程方超

(中國中原對外工程有限公司，北京 100044)

巴基斯坦卡拉奇K-2/K-3核電廠是由中國中原對外工程有限公司施工總承包的“華龍一號”海外首堆工程，采用中國核工業(yè)集團(tuán)有限公司(簡稱“中核集團(tuán)”)自主研發(fā)的“百萬千瓦級中國先進(jìn)壓水堆核電技術(shù)” ACP1000堆型。泵房(PS)海水系統(tǒng)包括循環(huán)水過濾系統(tǒng)(WCF)、重要廠用水系統(tǒng)(WES)及循環(huán)水系統(tǒng)(WCW)。WCF系統(tǒng)的功能是對海水進(jìn)行過濾預(yù)處理，由4臺反沖洗水泵、2臺鼓形濾網(wǎng)、4套閘門、4套格柵及格柵除污機(jī)、4套加氯裝置及配套管道系統(tǒng)組成。WES系統(tǒng)的功能是將核島設(shè)備冷卻水系統(tǒng)(WCC)收集的熱負(fù)荷輸送至大海，用海水來冷卻WCC/WES板式熱交換器，由4臺重要廠用水泵及配套管道系統(tǒng)組成。WCW系統(tǒng)的功能是為常規(guī)島(CB)凝汽器水室及輔助冷卻水系統(tǒng)(WUC)提供冷卻水，在泵房區(qū)域，WCW系統(tǒng)包括2臺循環(huán)水泵、配套水氣油系統(tǒng)管道及土建進(jìn)水流道。

海水通過取水明渠、粗格柵、取水閘門、取水隧洞、PS前池及閘門、細(xì)格柵及格柵除污機(jī)、鼓形濾網(wǎng)完成過濾及加藥后，濾后的海水分成兩路，一路經(jīng)WCW泵加壓后由循環(huán)水進(jìn)水管溝(GC)向常規(guī)島凝汽器和WUC系統(tǒng)提供必需的冷卻水，冷卻后排水通過循環(huán)水排水管溝(GD)排入跌落井(KC)；另一路經(jīng)WES泵加壓后,沿重要廠用水進(jìn)水管道(GA)進(jìn)入核島燃料廠房(NF)，經(jīng)貝類捕集器后進(jìn)入WCC/WES板式熱交換器，帶走WCC系統(tǒng)收集的熱負(fù)荷，排水通過重要廠用水排水管道(GB)排入跌落井。WCW排水與WES排水在跌落井匯合后，經(jīng)排水隧洞、排水閘門井及排水箱涵最終排入大海。海水進(jìn)水流程如圖1所示。

圖1 海水進(jìn)水流程圖Fig.1 The flow chart of the seawater inflow

1 泵房海水系統(tǒng)的重要性

泵房海水系統(tǒng)是核島及常規(guī)島冷卻水的最終源頭，是核電廠安全運(yùn)行的必要條件。核島及常規(guī)島各類設(shè)備在安裝、調(diào)試運(yùn)行期間，需要大量冷卻水持續(xù)不斷的換熱，帶走設(shè)備余熱，避免電機(jī)過熱、系統(tǒng)超溫而發(fā)生故障。核電廠通風(fēng)/冷凍水系統(tǒng)的冷卻器也需要通過冷卻水帶走系統(tǒng)熱負(fù)荷，為配電間、電氣儀表間、主控室等區(qū)域提供良好的工作運(yùn)行環(huán)境。如泵房WES系統(tǒng)故障，核島WCC系統(tǒng)將失去冷卻水，WCC系統(tǒng)水溫將迅速升高，導(dǎo)致核島主泵、安注泵、安噴泵等中壓設(shè)備無法得到冷卻；核島電氣間、配電間等失去冷風(fēng)，造成通風(fēng)散熱不良，環(huán)境溫度升高，導(dǎo)致電氣元件及電氣線路短路或故障；如泵房WCW系統(tǒng)故障，常規(guī)島WUC系統(tǒng)不可用，造成常規(guī)島閉式冷卻水系統(tǒng)(WCI)缺少冷卻，水溫快速上升，常規(guī)島凝結(jié)水泵、給水泵組、輔助給水泵等設(shè)備電機(jī)因缺少冷卻而停運(yùn)，造成二回路給水系統(tǒng)故障，迫使核電廠停運(yùn)，將給核電廠帶來巨大的損失。因此，泵房海水系統(tǒng)在核電廠建安及調(diào)試運(yùn)行各個階段承擔(dān)著非常重要的角色，其安裝質(zhì)量及運(yùn)行問題應(yīng)予以高度重視。

2 泵房海水系統(tǒng)問題分析及改進(jìn)

卡拉奇核電廠K-2機(jī)組泵房WES、WCF、WCW系統(tǒng)在安裝調(diào)試及運(yùn)行期間，因物項(xiàng)到貨質(zhì)量、臨時措施故障、施工邏輯問題發(fā)生了多起質(zhì)量及安全事件，給泵房安裝工作增加了諸多難題，導(dǎo)致K-2機(jī)組泵房進(jìn)水節(jié)點(diǎn)滯后7個月，嚴(yán)重影響了泵房的施工進(jìn)度。

2.1 WES系統(tǒng)襯膠管道法蘭螺栓孔安裝偏差

2019年1月10日，2PS泵房WES系統(tǒng)管道安裝時，WES泵出口管線引出后，在與上部襯膠三通和彎頭組件法蘭連接時，發(fā)現(xiàn)螺栓孔位置不對應(yīng)，WES管道無法貫通，測量發(fā)現(xiàn)襯膠三通和彎頭組件與下方立管螺栓孔角度偏差約6°25′43″(見圖2、圖3)。發(fā)現(xiàn)問題后，現(xiàn)場立即對問題原因進(jìn)行分析排查，泵房WES泵出口管道為襯膠管道，由國內(nèi)制造廠按照設(shè)計(jì)圖紙組對、焊接并襯膠后運(yùn)輸?shù)綀觯乾F(xiàn)場施工。因此，確認(rèn)法蘭螺栓孔偏差的根本原因?yàn)橐r膠管道預(yù)制偏差。

圖2 WES三通安裝偏差位置Fig.2 The deviation location of WES tee installation

圖3 WES彎頭安裝偏差位置Fig.3 The deviation location of WES elbow installation

在查閱設(shè)計(jì)圖紙及現(xiàn)場核實(shí)后發(fā)現(xiàn)：WES襯膠彎頭和三通法蘭均為28孔，相鄰兩個螺栓孔之間角度約12°51＇26″，WES泵出口管道為45°水平安裝(見圖4)，WES泵出口法蘭螺栓孔跨中布置，到貨的WES襯膠三通、彎頭法蘭螺栓孔同樣跨中布置。

《工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范》[6]第7.3.3條規(guī)定：“法蘭螺栓孔應(yīng)跨中布置(見圖5)”，跨中布置在管道安裝中有以下好處：1)方便安裝，利于扳手緊固操作；2)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，利于設(shè)計(jì)；3)跨中布置時，螺栓受力均勻，可延長使用壽命；4)當(dāng)系統(tǒng)管道介質(zhì)發(fā)生泄漏時，不會使介質(zhì)(特別是腐蝕性介質(zhì))直接流到螺栓上，避免對螺栓造成損害，影響螺栓強(qiáng)度。

圖4 法蘭螺栓孔跨中布置Fig.4 The mid-span layout of the flange bolt hole

圖5 WES泵出口管道45°安裝Fig.5 45° installation of the WES pump outlet pipe

雖然預(yù)制的WES管道法蘭螺栓孔遵循一般要求進(jìn)行跨中布置，但因WES泵為出口45°水平安裝，導(dǎo)致襯膠三通和彎頭組件與下方WES立管螺栓孔出現(xiàn)安裝偏差，無法連接。在國內(nèi)預(yù)制場預(yù)制時，制造廠忽略了泵出口管道偏轉(zhuǎn)45°安裝的圖紙信息，最終造成彎頭及三通螺栓孔位置偏差問題。

K-2機(jī)組泵房進(jìn)水節(jié)點(diǎn)在即，而WES系統(tǒng)管道無法貫通，且出現(xiàn)偏差的WES襯膠管件現(xiàn)場不具備返工條件，最終結(jié)合現(xiàn)場工期綜合分析后決定：對已到貨的2PS問題法蘭焊口切割調(diào)整后，由現(xiàn)場焊接并完成焊口檢測工作后返運(yùn)回國，由制造廠重新襯膠后返運(yùn)到場，該偏差問題最終導(dǎo)致WES系統(tǒng)安裝工期延誤3個月。襯膠三通法蘭和彎頭法蘭修改后的情況如圖6、圖7所示。

圖6 三通法蘭修改后Fig.6 The modified three-way flange

圖7 彎頭法蘭修改Fig.7 The modified elbow flange

后續(xù)改進(jìn)措施：

1)國內(nèi)制造廠在進(jìn)行預(yù)制開工前，應(yīng)加強(qiáng)內(nèi)部圖紙會審工作，注意核查圖面的信息，避免遺漏重要內(nèi)容，從而造成預(yù)制偏差；

2)針對運(yùn)輸周期長，受條件制約無法現(xiàn)場處理的關(guān)鍵設(shè)備及重要物項(xiàng)，在制造期間，應(yīng)在廠內(nèi)進(jìn)行預(yù)組裝，組裝后尺寸及時反饋項(xiàng)目，與現(xiàn)場做好交流溝通?，F(xiàn)場最終核實(shí)無誤后，再包裝運(yùn)輸，避免返廠處理造成工期、費(fèi)用損失；

3)制造廠質(zhì)檢人員及駐廠監(jiān)造人員應(yīng)嚴(yán)格履行職責(zé)，加強(qiáng)對重要部位、關(guān)鍵環(huán)節(jié)的檢查，熟悉對透徹了解圖紙，確保檢查無死角，不遺漏。

2.2 WES系統(tǒng)軸封水管道銹蝕

2020年3月2日，在進(jìn)行WES調(diào)試試驗(yàn)時，發(fā)現(xiàn)WES泵軸封水流量不穩(wěn)定，在現(xiàn)場排查時，發(fā)現(xiàn)2PS泵房-5 m層管廊飲用水系統(tǒng)(WPW)不銹鋼管道多處生銹，部分部位已銹穿并出現(xiàn)漏水情況(見圖8、圖9)。WPW系統(tǒng)為WES泵提供軸封水，WPW軸封水主要起到降溫、潤滑和密封作用，WES泵為填料密封，在正常運(yùn)行時，泵軸與密封間因持續(xù)運(yùn)行會摩擦升溫，需不斷進(jìn)行降溫，以避免填料密封處溫度過高，同時帶壓的軸封水能夠有效地將海水密封于WES泵體內(nèi)部，而不發(fā)生海水外泄。WPW管道生銹原因經(jīng)排查分析，認(rèn)為存在兩種可能：管材問題及管道內(nèi)介質(zhì)問題(見圖8、圖9)。

圖8 WPW管道生銹情況 Fig.8 The rust of the WPW pipe

圖9 WPW管道生銹情況Fig.9 The rust of the WPW pipe

為確認(rèn)問題原因，現(xiàn)場對生銹管道材質(zhì)進(jìn)行了光譜分析，確認(rèn)管道材質(zhì)與設(shè)計(jì)文件要求材質(zhì)一致為304不銹鋼，管材無質(zhì)量問題，排除管材不達(dá)標(biāo)原因。

WPW系統(tǒng)設(shè)計(jì)水源為海水淡化廠來水，經(jīng)綜合技術(shù)廊道(GT)管線供給下游用戶，屬于巴方施工子項(xiàng)。因正式海水淡化廠(DS)遲遲未開工，導(dǎo)致現(xiàn)場生產(chǎn)用水短缺，WES泵軸封水無法保證連續(xù)供應(yīng)，嚴(yán)重影響WES系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行。為解決水源問題，現(xiàn)場建造了臨時水池(D-1號至5號)供給生產(chǎn)生活用水。為確定管道內(nèi)水質(zhì)情況，對泵房WPW系統(tǒng)管道末端進(jìn)行取樣化驗(yàn)時，發(fā)現(xiàn)取樣水中氯化物含量達(dá)到286 mg/L，高于《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的250 mg/L上限要求[5]，確認(rèn)WPW管道內(nèi)水質(zhì)不達(dá)標(biāo)。為避免取樣數(shù)據(jù)不具備代表性，從2020年4月7日至5月7日，現(xiàn)場先后分4次對D-3號/4號臨時水池及WPW系統(tǒng)疏水管道末端6處位置進(jìn)行取樣。結(jié)果顯示，水中氯化物含量均超標(biāo)(見圖10)，無法滿足生活飲用水需求。

圖10 WPW水質(zhì)取樣分析數(shù)據(jù)表Fig.10 The data sheet of the WPW water quality sampling and analysis

不銹鋼管道應(yīng)嚴(yán)格控制氯離子含量，氯離子對于不銹鋼管道而言危害極大，氯離子具有離子半徑小、穿透能力強(qiáng)，并且能夠被金屬表面較強(qiáng)吸附的特點(diǎn)，氯離子將破壞不銹鋼表面的鈍化膜，形成點(diǎn)蝕現(xiàn)象，氯離子含量越高，點(diǎn)蝕面積及深度擴(kuò)散的速度越快，直至管道穿孔造成管道漏水。因此確認(rèn)WES系統(tǒng)軸封水管道銹蝕的根本原因?yàn)閃PW軸封水氯離子含量超標(biāo)。

為解決銹蝕問題，經(jīng)評估分析，現(xiàn)場進(jìn)行了以下改進(jìn)：1)盡快完成正式海水淡化廠的投用，在過渡期間，加強(qiáng)臨時水池水質(zhì)監(jiān)測，定期進(jìn)行取樣分析，避免再次出現(xiàn)超標(biāo)水質(zhì)；2)通過對材料的性能對比分析，選用316不銹鋼管道替換掉原設(shè)計(jì)要求的304不銹鋼管道，使WPW軸封水管道耐蝕性更強(qiáng)；3)考慮到WPW軸封水對WES泵運(yùn)行的重要影響，增加了除鹽水(WND)應(yīng)急軸封水管線。在軸封水喪失時，采用核島除鹽水水源應(yīng)急供應(yīng)軸封水，確保WES泵穩(wěn)定運(yùn)行。

后續(xù)改進(jìn)措施：

1)督促巴方盡快完成海水淡化廠，早日投入正式工程，避免臨時系統(tǒng)水質(zhì)不穩(wěn)定給WPW管道及系統(tǒng)運(yùn)行造成隱患；

2)在設(shè)計(jì)初始階段，針對系統(tǒng)要求低，但對設(shè)備及系統(tǒng)功能影響大的系統(tǒng)，適當(dāng)考慮提升管道材質(zhì)等級，增加系統(tǒng)可靠性，避免發(fā)生問題后的返工損失；

3)在后續(xù)泵房施工中，應(yīng)避免臨時設(shè)施的啟用，優(yōu)化施工邏輯，認(rèn)真梳理施工順序，給水等對系統(tǒng)影響較大的前置條件應(yīng)先行施工。

2.3 WCW泵電機(jī)冷卻水流量不足

2020年3月10日，在進(jìn)行2WCW001PO循環(huán)水泵啟動前檢查時，發(fā)現(xiàn)循泵電機(jī)冷卻水(屬于常規(guī)島閉式冷卻水系統(tǒng)WCI)流量指示器2WCW103SD主控報警，冷卻水流量不滿足啟泵要求，2WCW103SD在小于72 m3/h(正常流量90 m3/h的80%)報警。就地觀察發(fā)現(xiàn)，2WCW103SD指針在70～86 m3/h頻繁跳動，循泵不具備啟動條件。經(jīng)對問題進(jìn)行認(rèn)真分析，現(xiàn)場認(rèn)為流量不足有以下3個原因：1)2WCW103SD流量計(jì)不準(zhǔn)，示數(shù)錯誤；2)常規(guī)島WCI泵出口流量不滿足設(shè)計(jì)要求；3)系統(tǒng)管道內(nèi)存在氣體，排氣不充分。

為查找具體原因，徹底解決問題，現(xiàn)場將2WCW103SD流量計(jì)拆除，采用K-3機(jī)組同規(guī)格流量計(jì)替換安裝后再次驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)新安裝流量計(jì)指針仍頻繁跳動，主控報警問題仍未改善。驗(yàn)證結(jié)果表明，流量計(jì)測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，排除設(shè)備故障原因。

查閱WCI系統(tǒng)手冊，WCI泵設(shè)計(jì)流量4000 m3/h，單臺機(jī)組泵房冷卻水量為263 m3/h，每臺機(jī)組兩臺循泵，每臺循泵WCI流量為131.5 m3/h。因此，只需測量泵房WCI主管流量數(shù)值是否滿足單臺循泵流量要求，即可排查設(shè)計(jì)是否有偏差?，F(xiàn)場啟動WCI泵，將泵房A/B列循泵各閥門調(diào)整至正常運(yùn)行狀態(tài)，采用便攜式超聲波流量計(jì)現(xiàn)場測量，A/B列WCI主管冷卻水量在125～133 m3/h(見圖11)，A/B列循泵WCI流量滿足設(shè)計(jì)條件，排除WCI泵出口流量不足原因。

圖11 WCI主管超聲波流量計(jì)測量數(shù)據(jù)Fig.11 The measurement data of the WCI controlled ultrasonic flowmeter

2WCW103SD經(jīng)核實(shí)為靶式流量計(jì)，靶式流量計(jì)的工作原理為：當(dāng)介質(zhì)在測量管道中流動時，介質(zhì)自身的動能通過阻流件(靶)而產(chǎn)生壓差，并對靶板有一個作用力，靶板所受的作用力，經(jīng)剛性連接的測桿傳至電容力傳感器，電容力傳感器產(chǎn)生的電壓信號經(jīng)放大、轉(zhuǎn)化及計(jì)算機(jī)處理后，即可得到相應(yīng)的瞬時流量(見圖12)。靶式流量計(jì)測量精度較高，在測量液體介質(zhì)時，要求管道內(nèi)部為滿管狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)管道流動介質(zhì)非滿管，存在較多氣體時，流經(jīng)靶式流量計(jì)的流量將不均勻，阻流件產(chǎn)生的作用力變化大，從而導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)不穩(wěn)定。經(jīng)對WCI系統(tǒng)流程圖核查后，現(xiàn)場打開WCI系統(tǒng)各處排氣閥排氣，排氣完成后，主控報警消失，2WCW103SD就地?cái)?shù)值處于76～95 m3/h(見圖13)，大于低報值72 m3/h，電機(jī)冷卻水流量滿足要求，符合啟泵要求。

圖12 靶式流量計(jì)示意圖Fig.12 Schematic of the target flowmeter

圖13 2WCW103SD流量計(jì)Fig.13 The 2WCW103SD flowmeter

在WCI系統(tǒng)各排氣點(diǎn)排氣后，循泵電機(jī)冷卻水雖滿足啟泵條件，但就地觀察2WCW103SD指針仍頻繁跳動，分析認(rèn)為WCI系統(tǒng)中仍存在氣體。在進(jìn)一步檢查泵房循泵設(shè)備及本體冷卻水管道時，發(fā)現(xiàn)在循泵電機(jī)兩側(cè)冷卻器處存在兩個排氣螺塞(見圖14、圖15)，螺塞位置廠家銘牌明確說明：使用前請務(wù)必打開螺塞排氣，待水放滿后擰緊。

圖15 循泵電機(jī)冷卻器排氣螺塞Fig.15 The exhaust plug for the cooler of the circulation pump motor

經(jīng)排查核實(shí)，在循泵電機(jī)完工報告、試車方案等各類文件中，均未對電機(jī)冷卻器排氣螺塞進(jìn)行描述，在循泵試車檢查時，因排氣螺塞位置較，現(xiàn)場疏于檢查，未發(fā)現(xiàn)排氣螺塞的銘牌說明，造成循泵啟泵前未對該螺塞進(jìn)行排氣，導(dǎo)致管道內(nèi)氣體積聚于電機(jī)冷卻器區(qū)域，造成流量計(jì)指針跳動，主控報警。在拆除該處螺塞排氣一段時間后，2WCW103SD指針穩(wěn)定，就地?cái)?shù)值為97 m3/h，大于設(shè)計(jì)值90 m3/h要求，循泵遠(yuǎn)程操作，最終完成試車工作。因此，經(jīng)最終驗(yàn)證確認(rèn)：電機(jī)冷卻器螺塞未排氣，WCI系統(tǒng)管道存在氣體是WCW泵電機(jī)冷卻水流量不足的根本原因，在對WCI系統(tǒng)充分排氣后，冷卻水流量不足問題得到有效解決。

后續(xù)改進(jìn)措施：

1)設(shè)備制造商在編制設(shè)備竣工資料時，應(yīng)對設(shè)備安裝、運(yùn)行維護(hù)的各項(xiàng)注意事項(xiàng)進(jìn)行明確說明，針對設(shè)備各部位信息進(jìn)行逐一說明，避免關(guān)鍵信息編制疏漏；

2)施工、質(zhì)控、調(diào)試等人員在進(jìn)行設(shè)備及系統(tǒng)安裝、調(diào)試時，應(yīng)全面檢查并掌握設(shè)備及系統(tǒng)各部件的功能及使用要求，參照設(shè)計(jì)手冊及廠家資料，完善系統(tǒng)施工文件，竣工文件技術(shù)要求不明確處應(yīng)及時澄清，避免影響現(xiàn)場施工；

3)在流量計(jì)設(shè)計(jì)選型時，宜優(yōu)化系統(tǒng)布置，更改流量計(jì)安裝位置，避免流量計(jì)安裝于易受干擾的測量區(qū)域。

2.4 WCF系統(tǒng)鼓網(wǎng)驅(qū)動電機(jī)間水淹事件

2020年3月15日，2PS泵房A列2WCW001PO單體試車時，當(dāng)循泵啟動半小時后，A列鼓網(wǎng)驅(qū)動電機(jī)間被水淹沒且海水水位持續(xù)上升。發(fā)現(xiàn)問題后，主控室立即遠(yuǎn)程停止運(yùn)行WCW泵及WCF泵，試車工作被迫中斷。經(jīng)測量，最終水位上升400 mm，低于鼓網(wǎng)電機(jī)標(biāo)高，未對鼓網(wǎng)電機(jī)間內(nèi)設(shè)備造成損害(見圖16)。經(jīng)現(xiàn)場排查，水淹事件的根本原因?yàn)镻S泵房南側(cè)撈渣坑內(nèi)設(shè)置的臨時排水泵被海生物、垃圾堵塞，造成排水泵運(yùn)行故障，泵房鼓網(wǎng)反沖洗水無法排出。

圖16 A列鼓網(wǎng)電機(jī)間被水淹沒Fig.16 The flooded motor of the row A drum net

泵房WCF系統(tǒng)鼓網(wǎng)主要功能為過濾海水，確保泵房海水系統(tǒng)WCW/WES系統(tǒng)水中無雜物，海水中3 mm以上的海生物、垃圾等都能夠被鼓網(wǎng)網(wǎng)片攔截，經(jīng)撈污斗收集后的海生物、垃圾被設(shè)置于鼓網(wǎng)上方WCF沖洗水(見圖17)沖刷后排至鼓網(wǎng)兩側(cè)土建暗渠，沖洗水?dāng)y著垃圾及海生物沿暗渠排至泵房南側(cè)撈渣坑，經(jīng)撈渣框撈污后排至WSS電廠污水系統(tǒng)。撈渣坑的主要功能是收集泵房WCF反沖洗排水及泵房WSS系統(tǒng)排水，過濾排水中撈出的海生物及垃圾，是泵房WES泵、WCW泵連續(xù)運(yùn)行的重要保障。撈渣坑屬于巴方施工的Ⅱ類子項(xiàng)，但因巴方長期未施工，導(dǎo)致海水系統(tǒng)無法長期運(yùn)行，嚴(yán)重影響泵房調(diào)試及核島送冷風(fēng)、冷試等節(jié)點(diǎn)工作。為保證泵房排水可用，現(xiàn)場決定采取建造臨時撈渣坑，在坑內(nèi)設(shè)置臨時排水泵，將泵房排水抽回至泵房前池的臨時措施，安排人員24 h值班。如臨時泵停運(yùn)撈渣坑排水不暢，鼓網(wǎng)電機(jī)間水位上漲時，及時啟動備用泵或告知主控停止海水系統(tǒng)運(yùn)行，避免鼓網(wǎng)電機(jī)間水淹事件發(fā)生。

圖17 鼓網(wǎng)外側(cè)WCF反沖洗噴嘴Fig.17 The WCF backwash nozzle outside the drum net

在K-2機(jī)組WES系統(tǒng)運(yùn)行期間，臨時撈渣坑排水正常，未出現(xiàn)堵塞問題，但在循泵試車時，存在大量海生物及垃圾堵塞排水泵，導(dǎo)致排水不可用，造成鼓網(wǎng)電機(jī)間水淹事件。為排查原因，經(jīng)對比WES泵與WCW泵參數(shù)發(fā)現(xiàn)，WES泵名義流量為3800 m3/h，WCW泵名義流量為125 100 m3/h，兩者流量差距懸殊。WES系統(tǒng)在運(yùn)行期間，因系統(tǒng)流量小，泵房格柵前后液位基本無變化，泵房前池及進(jìn)水流道中海生物、垃圾僅有少量隨水流進(jìn)入鼓網(wǎng)撈污斗，而在WCW泵啟動時，因流量巨大，格柵前后液位出現(xiàn)明顯變化，可達(dá)到約1.3～1.6 m，液位下降明顯，PS前池中的海生物、垃圾等被循泵吸入鼓網(wǎng)撈污斗，最終被排至撈渣坑從而造成臨時泵堵塞，排水不暢引起鼓網(wǎng)電機(jī)間水位上漲。WCW泵啟動前、后液位差分別示于圖18、圖19。

圖18 WCW泵啟動前格柵液位差Fig.18 The grid liquid level difference before the startup of the WCW pump

圖19 WCW泵啟動后格柵液位差Fig.19 The grid liquid level difference after the startup of the WCW pump

為確保WCW泵運(yùn)行期間撈渣坑排水正常，現(xiàn)場認(rèn)為避免海生物及垃圾進(jìn)入臨時撈渣坑是解決問題的關(guān)鍵。經(jīng)核對圖紙，現(xiàn)場查看WCF反沖洗水排放路徑，確定在鼓網(wǎng)電機(jī)間排水溝，撈渣坑前檢查井內(nèi)設(shè)置臨時過濾設(shè)施，循泵運(yùn)行期間由人工清理，避免海生物及垃圾進(jìn)入撈渣坑造成潛水泵堵塞。同時，針對臨時撈渣坑，分出攔污區(qū)和過濾區(qū)，中間設(shè)置過濾網(wǎng)，將臨時潛水泵均放置于過濾區(qū)，人員定期清理攔污區(qū)內(nèi)雜物(見圖20、圖21)。通過以上措施，雖有效地避免了撈渣坑排水不暢問題，暫時保證了WCW泵的運(yùn)行，但造成了人力物力的大量投入。

圖20 泵房排水示意圖Fig.20 The schematic of pump room drainage

圖21 鼓網(wǎng)電機(jī)間臨時過濾設(shè)施Fig.21 The temporary filtering facility between drum net motors

后續(xù)改進(jìn)措施：

1)督促巴方盡快完成撈渣坑及WSS排水正式工程，在海外機(jī)組及后續(xù)項(xiàng)目施工時，應(yīng)認(rèn)真梳理施工邏輯，優(yōu)化施工工序，保證排水配套設(shè)施的優(yōu)先施工，避免臨時工程的啟用；

2)針對WCW泵吸水量大，海生物及垃圾易進(jìn)入鼓網(wǎng)排入撈渣坑的情況，后續(xù)K-3機(jī)組及同類項(xiàng)目應(yīng)關(guān)注WCW泵首次試車期間的除污撈渣問題，做好安全風(fēng)險預(yù)案。

3 結(jié)論

通過對卡拉奇K-2機(jī)組泵房海水系統(tǒng)問題的分析，K-3機(jī)組泵房充分吸收經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，未再次發(fā)生同類問題，施工進(jìn)度及安裝質(zhì)量均得到了極大的改善。同時，針對后續(xù)海外工程和同類核電項(xiàng)目，歸納總結(jié)后，可以得出以下結(jié)論：

1)針對需進(jìn)行特殊工藝操作(襯塑、襯膠等)，項(xiàng)目所在地不具備返修條件的物項(xiàng)，應(yīng)嚴(yán)格保證制造質(zhì)量，尤其對運(yùn)輸周期長的海外核電項(xiàng)目，關(guān)鍵設(shè)備及重要系統(tǒng)物項(xiàng)在制造完成后，應(yīng)在預(yù)制廠內(nèi)進(jìn)行必要的組裝，并與現(xiàn)場做好雙向溝通，由現(xiàn)場核實(shí)無誤后再打包發(fā)運(yùn)，避免返廠處理耽誤工期；

2)在設(shè)計(jì)階段，對核電廠影響程度大、功能性要求高(供氣、水、汽)的系統(tǒng)及其材料，應(yīng)適當(dāng)提升性能及材料等級，設(shè)計(jì)增加系統(tǒng)冗余及備用措施，確保系統(tǒng)可靠性；

3)在后續(xù)海外機(jī)組及項(xiàng)目施工中，對重要子項(xiàng)/系統(tǒng)影響較大的前置條件，應(yīng)優(yōu)化施工邏輯，統(tǒng)籌安排，優(yōu)先施工投用，避免采用臨時措施。對于海外工程，應(yīng)做好合同分交工作，認(rèn)真評估承包商資質(zhì)及技術(shù)能力，擇優(yōu)選擇。

核電“走出去”已成為我國的重要戰(zhàn)略，“華龍一號”作為開拓海外市場的“國家名片”，是促進(jìn)我國核能產(chǎn)業(yè)自身發(fā)展，世界核能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的重要途徑。希望本文能夠?yàn)楹罄m(xù)海外及同類核電泵房海水系統(tǒng)施工起到良好的借鑒參考作用。