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        常規(guī)島氣壓供水系統(tǒng)的分析與改進

        2021-04-24 02:14:08喻杜宏
        科技視界 2021年8期
        關鍵詞:玻璃管液位計補水

        喻杜宏

        (中核核電運行管理有限公司,浙江 嘉興 314000)

        0 引言

        常規(guī)島氣壓供水系統(tǒng)是在正常情況下維持廠區(qū)消防管網(wǎng)的壓力,使之經(jīng)常處于一個穩(wěn)定的壓力范圍內(nèi),避免消防水泵由于管網(wǎng)泄漏等非消防情況下頻繁啟動。 另外,在消防初始階段能提供相當于1 分鐘的設計消防水量,為消防水泵成功啟動贏得寶貴的初期滅火時間。 隨著系統(tǒng)投入運行漸漸地也出現(xiàn)了消防水箱補水閥內(nèi)漏導致水箱溢流、氣壓罐玻璃管液位計出現(xiàn)破裂等問題。 本文針對這些缺陷提出了自己的一些改進建議, 并對系統(tǒng)需優(yōu)化的部分提出了自己的想法。

        1 系統(tǒng)概述

        1.1 系統(tǒng)功能

        常規(guī)島氣壓供水系統(tǒng)是在正常情況下維持廠區(qū)水消防管網(wǎng)的壓力,使之經(jīng)常處于1.0~1.05 MPa(表壓)范圍內(nèi),避免消防水泵由于管網(wǎng)泄漏等非消防情況下頻繁啟動。 而在消防時提供起始階段12 m3消防水量(相當于1 分鐘設計消防水量),在此期間本系統(tǒng)供水壓力為1.0~0.8 MPa, 此后尚有近10 m3水量可用,但此時不考慮任何水壓要求。

        1.2 工作原理

        本系統(tǒng)中3 只氣壓罐下部充水, 上部充空氣;當全廠消防管網(wǎng)由于泄漏等原因水壓降低時,氣壓罐向消防管網(wǎng)供水,此時氣壓罐內(nèi)水位及壓力降低。 當水位降至低水位定值時, 補水泵啟動向氣壓罐補水,補至高水位時停泵。 本系統(tǒng)中設置有一個體積為20 m3的消防補水箱,其水源來自飲用水系統(tǒng),補水泵從消防水箱取水。 當氣壓罐內(nèi)壓力降至低水壓定值時,補氣泵啟動使罐內(nèi)水壓、氣壓上升,上升至高水壓時停泵,保持消防管網(wǎng)壓力穩(wěn)定避免消防水泵頻繁啟動。

        1.3 控制原則

        (1)氣壓罐向消防管網(wǎng)供水靠氣壓罐與消防管網(wǎng)的壓力差進行。

        圖1 常規(guī)島氣壓供水系統(tǒng)簡圖

        (2)補水泵的啟、停,靠氣壓罐的液位計激發(fā)本系統(tǒng)控制器啟、停補水泵。

        (3)補氣泵的啟、停,靠電接點壓力表激發(fā)本系統(tǒng)控制器啟、停補氣泵。

        (4)消防水箱設計高水位靠液壓水位控制閥控制。

        2 系統(tǒng)存在的問題及改進建議

        2.1 消防水箱補水三通閥內(nèi)漏改進

        消防水箱的補水由兩路補水三通閥組成一用一備,補水水源為飲用水系統(tǒng),運行過程中補水閥經(jīng)常出現(xiàn)閥門不能正?;刈y門內(nèi)漏,持續(xù)向消防補水箱補水,導致水箱溢流到廠房地面。

        出現(xiàn)補水三通閥內(nèi)漏的可能原因有以下幾點:

        (1)消防水箱補水水源為飲用水。 水廠活性炭發(fā)生泄漏導致水中經(jīng)常含有活性炭雜質(zhì),致使消防水箱補水三通閥卡澀或者密封不嚴。

        (2)雖然本系統(tǒng)的補水三通閥閥芯已采用了不銹鋼材質(zhì),但是由于補水三通閥上游管道為碳鋼材質(zhì)很容易被腐蝕,管道內(nèi)腐蝕產(chǎn)物累積多了以后在閥門開啟補水時腐蝕產(chǎn)物順流而下進入閥門內(nèi),也會導致閥門內(nèi)漏情況出現(xiàn)。

        針對此情況有以下幾點改進建議:

        (1)在兩路補水三通閥前加裝過濾器,對腐蝕產(chǎn)物及雜質(zhì)進行過濾處理。

        (2)增大兩路補水定期切換的頻率,這樣在管道內(nèi)腐蝕產(chǎn)物還不是很多時,將腐蝕產(chǎn)物帶走。

        2.2 氣壓罐液位計的改進

        該系統(tǒng)氣壓罐上的液位計為普通的玻璃管液位計,這種液位計是一種只讀式液位測量儀表,適用于工業(yè)生產(chǎn)過程中貯液設備中液位位置的現(xiàn)場檢測,其結構簡單是在較高壓力下工作的最簡單的直讀式液位計,且經(jīng)濟性是其他儀表不能相比的;但它也有缺點如容易破裂,該系統(tǒng)運行以來多次出現(xiàn)過氣壓罐玻璃管液位計破裂和泄漏的問題。 由于氣壓罐正常處于1.0~1.05 MPa 壓力范圍內(nèi),玻璃管液位計發(fā)生破裂時一方面高壓水可能對人員造成傷害,另一方面會造成該系統(tǒng)壓力持續(xù)下降直至觸發(fā)“消防運行”信號導致該系統(tǒng)退出運行,系統(tǒng)功能喪失無法維持消防系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定。

        考慮到現(xiàn)在用于該系統(tǒng)氣壓罐上的玻璃管液位計是不帶防爆角閥的,在液位計意外破裂時無法起到自動密封作用,罐內(nèi)壓力會從破口處不斷釋放。 建議對玻璃液位計進行換型,現(xiàn)在市場上生產(chǎn)的石英管液位計在上下閥內(nèi)都裝有鋼球,當玻璃管因意外事故破壞時,鋼球在容器內(nèi)壓力作用下阻塞通道,這樣容器便自動密封,可以防止容器內(nèi)的液體繼續(xù)外流,保持系統(tǒng)壓力穩(wěn)定。 此外系統(tǒng)也可采用磁翻版式液位計,相對于結構簡單、讀數(shù)直觀、價格便宜的玻璃管液位計,翻板式液位計克服了玻璃管液位計易碎的缺點。

        2.3 關于吸氣逆止閥加裝過濾器的建議

        該系統(tǒng)補氣罐上的吸氣逆止閥在補氣罐內(nèi)負壓達到逆止閥的開啟壓力后便開啟將周圍空氣吸入補氣罐中。 但現(xiàn)場布置情況該逆止閥是直接對空的,氣體吸入時沒有經(jīng)過任何過濾措施。 這種布置的缺陷就是會導致異物通過逆止閥吸入到補氣罐內(nèi),進而造成對補氣泵及相關設備的損壞。 建議:在吸氣逆止閥外加裝一個空氣過濾器對吸入補氣罐內(nèi)的空氣進行過濾處理。

        3 結語

        消防問題是關系到核電廠人員和設備安全的重大問題,不能有半點疏忽和大意,火情時必須快速、可靠、準確地啟用消防設備,達到有效及時滅火的作用。消防氣壓供水系統(tǒng)的可靠運行既保證消防水泵順利啟泵又可防止消防系統(tǒng)輕微泄漏引起消防水泵誤啟動。 而且氣壓供水系統(tǒng)在消防初期提供的12 m3消防水量為消防水泵的成功啟動贏得了寶貴的初期滅火時間。 通過以上對氣壓供水系統(tǒng)的一些改進建議應該更有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運行。

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