPE002PO，上方接有進水管、進氣管和排氣管，還有安全閥。RPE001PO和RPE002PO保持RPE001BA液位在一定范圍內；氮氣減壓閥RAZ031VZ、排氣背壓控制閥RPE001VY、001VY氣動隔離閥RPE005VY和安全閥RPE004VY保持RPE001BA壓力在一定范圍內。

1.2 反應堆冷卻劑疏水箱的啟動

RPE的初始情況是：001BA內無液體，排氣和疏水閥關閉，手動供氮閥026VY關閉。

系統啟動：

（1）開啟026VY給RPE001BA供氮，并通過穩壓器卸壓箱充之以REA系統的水直到20%水位，低1液位（0.42m）；

（2）開啟606/607VP，將連接001BA的管道和泵自身的氣體排出；

（3）開啟601VY并確保通向TEG的閥門關閉，將001BA內的氣體排至大氣，使含氧量小于3.5%容積；

（4）排氣結束后，關閉601VY并開啟背壓控制閥的隔離閥006VY；

（5）然后選定一臺泵（被選擇的泵高水位啟動，低水位停運；第二臺泵高高水位啟動，低水位停運）并開啟其下游隔離閥015VP和016VP。

1.3 反應堆冷卻劑疏水箱液體來源

在機組功率運行、熱備用和熱停堆工況下，RPE系統正常運行，反應堆冷卻劑疏水由RPE001BA接收，包括：

（1）主泵第三級密密封低壓泄漏；

（2）RRA等系統的閥桿泄漏；

（3）反應堆壓力容器法蘭引漏；

（4）穩壓器卸壓箱疏水。

2 反應堆冷卻劑疏水箱液位控制

反應堆冷卻劑疏水箱RPE001BA安裝有兩個液位表，001 MN和002 MN，正常液位維持在0.42～0.64 m。

運行人員任意選擇疏水泵001PO或002PO投入，另一臺備用；被選擇的泵在高1液位時啟動，在低1液位時停運。備用泵在高2液位時啟動，低1液位停運。疏水泵的自動啟動或停運由RPE001BA的液位自動控制，運行人員也可以從KIC上手動控制其中的一臺泵。

如果001BA到達高2液位時，泵不能自動啟動，運行人員必須在控制室將泵切為手動啟動。如果001BA到達高3液位，則表示RCP002BA輸水量過大。如果是RCP002BA輸水量過大，則關閉RCP653VP,中止RCP002BA疏水。

2.1 反應堆冷卻劑疏水箱液位低低的原因及后果

原因：

（1）RPE001/002PO沒有自動停運；

（2）由于閥門泄漏或誤操作的管線使得廢液排到003BA或011PS；

（3）RPE001LN發生故障。

后果：

（1）RPE001/002PO有汽蝕危險；

（2）含氫廢氣釋放到安全殼內。

2.2 反應堆冷卻劑疏水箱液位高高的原因及后果原因：

（1）一回路排水流量過大，RPE001/002PO沒有自動啟動；

（2）由于“安全殼隔離”或“安全殼內高放射性”或“RPE隔離信號”引起RPE001PO和RPE002PO停運；

（3）疏水管線操作不正確。

后果：

（1）如果泵的開關在“自動”位置，可重新啟動泵；

（2）RPE001BA中的反應堆冷卻劑可通過安全閥RPE004VY溢流到RPE003BA的可能性；

（3）如果RPE001BA水位繼續上升，排氣閥RPE00 5VY自動鎖定在“關閉”位置。

3 反應堆冷卻劑疏水箱壓力控制

反應堆冷卻劑疏水箱RPE001BA安裝一個壓力表003 MP，顯示正常壓力是0.02～0.06 MPa，并產生低壓報警0.01 MPa、高壓報警0.06 MPa。

為防止空氣進入RPE001BA，箱內用氮氣覆蓋，壓力保持高于大氣壓。

RPE001BA的壓力是靠RAZ031VZ和RPE005VY自動動作完成的。

（1）當003MP探測到箱內壓力低于0.025MPa時，RAZ減壓閥（RAZ031VZ）打開，氮氣進入RPE001BA；

（2）當003MP探測到壓力為0.06MPa時，RPE005VY打開，當壓力降到0.04 MPa以下時，RPE005VY關閉；

（3）背壓控制閥RPE001VY整定壓力在0.015MPa時關閉；

（4）RPE001BA由安全閥RPE004VY來防止超壓，RPE004VY整定壓力為0.2 MPa，該安全閥釋放的反應堆冷卻劑拍到工藝疏水箱RPE003BA。

4 反應堆冷卻劑疏水箱的運行

4.1 穩壓器卸壓箱RCP002BA向RPE001BA疏水

RPE001BA的標高為-3.0 m，RCP002BA的標高為0 m。RCP002BA在疏水前，RPE001BA的液位必須低于高1，否則對RCP002BA的疏水必須等待。RPE001BA的液位低于高1，可以打開RCP653VP（冷卻到60℃以下），將RCP002BA中的水排入RPE001BA。RPE001PO或002PO自動啟動，以18 m3/h的流量將反應堆冷卻劑疏水排至TEP前貯槽。應注意RCP653VP隨時都可能被關閉，RCP002BA疏水被中斷。

4.2 大修期間RPE003BA向RPE001BA疏水

在大修期間主要來自于RPE、RRA、RCV、PTR和RIS的含氧反應堆冷卻劑廢水貯存在RPE003BA中，通過RPE014PO輸送至RPE001BA，用RPE001/002PO經TEP001/008BA最終暫存于TEP002/003/004BA中。如果水質分析結果符合換料水箱PTR001BA要求，則復用，否則通過TEU輸送至TER系統。

5 結論

反應堆冷卻劑疏水箱RPE001BA是安全殼內重要的疏水箱，通過它可以將反應堆冷卻劑疏水排至TEP或者TEU系統。設置完善的水位和壓力控制系統，能很好的反映箱體內水位和壓力的變化，保護箱體和泵，防止空氣進入箱體，也防止了箱體內氣體泄漏到安全殼而造成污染。正常運行期間，運行人員監視其液位和壓力，可以幫助判斷一些重要閥門的泄漏，對運行有重要的意義。