海南核電取水系統堵塞事件分析和對策

陳杰+張利+翟維強

（海南核電有限公司 維修處 海南省 昌江縣）

摘 要：海工系統是指電廠的取水和排水系統，是核電廠冷源供給系統，反應堆堆芯的冷卻最終依賴于持續穩定的海水冷卻水的供給，穩定、充足的海水供應關乎核電廠的安全穩定運行。

關鍵詞：海工維護；昌江核電廠；格柵；攔污網

1.前言

2016年1月23日，海南昌江核電廠1號機組取水泵房（以下簡稱“PX”）出現異常： PX泵房鼓網反沖洗流道垃圾量陡增，A列進水流道細格柵液位差持續增加（局部堵塞），幾天后，1號機循環水過濾系統A列1號格柵除污機（以下簡稱“1CFI011DG”）底部卡阻，再接著1號機循環水過濾系統A列3號格柵除污機（以下簡稱“1CFI013DG”）底部受阻。由于B列未發生問題，暫未影響取水安全。

下面先介紹海南昌江核電廠針對該事件所開展的水下探測和異物清理工作，再結合海南昌江核電廠取水口水文環境的特點，全面分析造成此事件的主要原因，通過分析得出的結論，為下一步系統地開展海工維護工作提供建議，以避免類似事件重發。

2.水下探測和堵塞處理

1CFI011DG/013DG水下細格柵發生堵塞事件時，1號機正在運行中，無法安排潛水員下水處理，按原定計劃在2月份小修期間處理。

2號機PX前池與1號機PX前池底部通過水下連通門連通，而1、2號機鼓網反沖洗垃圾和格柵除污柵打撈上來的垃圾均通過總渠經撈渣框粗過濾后返回2號機PX前池，此時2號機未運行，猜測重新返回前池的垃圾在1號機水流作用下經水下連通門由2號機前池進入1號機前池，而最靠近連通門的A列1CFI011DG/013DG首當其沖，吸入最多的垃圾，較遠的B列1CFI012DG/014DG暫時幸免。

2.1 2號機前池水下探測

為驗證猜想， 2月23日至24日組織潛水員進廠，率先對尚未運行的2號機前池和四個細格柵進水流道水下沉積物進行了全面的探測，探測結果見下圖1所示。

通過2號機前池積淤量分布圖示，猜想得到驗證：在1號機吸水作用下，2號機西側流速較大，積淤較少。返回2號機PX前池東側的垃圾部分經連通門進入1號機PX前池，并流入最近的1CFI011DG/013DG底部。

3.原因分析

3.1 垃圾來源

位于海南昌江核電廠址北偏東方向約6公里處是珠碧江水域的入?？谖恢?，珠碧江兩岸大量未經處理的生產、生活垃圾常年不斷隨水流到達入?？诩案浇Ｃ?，由于海浪和潮汐作用，垃圾大量匯集在入?？谖恢酶浇粠Ш０渡?，包括電廠取水口附近海岸帶。在對海邊取水明渠附近現場進行巡查時，發現取水明渠右側（東北方向）海灘上布滿大量生產、生活垃圾，和1CFI011/013DG底部細格柵打撈上來的一致。

昌江核電廠冬季為北風季節，在偏北風和海浪作用下，大量生產、生活垃圾被沖上取水明渠附近海灘，在取水明渠堤壩的阻攔下，垃圾積存在明渠右側的小灣內.

3.2 氣象、水文狀況

根據相關部門提供的氣溫、風向、浪高、高低潮位數據可以看出，浪向和風向由23日之前的偏東轉為偏北，風力增加至4-5級，23日15：50是近段時間里附近海域的最低潮位，為-70cm，同時浪高達到1.1至1.8米，為近期最高數值。

綜上，在取水明渠右側小灣內積存的大量生產、生活垃圾在海水退到最低潮位時進入取水明渠取水口附近海面，疊加偏北大風浪，最終在電廠用水吸力作用下被吸進CB2進水隧道涌入PX前池。

4.3攔污網

取水明渠攔污網工程于6月11日進行了竣工驗收。6月21日受臺風“鯨魚”影響后，局部攔污網破損嚴重、首尾浮筒脫離鋼絲繩和錨鏈，經設計核實，將原浮筒連接鋼絲繩導環替換為“U”型合金鋼高強度卸扣環，10月3日修復完畢。10月5日晚，受第22號臺風“彩虹”影響，現場風高浪急，天氣惡劣，西堤首浮再次脫離鋼絲繩和錨鏈，2015年10月27日組織船機設備再次進場將西堤首浮第二次打撈上岸后進行修復并重新安裝就位，于11月5日修復完工。

2016年1月23日，海邊巡檢發現攔污網再次破損，經查攔污網網眼設計尺寸為80mm×80mm。

通過上述信息，我們可以看出，垃圾越過攔污網主要有以下三方面原因造成的：

（1）攔污網2015年6月11日竣工驗收，6月21日、10月5日兩度損壞，修復后，于2016年1月再次損壞。攔污網頻繁損壞，說明攔污網的設計強度不能滿足實際要求。

（2）攔污網網眼尺寸為80mm×80mm，尺寸小點的垃圾很容易穿過。

（3）在1.1至1.8米的高浪作用下，很多垃圾會從頂面越過攔污網。

4.結論和建議

總結上述的事件處理和原因分析，可以得到如下結論：

（1）垃圾源頭未解決，地方環衛部門未有效治理核電廠取水口周邊生產、生活垃圾，導致長年累月垃圾源源不斷的產生；

（2）設計上未考慮電廠取水口冬季惡劣的水文環境，直堤結構的取水明渠和攔網污設計均無法勝任大風浪環境；

（3）取水明渠僅設置一道攔污網，且網眼尺寸偏大，在破損后，下游無有效攔截屏障；

結合上述結論，為下一步做好昌江核電廠海工維護工作，建議從源頭上防止垃圾進入取水明渠入口，主要工作有：

（1）將取水明渠從直堤結構改造成環抱結構，從而起到御風消浪和減緩泥沙推進作用；

（2）接口當地政府環保部門，要求制定有效方法，解決珠碧江沿線和沿海一帶生產、生活垃圾大量進入海水的問題；

（3）建立預警機制，提前發現，在絕大部分垃圾和海生物或其它異物進入取水口前清理掉；