肖書勇 章勇 孫慶 劉星

【摘 要】論文介紹了某核電廠CPR1000機(jī)組，高壓安注泵水力特性發(fā)生的明顯變化，通過定量計算其對全流量試驗結(jié)果的影響，提前制定干預(yù)方案，試驗中對閥門進(jìn)行調(diào)整，并根據(jù)實際的測量儀表精度對驗收準(zhǔn)則校正，最終使得試驗結(jié)果滿意。

【Abstract】This paper introduces the obvious change of hydraulic characteristics of high pressure injection pump of CPR1000 unit in a nuclear power plant. Through the quantitative calculation of its effect on the results of the full flow test， the intervention scheme is formulated in advance. The valve is adjusted in the test， and the acceptance criterion is corrected according to the accuracy of the actual measuring instrument. In the end， the test results are satisfactory.

【關(guān)鍵詞】核電廠；高壓安注泵；水力特性；全流量；驗收準(zhǔn)則

【Keywords】 nuclear power plant； high-pressure injection pump；hydraulic characteristic； full flow； acceptance criteria

【中圖分類號】TM623 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）11-0157-02

1 高壓安注系統(tǒng)及RIS010試驗簡介

1.1 高壓安注系統(tǒng)簡介

如圖1所示，高壓安注系統(tǒng)主要由高壓安注泵（#1/#2/#3，其中#1泵為A列，#2/#3泵為B列，三臺泵并聯(lián)布置）、換料水貯存箱、硼水注入罐、硼水注入緩沖罐、硼水注入罐再循環(huán)泵及其相應(yīng)管道、閥門和儀表組成[1]。

1.2 RIS010試驗簡介

RIS010試驗分為兩部分，一般按照順序執(zhí)行：

①A部分：直接注入冷管段，分別啟動3臺泵，從換料水貯存箱取水，通過硼水注入管后，通往三個環(huán)路冷管段，如有任一泵不滿足驗收準(zhǔn)則（后附圖2虛線范圍內(nèi)），可通過#37/#38/#39閥門開度調(diào)節(jié)[2]。②B部分：同時注入冷管段和熱管段，分別啟動三臺泵，從換料水貯存箱取水，同時通往三個環(huán)路冷管段和對應(yīng)環(huán)路熱管段；如有任一臺泵不滿足驗收準(zhǔn)則，可通過#43/#44（A列）或#45/#55（B列）閥門開度調(diào)節(jié)。

2 #3泵新舊芯包水力特性差異對試驗結(jié)果的影響

2.1 #3泵新舊芯包水力特性差異

某核電廠換料大修，為處理#3泵運(yùn)行振動高，更換了該泵。因為廠家改型，新芯包首級葉輪口環(huán)直徑由原來的120mm變?yōu)?37mm，導(dǎo)致全流量時揚(yáng)程接近設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（730～810m）上限，超出現(xiàn)場#1/#2/#3泵逾50m。由于新舊泵水力特性的差異，需估算新泵RIS010試驗的結(jié)果，并確定是否滿足要求。

2.2 對試驗結(jié)果影響的定量計算

將離心泵Q-H特性曲線方程簡化為：

其中，為關(guān)死點量程，將新泵兩個已知點（Q、H）值代入（1）式中求得，a=-1.0139，b=-0.0413，H0=1，857.99[3]。

從換料水貯存箱液面到反應(yīng)堆水池液面整個管路使用伯努利方程為：

其中，kl為管阻系數(shù)，P1為換料水貯存箱液面壓力，P2為反應(yīng)堆水池液面壓力，ΔH為兩者高度差。根據(jù)上一輪大修試驗數(shù)據(jù)，代入（2）式，分別求得試驗A、B部分管阻系數(shù)，。

試驗時，P1≈P2，由（1）（2）式得關(guān)于（ΔH，Q）的等式方程

（b-kl）Q2+aQ+H0-ΔH=0 （3）

根據(jù)（3）式求得試驗A、B部分，在不同ΔH下的新泵流量QA，QB。上輪大修ΔH=3.86，#3泵試驗A部分流量143.5 m3/h，B部分流量135.7 m3/h；對新泵，ΔH=3.86時測算，試驗A部分流量145.97m3/h，B部分流量138.42 m3/h。

根據(jù)測算結(jié)果，并對照驗收準(zhǔn)則：①試驗A部分：新泵流量較舊泵變大，略微超過曲線A虛線范圍；②試驗B部分：新泵流量較舊泵變大，如冷熱段比例不變或變化較小，試驗結(jié)果在驗收曲線范圍內(nèi)。

根據(jù)以上結(jié)論，制定試驗干預(yù)方案：①試驗A部分，調(diào)小冷管段入口閥門開度，預(yù)計調(diào)整流量為1～2m3/h；②上述調(diào)整后，執(zhí)行試驗B部分，#3泵結(jié)果預(yù)計在驗收準(zhǔn)則內(nèi)；但上輪大修#2泵結(jié)果接近驗收準(zhǔn)則虛線，如超出，則需調(diào)整對應(yīng)閥門開度；③通過上述計算，認(rèn)為新泵可滿足RIS010試驗要求。

3 RIS010試驗過程與結(jié)果

試驗執(zhí)行A部分，首先啟動#3泵，其流量148m3/h，超出驗收準(zhǔn)則最大虛線，數(shù)次調(diào)小#37/#38/#39閥門開度，流量（145.5m3/h）仍超出。

其后，根據(jù)現(xiàn)場的流量計、變送器及采集板卡實際精度，均小于驗收準(zhǔn)則虛線的計算精度，根據(jù)（4）式對驗收準(zhǔn)則虛線校正

其中，ε1=0.706%，#403流量計精度；ε2=0.5%，流量變送器誤差；ε3=0.25%，采集板卡精度；Qmax=60m3/h，流量計量程。

根據(jù)曲線A，Q=145.5m3/h時，代入（4）式，可得ΔQ=2.1m3/h，較原虛線的誤差值（3m3/h）變小。根據(jù)校正后曲線A（圖2所示曲線），#3泵試驗結(jié)果在驗收準(zhǔn)則內(nèi)，試驗結(jié)果滿意。

執(zhí)行試驗B部分，#1/#2/#3泵試驗結(jié)果均在驗收準(zhǔn)則范圍，結(jié)果滿意。

4 結(jié)語

高壓安注泵首級葉輪換型，導(dǎo)致水力特性發(fā)生明顯變化，對全流量試驗造成顯著影響。利用離心泵Q-H特性曲線方程、伯努利方程定量計算泵水力特性變化的影響，由于泵出廠的試驗管路與電廠有差異，離心泵Q-H特性曲線方程進(jìn)行了簡化，測算結(jié)果與實際試驗有一定差異，但仍為提前制定干預(yù)方案提供了重要參考。試驗中，通過調(diào)整閥門，根據(jù)實際測量儀表精度對驗收準(zhǔn)則校正，最終新泵試驗結(jié)果滿意。

本文介紹了高壓安注泵水力特性變化對全流量試驗影響的定量計算，并提供了驗收曲線的校正方法，對后續(xù)同類試驗執(zhí)行具有指導(dǎo)意義。

【參考文獻(xiàn)】

【1】陳濟(jì)東.大亞灣核電站系統(tǒng)及運(yùn)行[M].北京：原子能出版社，1995.

【2】葉 明，張燕曉.核電站高壓安注泵流量檢查試驗[J].硅谷 ，2011 （22）：28-29.

【3】田嘉猷.離心泵的QH特性曲線方程[J]. 建筑技術(shù)通訊：給水排水，1986 （2） ：38-41.