李應(yīng)峰，周 波，謝 冰

(1.中科華核電技術(shù)研究院有限公司，廣東 深圳 518026；2.大亞灣核電運(yùn)營(yíng)管理有限責(zé)任公司，廣東 深圳 518124)

0 引言

進(jìn)水渠攔污網(wǎng)是電站循環(huán)水系統(tǒng)(CRF)、重要廠(chǎng)用水系統(tǒng)(SEC)取水的第1道攔污屏障，攔污網(wǎng)的設(shè)置、維護(hù)和穩(wěn)定運(yùn)行直接影響到電站的取水安全。下文對(duì)大亞灣、嶺澳核電站進(jìn)水渠攔污網(wǎng)存在的問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)分析，并提出了解決方法，以便更好地保障核電廠(chǎng)的冷源取水安全。

1 攔污網(wǎng)的功能及結(jié)構(gòu)

為了保證泵站CRF系統(tǒng)、SEC系統(tǒng)取水安全，在進(jìn)水渠道入口處設(shè)置了1道攔污網(wǎng)，以防止碎片、漂浮物等進(jìn)入泵站前池，減少泵站粗格柵、細(xì)格柵和旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)的攔污壓力。

大亞灣核電站進(jìn)水渠原攔污網(wǎng)采用立式浮筒結(jié)構(gòu)，每個(gè)浮筒通過(guò)錨鏈與渠底的錨塊進(jìn)行豎向連接固定，內(nèi)外堤岸邊各布置1塊錨碇塊，通過(guò)錨鏈與錨碇塊進(jìn)行水平連接固定；攔污網(wǎng)為單層，高3?m，呈半淹沒(méi)式，網(wǎng)眼尺寸為 150?mm×150?mm。

2 攔污網(wǎng)結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題及改進(jìn)措施

2.1 攔污效率較低

大亞灣核電站在大修期間檢修泵站粗格柵時(shí)，發(fā)現(xiàn)有塑料袋、漁網(wǎng)等雜物，以及大量貝類(lèi)、珊瑚等海生物；每年春季還有大量水草、水母涌入泵站，造成粗格柵有效過(guò)水面積縮小，嚴(yán)重影響泵站取水安全。

2.1.1 原因分析

(1)?原攔污網(wǎng)為半淹沒(méi)式，非全斷面攔污網(wǎng)，只能攔截體積較大、在水面漂浮的雜物。

(2)?原攔污網(wǎng)的網(wǎng)眼太大，造成體積較小以及懸浮的雜物可穿過(guò)攔污網(wǎng)進(jìn)入泵站。

(3)?原攔污網(wǎng)為單層攔污網(wǎng)，攔污效率不高。

2.1.2 改進(jìn)措施

在原進(jìn)水渠攔污網(wǎng)后新增設(shè)1道攔污網(wǎng)，該攔污網(wǎng)分前網(wǎng)、后網(wǎng)和頂網(wǎng)。前網(wǎng)網(wǎng)眼尺寸為80?mm×80?mm，后網(wǎng)網(wǎng)眼尺寸為 50?mm×50?mm，前網(wǎng)和后網(wǎng)設(shè)計(jì)為全斷面網(wǎng)，頂部掛在浮筒上，渠底設(shè)混凝土沉塊拉結(jié)固定，主要攔截懸浮雜物。頂網(wǎng)網(wǎng)眼尺寸為50?mm×50?mm，底部拉結(jié)在浮筒吊耳上，頂部通過(guò)吊繩掛在水平鋼絲繩上，主要攔截漂浮的雜物。

2.2 攔污網(wǎng)浮筒可靠性差

2008年的“鸚鵡”臺(tái)風(fēng)和2009年的“巨爵”臺(tái)風(fēng)都造成了嶺澳核電站進(jìn)水渠攔污網(wǎng)的浮筒傾翻，攔污網(wǎng)大部分沉入水面以下，極大地影響了攔污網(wǎng)的功能，威脅了電廠(chǎng)的取水安全。

2.2.1 原因分析

(1)?在水流的作用下，攔污網(wǎng)的浮筒受力向上游傾斜；浮筒為浮標(biāo)式立式圓形浮筒，承受傾斜的能力有限。

(2)?嶺澳核電二期的投產(chǎn)，使得進(jìn)水渠取水流量從98?m3/s增大到230?m3/s，攔污網(wǎng)及浮筒的受力發(fā)生變化，正常受力時(shí)傾斜度增大。

(3)?臺(tái)風(fēng)、風(fēng)浪等造成浮筒最終傾翻失效。

2.2.2 改進(jìn)措施

為了增大浮筒的抗傾覆、抗風(fēng)浪能力，將原浮筒改為臥式圓形浮筒，并重新進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。將13個(gè)臥式浮筒串聯(lián)在一起，浮筒之間通過(guò)Ф100尼龍纜繩相連，并與岸邊錨塊采用Ф60鋼錨鏈相連；浮筒的內(nèi)部充填聚氨酯泡沫，即便筒體銹蝕穿孔水滲入后也不會(huì)沉沒(méi)，從而保證了浮筒的承載能力；并對(duì)岸邊錨墩進(jìn)行了加大改造，增加了錨墩的抗傾覆能力。改造后浮筒受力趨于合理，未再發(fā)生浮筒傾翻的事件。

3 攔污網(wǎng)日常維護(hù)措施的改進(jìn)

正常情況下，大亞灣核電站攔污網(wǎng)的清理頻率為1次/周；在大量水母入侵和水草涌入時(shí)，攔污網(wǎng)的清理頻率為2次/天。隨著附近海域旅游、漁業(yè)等發(fā)展，進(jìn)入海域中的生活及生產(chǎn)垃圾日益增加，需對(duì)攔污網(wǎng)的日常清理維護(hù)措施進(jìn)行改進(jìn)。

(1)?建立長(zhǎng)期的清理維護(hù)隊(duì)伍，負(fù)責(zé)攔污網(wǎng)的日常清理維護(hù)及應(yīng)急處置。配備2個(gè)潛水班組及輔助人員，每2臺(tái)機(jī)組配置6-8人。

(2)?常備設(shè)備：潛水設(shè)備2套，小型機(jī)動(dòng)船只2艘，相關(guān)撈網(wǎng)、撈鉤等1批。

(3)?每天對(duì)攔污網(wǎng)、浮筒、鋼絲繩、錨鏈、纜繩及岸邊錨墩進(jìn)行檢查，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷并修復(fù)處理。

(4)?每天上午、下午都需清理攔污網(wǎng)前的漂浮雜物，且每天潛水員都需清理攔污網(wǎng)上附著的雜物。

(5)?每年對(duì)攔污網(wǎng)上滋生的海生物進(jìn)行1-2次定期清理。

(6)?在大量水母入侵、水草涌入時(shí)，應(yīng)臨時(shí)增加應(yīng)急清理，必要時(shí)增派電廠(chǎng)其他日常服務(wù)承包商協(xié)助應(yīng)急清理。

(7)?在每年1月底前，準(zhǔn)備一定量的漁網(wǎng)、配套浮球、尼龍繩、鉛墜等，在攔污網(wǎng)上游布置1-2道臨時(shí)漁網(wǎng)，以提前應(yīng)對(duì)大量水草、海生物入侵，為后續(xù)清理工作贏(yíng)得時(shí)間。

4 攔污網(wǎng)定期翻新的要點(diǎn)

在海水腐蝕及日曬雨淋的長(zhǎng)期作用下，攔污網(wǎng)的網(wǎng)繩會(huì)發(fā)生老化，浮筒鋼殼會(huì)產(chǎn)生銹蝕，這都需定期進(jìn)行防腐翻新或更換，以保證攔污網(wǎng)的功能。

定期翻新過(guò)程中的要點(diǎn)如下：

(1)?攔污網(wǎng)的網(wǎng)繩是尼龍網(wǎng)繩，容易老化斷裂，一般使用3-4年后需進(jìn)行更換。為了盡量延長(zhǎng)網(wǎng)繩的使用時(shí)間，新網(wǎng)繩在安裝之前需浸涂氯化橡膠防污漆。

(2)?將浮筒及鋼錨鏈吊上岸邊，進(jìn)行海生物清除和除銹打磨，并重新分層涂刷油漆。

(3)?鋼絲繩需定期進(jìn)行更換，新鋼絲繩在安裝前，需涂刷1層黃油防腐。

(4)?在更換浮筒過(guò)程中，需準(zhǔn)備塑料浮筒作為臨時(shí)浮筒，由于臨時(shí)浮筒較小，浮力有限，需加倍設(shè)置浮筒數(shù)量。更換的過(guò)程是：邊拆卸舊浮筒邊安裝臨時(shí)浮筒，且攔污網(wǎng)暫時(shí)不拆除；當(dāng)新攔污網(wǎng)繩加工及浮筒翻新完畢后，采用邊拆除舊攔污網(wǎng)邊安裝新攔污網(wǎng)的方案重新恢復(fù)。

(5)?由于在更換攔污網(wǎng)時(shí)，是臨時(shí)浮筒在工作，需加大檢查頻率和雜物清理頻率，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)處理。同時(shí)，盡量在每年的12月份至第2年的3月份更換攔污網(wǎng)，以避開(kāi)臺(tái)風(fēng)多發(fā)及水母、海藻等海生物暴長(zhǎng)的季節(jié)。

5 攔污網(wǎng)現(xiàn)存不足及改進(jìn)設(shè)想

大亞灣、嶺澳核電站進(jìn)水渠攔污網(wǎng)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)近10年的改進(jìn)，目前狀態(tài)較好，但還是存在一些不足之處，需要進(jìn)一步改進(jìn)。

5.1 現(xiàn)存不足

(1)?攔污網(wǎng)網(wǎng)繩的耐久性不足。由于攔污網(wǎng)在水流作用下需承受較大壓力，且要求其重量較輕，以減少對(duì)浮筒的荷載，因此目前攔污網(wǎng)選擇的是尼龍網(wǎng)繩；但是尼龍網(wǎng)繩容易老化，使用約3年就開(kāi)始斷裂。

(2)?網(wǎng)繩上的海生物生長(zhǎng)速度較快，造成過(guò)水有效面積減小，同時(shí)加大了浮筒的載荷，因此每半年就需進(jìn)行1次水下清理，潛水作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)高。

(3)?浮筒外壁材質(zhì)是碳鋼，易銹蝕穿孔。

5.2 改進(jìn)設(shè)想

(1)?重新研究網(wǎng)繩選材，如選擇不銹鋼鋼絲繩，更耐久的尼龍材料或其他材料，以延長(zhǎng)網(wǎng)繩的使用年限。

(2)?在網(wǎng)繩上增加涂刷抗海生物生長(zhǎng)的涂料或在攔污網(wǎng)位置加裝加氯管線(xiàn)，以抑制海生物的快速生長(zhǎng)。

(3)?在浮筒上增設(shè)犧牲陽(yáng)極塊，以減少浮筒腐蝕，定期檢查更換犧牲陽(yáng)極塊。

6 結(jié)束語(yǔ)

目前在建核電站越來(lái)越多，但在核電站攔污網(wǎng)設(shè)計(jì)和維護(hù)上沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，需建立核電站攔污網(wǎng)設(shè)計(jì)及維護(hù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)攔污網(wǎng)的設(shè)置位置、攔污網(wǎng)浮筒的形式、攔污網(wǎng)材料的選擇、攔污網(wǎng)的維護(hù)要求及攔污網(wǎng)的建成投運(yùn)時(shí)間等方面作出規(guī)范要求。攔污網(wǎng)應(yīng)作為核電站取水渠的標(biāo)配結(jié)構(gòu)，以保證核電廠(chǎng)取水安全，避免發(fā)生停機(jī)、停堆事件。