百萬千瓦級核電站常規島管道、設備全面清潔控制方案

李江偉　楊果

【摘 要】根據某核電廠常規島二回路水系統、蒸汽系統等管路和設備清潔度控制方法，并結合核電機組臨界至商運階段調試需求，總結并提出了核電廠常規島水管路、汽管路和設備全方位清潔度控制的方案，以縮短商運前主線工作時間，為公司創造更大的經濟效益。

【關鍵詞】核電站；常規島；清潔

1 常規島管道、設備全面清潔控制必要性簡介

在核蒸汽沖轉以后，電動主給水泵濾網會多次出現壓差高甚至堵塞濾網情況，每次清洗工期大約為8到12小時，直接影響電廠的商運時間。另外，突然出現的壓差高可能導致緊急停堆，增加了核電廠機組運行風險，且會直接造成巨大的經濟損失和不良的社會影響。

2 問題描述與分析

常規島二回路系統主要包括以凝結水系統、主除氧器系統、電動主給水系統等為主的水系統和以主蒸汽系統、汽水分離再熱器系統等為主的蒸汽系統，這些系統中水管路在核蒸汽沖轉前會進行嚴格的沖洗和水質化驗，保證主除氧器內水進入蒸汽發生器之前pH值、含氧量、懸浮物等參數合格。蒸汽系統、抽汽管路和部分水管路無法實施沖洗，其中部分管路在安裝前進行人工擦洗，其它大部分管路都無法直接進行處理。在核蒸汽沖轉過程中，蒸汽會將蒸汽管路內雜物帶出進入凝汽器，然后通過水管路或者是抽汽管道直接進入主除氧器；最終導致電動住給水泵中壓濾網壓差高甚至濾網堵塞事件頻繁出現。

因此要解決該問題，減少電動住給水泵濾網壓差高或者堵塞次數，就必須對所有蒸汽管路、抽汽管路以及凝汽器和主除氧器進行清潔度控制；保證核蒸汽沖轉期間不會有新的雜物或者盡可能少的雜物被蒸汽帶入主除氧器。

3 常規島管道、設備全面清潔控制方案

3.1 常規島管道、設備性質分類

需要在核蒸汽沖轉開始前專門清理的管道和設備主要可分為6類，分別為主要蒸汽系統管道、常規二回路水管路、汽機蒸汽和疏水系統管路、凝汽器和主除氧器、抽汽管路、除抽汽管路和可隨水管路沖洗的進入主除氧器的其它管路。這些管路由于安裝時間、管徑以及空間布置等原因，需要分階段、使用不同的方式進行管路或設備清潔，有些甚至需要反復多次清潔，才能達到預期的目的。清理方式主要包括壓縮空氣爆破吹掃法、蒸汽吹掃、高壓水槍沖洗和人工擦洗清理等。

3.2 各種類型管路清潔度控制方案

3.2.1 主要蒸汽系統管道

該部分管路包括主蒸汽系統管路、主蒸汽供主除氧器管線、主蒸汽供汽水分離再熱器二級再熱管線、氣機旁路系統管線、主蒸汽供輔助蒸汽管線、主蒸汽供汽機軸封系統管線、高壓加熱系統等部分無法水沖洗的水管路。該部分管路安裝時間比較集中、連貫性好、涉及范圍大、管線長，適合于使用壓縮空氣爆破吹掃的方法進行雜物清理。

3.2.2 汽機蒸汽和疏水系統管路

汽機蒸汽和疏水系統主要管路管徑在600mm—2500mm、管道比較集中，且一般是在地面上組對、焊接完成后再進行吊裝；每條獨立管路上都有人孔，非常便于安裝完成后清潔人員和檢查人員進入，因此此部分管路選用人工擦洗的辦法處理。

首先是在焊接完成后、吊裝以前，組織清潔人員使用白布和面團對管道內雜物、浮銹等進行清理，清理完成并檢查合格后進行吊裝。待所有汽機蒸汽和疏水系統管道吊裝完成后、人孔封堵以前，再次組織監督人員進入管道做清潔度檢查；若清潔度不合格，則要再次進行擦洗和清理，直至管路滿足清潔度要求后封堵人孔。

3.2.3 凝汽器和主除氧器

凝汽器中雜物主要來至施工階段可能遺留在凝汽器內的異物、未清理干凈的焊渣、泥土等，以及后期二回路水系統沖洗過程中水管道內最終進入凝汽器部分雜物；主除氧器內雜物主要來至于沖洗階段管道內雜物進入。另外，在非核蒸汽沖轉階段，蒸汽管道及抽汽管道未清理部分內雜物會隨蒸汽進入凝汽器和主除氧器。凝汽器和主除氧器內雜物清理只需要在核蒸汽沖轉前打開人孔門將其內雜物清理干凈即可。

3.2.4 抽汽管路

抽汽管路主要包括用于3號低加加熱的中壓缸4級葉片后抽汽、用于4號低加加熱的中壓缸2級葉片后抽汽管路、用于主除氧器加熱的高壓缸排汽管路管路、用于6號高加加熱的高壓缸6級葉片后抽汽管路、用于7號高加加熱和汽水分離再熱器1級再熱加熱的的高壓缸4級葉片后抽汽管路。這些管路管徑較小，管道布置高度差相對較大，爆破吹掃和傳統水沖洗等清潔處理方法都無法完成該清理工作。

該管路可使用專業的可沿管路自行攀爬的高壓水槍進入管道內部進行沖洗，該方法操作簡單、沖洗效率高；但是要求管路中不能有逆止閥和“S”型閥門，以防止高壓水槍槍頭被卡在管道內。

3.2.5 除抽汽管路和可隨水管路沖洗的進入除氧器的其它管路

本部分管路包括給水加熱器疏水回收系統主要水管路、汽水分離再熱器殼側疏水管路、氣機旁路系統直接進入主除氧器部分管路、輔助蒸汽分配系統進主除氧器管路、蒸汽發生器排污系統加熱回水、6號高壓加熱器正常疏水管路；這些管路基本上直接進入主除氧器，必須前期將雜物清理干凈。各管路清潔方案介紹如下：

1）給水加熱器疏水回收系統管道

該部分管路管徑較小，在核蒸汽沖轉前不投運，因此無法使用人工擦洗和常規水沖洗方案；建議該部分管路采用可沿管路自行攀爬的高壓水槍沖洗方案，沖洗方法與抽汽管道的相同。

2）汽水分離再熱器殼側疏水管路

直接通過常規島除鹽水分配系統充水至滿液位，然后再通過水泵打循環攪混30min左右再迅速排向凝汽器的方式反復沖洗，直至水質合格。然后以同樣的方式沖洗殼側疏水箱至除氧器上游管段的管道。

3）氣機旁路系統

氣機旁路系統在非核蒸汽沖轉期間直接使用熱蒸汽吹掃。

4）輔助蒸汽分配系統

輔助蒸汽分配系統進除主氧器管路同樣在第二次主除氧器清理前，使用輔助蒸汽進行吹掃，將雜物直接吹掃至主除氧器內。

5）蒸汽發生器排污系統

蒸汽發生器排污系統加熱回水在非核蒸汽沖轉期間沖洗，確保第二次主除氧器清理前沖洗干凈。

6）6號高壓加熱器正常疏水管路

本段管路在核蒸汽沖轉前不投運且管道長、高度差較大，一般清潔方法處理難度比較大。最終本段管路清潔度處理采用了可沿管路自行攀爬的高壓水槍沖洗方案。實踐證明高壓水槍沿管壁從除氧器上方口進入向下攀爬50m左右反復沖洗，洗效果很好。

4 結束語

二回路水管路和設備常規沖洗主要是為了保證除主氧器水質合格，防止不符合要求的水進入蒸汽發生器內。而本文提出的常規島二回路水、汽管路和設備全方位沖洗方案即保證了主除氧器和蒸汽發生器用水合格，還可以大大減少電動主給水泵濾網壓差高和濾網被堵的次數，同時降低了汽輪發電機跳閘和緊急停堆的風險。這樣既能節約運行成本又能改善核電廠的社會影響，屬于比較實用的調試和管理經驗。

[責任編輯：楊玉潔]