浅谈安全壳过滤排放系统的调试

浅谈安全壳过滤排放系统的调试

金鑫

（中核核电运行管理有限公司 浙江省 嘉兴市）

摘要：本文结合调试实际过程，对安全壳过滤排放系统整体保压试验、液位报警试验和加药充氮环节过程进行了论述，并且分析了调试中碰到的问题及解决办法。

关键字：安全壳过滤排放系统 文丘里水洗器 金属纤维过滤器 核电厂

1.系统功能简介

核电站安全壳是防止放射性产物释放到环境中的最后一道安全屏障。在发生堆芯熔穿压力容器的严重事故时，由于堆芯熔融物与混凝土底板的反应而产生的不凝结气体不断增加，导致安全壳内的压力不断升高，最终可能会破坏安全壳的完整性，造成放射性物质打的外泄。安全壳过滤排放系统（EUF）通过主动卸压使安全壳内的大气压力不超过其承载限值，从而确保安全壳的完整性。安全壳过滤排放系统的过滤装置对排放气体中的放射性物质进行过滤及吸附，以减少释放到环境中的放射性物质，系统设备主要由四台安全壳隔离阀、一台文丘里水洗器、一台金属纤维过滤器等设备组成。

系统流程图

2文丘里水洗器液位报警试验

通过一临时管线，将9SED 694VD与9EUF 036VD相连，向文丘里水洗器中充入除盐水。当除盐水液位达到0.75m时，确认KIC上的003KA报警灯灭（EUF文丘里水洗器液位低低报警）；当液位达到1.5m时，确认KIC上的002KA报警灯灭（EUF文丘里水洗器液位低报警）。将液位上升到1.5m，在此液位下保持2h检查是否存在跑冒滴漏。

3化学加药装置的调试

化学加药装置由一台容积柱塞泵、一台循环搅拌泵、加药箱以及相应的管道阀门所组成，其通过一条软管可以快速的与系统相连，完成加药与排放接收药剂的功能。在调试这套加药装置中，发现如下一些问题，通过对这些问题的原因查找，最终解决了这部分困难。

1. 
   

2. 在检查各电机油位、油质合格后，上电对电机分别进行点动试验。试验中发现9EUF 001PO泵的电机存在反转，联系电气人员后发现厂家将线接反；改线后，电机转向正确。

3. 向9EUF 004BA加药箱中充入约1.3m高的水，启动001PO柱塞泵。启动柱塞泵后，发现整个加药装置的平台有较大幅度的震动，对整个系统有较大的安全隐患，于是停泵检查分析。分析及处理结果如下：

1. 
   

2. 因加药装置的平板车尚未到货，只能将这套装置直接放在2#PTR大罐外的水泥地面上，钢板底下未加任何柔性减震片或垫木；

3. 柱塞泵的出口压力过大，由泵的震动传给整套装置

依据上述分析，我们分别在加药装置的底座上面放置了几块垫木，用以吸收、缓解地面返回来的震动冲击；另外通过旋转柱塞杆的行程，调小了柱塞泵的出口压力。通过以上两项改进，在接下来2h的柱塞泵运转试验中，加药装置的整体震动在预期范围内。

4文丘里水洗器充洗涤液

在完成以上试验并确认满足加药条件后，即可对系统进行加药，具体加药的量由化学分析组的同事计算得出。在9EUF 004BA中配置好所需的化学药剂后，通过005FL连接软管将加药装置与安全壳过滤排放系统相连。启动001PO柱塞泵时，先用小流量方式启泵，随后缓慢的建立起泵的压力。因现场9EUF 001BA的标高约为25m，所以将泵的出口压力调整到约为0.35MPa左右（考虑到管线较长，拐弯较多，沿程压力损失较大，将压力稍微定的高一点，以利于快速充液）。当充液到0.3m左右时，发现柱塞泵的振动逐渐增大，并最终导致005FL连接软管快速接头与橡胶管脱落。停泵检查，分析原因并采取如下整改措施：

1. 
   

2. 连接软管本身为橡胶管线（橡胶内部有钢绳加强），其与快速接头连接方式为热压而成。软管到货已近三年时间，缺乏正常的保养维护导致橡胶老化，以致与快速接头连接处不牢；

解决方案：经与机械组的同事商量，由他们加工两个半圆形的卡箍。通过卡箍的抱紧，解决了快接头与橡胶软管之间连接不牢固的问题。

2. 
   

3. 加药管线前段的管线较粗（60mm），后段的管线通过变径减到（33mm），导致憋压太严重，所以会导致承压最薄弱处（也就是快速接头处）发生脱落。

解决方案：在后续的加药过程中，严格控制柱塞泵的压力（后续将柱塞泵的出口压力控制在0.3MPa），使因管道设计原因的憋压压力降到尽可能的低。

处理完以上问题后，再次启动9EUF 001PO泵，发现管道憋压问题已大为好转，泵的振动和电机的轴承温升均在合理范围之内，问题解决。

5安全壳过滤排放系统充氮保压

当加完化学药剂后，随后就是对系统内充以氮气进行覆盖保压。机组正常运行中，安全壳过滤排放系统要不时的进行氮气补充，而原先的设计中加氮气是通过氮气瓶经过减压阀后直接加的，并未考虑到正常运行的实际需求。因氮气瓶本身重量大（几百公斤），且氮气出口压力可以达到十几兆帕，在日常的补充氮气操作中存在诸多不便和一定的安全隐患。后续与设计院沟通交流后，在1RAZ 553VZ阀（其本身为一排气阀）后加一段三通管线，直接向EUF系统进行氮气补充。

通过增加这一充氮管线后的优点如下：

1. 
   

2. 在系统压力不足的时候，可以很便捷的对系统进行充氮；

3. 取消了氮气瓶，减轻了后续充氮时要频繁移动氮气瓶的工作量；另外增加了操作的安全性，氮气瓶的出口压力有十几兆帕，充氮不慎会存在一定安全隐患；

4. RAZ冲压管线本身的压力较低，经过减压阀的减压，其出口压力只有0.1MPa左右，减少了氮气对于系统的冲击，能够更好的保护系统中安装的爆破膜（不至于在充氮过程中轻易破碎）。

6结论

通过以上实验步骤，调试试验合格。最终本系统符合以下设计要求：

1. 
   
   1. 
      
      1. 
         

      2. 所有具有远程操作机构的手动阀可用；

      3. 1EUF001VA、002VA、2EUF003VA、004VA限位开关反馈正确无误；

      4. 文丘里水洗器9EUF001BA充入洗涤液，应满足设计要求：

      5. 系统充入氮气保护，压力保持略大于0.3bar（g）同时氧气浓度低于4%。

   2. 
      

参考文献：

[1]中国核电工程公司.安全壳过滤排放系统手册.2011.02

[2]方家山核电中高级运行教材

2