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        M310核電機(jī)組反應(yīng)堆冷卻劑疏水箱水位和壓力控制

        2021-07-12 07:20:50
        科技視界 2021年12期
        關(guān)鍵詞:安全殼冷卻劑安全閥

        閆 超

        (中核核電運(yùn)行管理有限公司,浙江 海鹽314300)

        1 簡(jiǎn)介

        核島排氣和疏水系統(tǒng)(RPE)系統(tǒng)收集核島內(nèi)產(chǎn)生的所有氣體、液體和固體的廢物,根據(jù)廢物種類不同(可回收或不可回收廢水、含氫或含氧廢氣),分別由各自的獨(dú)立設(shè)備及管網(wǎng)輸送到位于核輔助廠房的硼回收系統(tǒng)(TEP)、廢液處理系統(tǒng)(TEU)及廢氣處理系統(tǒng)(TEG)。失水事故后,可將核燃料廠房和核輔助廠房的高放射性廢水再注入反應(yīng)堆廠房。反應(yīng)堆廠房疏水箱—水坑共有4個(gè),分別為:

        (1)反應(yīng)堆冷卻劑疏水箱RPE001BA;

        (2)含氧廢氣疏水罐RPE002BA;

        (3)工藝疏水箱RPE003BA;

        (4)安全殼疏水坑RPE011PS。

        每個(gè)水箱和水坑都有一臺(tái)或兩臺(tái)水泵來(lái)排水以維持其液位在一定范圍內(nèi),通過(guò)進(jìn)氣和排氣保持其壓力在一定范圍內(nèi),通過(guò)安全閥保護(hù)水箱。

        1.1 反應(yīng)堆冷卻劑疏水箱概述

        反應(yīng)堆冷卻劑疏水箱RPE001BA屬于核島排氣和疏水系統(tǒng)(RPE),它安裝在反應(yīng)堆廠房R148,底部標(biāo)高為-3.0 m。為防止空氣進(jìn)入RPE001BA,箱內(nèi)用N2覆蓋,壓力大于大氣壓。RPE001BA下方接有2臺(tái)泵RPE001PO和RPE002PO,上方接有進(jìn)水管、進(jìn)氣管和排氣管,還有安全閥。RPE001PO和RPE002PO保持RPE001BA液位在一定范圍內(nèi);氮?dú)鉁p壓閥RAZ031VZ、排氣背壓控制閥RPE001VY、001VY氣動(dòng)隔離閥RPE005VY和安全閥RPE004VY保持RPE001BA壓力在一定范圍內(nèi)。

        1.2 反應(yīng)堆冷卻劑疏水箱的啟動(dòng)

        RPE的初始情況是:001BA內(nèi)無(wú)液體,排氣和疏水閥關(guān)閉,手動(dòng)供氮閥026VY關(guān)閉。

        系統(tǒng)啟動(dòng):

        (1)開(kāi)啟026VY給RPE001BA供氮,并通過(guò)穩(wěn)壓器卸壓箱充之以REA系統(tǒng)的水直到20%水位,低1液位(0.42m);

        (2)開(kāi)啟606/607VP,將連接001BA的管道和泵自身的氣體排出;

        (3)開(kāi)啟601VY并確保通向TEG的閥門關(guān)閉,將001BA內(nèi)的氣體排至大氣,使含氧量小于3.5%容積;

        (4)排氣結(jié)束后,關(guān)閉601VY并開(kāi)啟背壓控制閥的隔離閥006VY;

        (5)然后選定一臺(tái)泵(被選擇的泵高水位啟動(dòng),低水位停運(yùn);第二臺(tái)泵高高水位啟動(dòng),低水位停運(yùn))并開(kāi)啟其下游隔離閥015VP和016VP。

        1.3 反應(yīng)堆冷卻劑疏水箱液體來(lái)源

        在機(jī)組功率運(yùn)行、熱備用和熱停堆工況下,RPE系統(tǒng)正常運(yùn)行,反應(yīng)堆冷卻劑疏水由RPE001BA接收,包括:

        (1)主泵第三級(jí)密密封低壓泄漏;

        (2)RRA等系統(tǒng)的閥桿泄漏;

        (3)反應(yīng)堆壓力容器法蘭引漏;

        (4)穩(wěn)壓器卸壓箱疏水。

        2 反應(yīng)堆冷卻劑疏水箱液位控制

        反應(yīng)堆冷卻劑疏水箱RPE001BA安裝有兩個(gè)液位表,001 MN和002 MN,正常液位維持在0.42~0.64 m。

        運(yùn)行人員任意選擇疏水泵001PO或002PO投入,另一臺(tái)備用;被選擇的泵在高1液位時(shí)啟動(dòng),在低1液位時(shí)停運(yùn)。備用泵在高2液位時(shí)啟動(dòng),低1液位停運(yùn)。疏水泵的自動(dòng)啟動(dòng)或停運(yùn)由RPE001BA的液位自動(dòng)控制,運(yùn)行人員也可以從KIC上手動(dòng)控制其中的一臺(tái)泵。

        如果001BA到達(dá)高2液位時(shí),泵不能自動(dòng)啟動(dòng),運(yùn)行人員必須在控制室將泵切為手動(dòng)啟動(dòng)。如果001BA到達(dá)高3液位,則表示RCP002BA輸水量過(guò)大。如果是RCP002BA輸水量過(guò)大,則關(guān)閉RCP653VP,中止RCP002BA疏水。

        2.1 反應(yīng)堆冷卻劑疏水箱液位低低的原因及后果

        原因:

        (1)RPE001/002PO沒(méi)有自動(dòng)停運(yùn);

        (2)由于閥門泄漏或誤操作的管線使得廢液排到003BA或011PS;

        (3)RPE001LN發(fā)生故障。

        后果:

        (1)RPE001/002PO有汽蝕危險(xiǎn);

        (2)含氫廢氣釋放到安全殼內(nèi)。

        2.2 反應(yīng)堆冷卻劑疏水箱液位高高的原因及后果原因:

        (1)一回路排水流量過(guò)大,RPE001/002PO沒(méi)有自動(dòng)啟動(dòng);

        (2)由于“安全殼隔離”或“安全殼內(nèi)高放射性”或“RPE隔離信號(hào)”引起RPE001PO和RPE002PO停運(yùn);

        (3)疏水管線操作不正確。

        后果:

        (1)如果泵的開(kāi)關(guān)在“自動(dòng)”位置,可重新啟動(dòng)泵;

        (2)RPE001BA中的反應(yīng)堆冷卻劑可通過(guò)安全閥RPE004VY溢流到RPE003BA的可能性;

        (3)如果RPE001BA水位繼續(xù)上升,排氣閥RPE00 5VY自動(dòng)鎖定在“關(guān)閉”位置。

        3 反應(yīng)堆冷卻劑疏水箱壓力控制

        反應(yīng)堆冷卻劑疏水箱RPE001BA安裝一個(gè)壓力表003 MP,顯示正常壓力是0.02~0.06 MPa,并產(chǎn)生低壓報(bào)警0.01 MPa、高壓報(bào)警0.06 MPa。

        為防止空氣進(jìn)入RPE001BA,箱內(nèi)用氮?dú)飧采w,壓力保持高于大氣壓。

        RPE001BA的壓力是靠RAZ031VZ和RPE005VY自動(dòng)動(dòng)作完成的。

        (1)當(dāng)003MP探測(cè)到箱內(nèi)壓力低于0.025MPa時(shí),RAZ減壓閥(RAZ031VZ)打開(kāi),氮?dú)膺M(jìn)入RPE001BA;

        (2)當(dāng)003MP探測(cè)到壓力為0.06MPa時(shí),RPE005VY打開(kāi),當(dāng)壓力降到0.04 MPa以下時(shí),RPE005VY關(guān)閉;

        (3)背壓控制閥RPE001VY整定壓力在0.015MPa時(shí)關(guān)閉;

        (4)RPE001BA由安全閥RPE004VY來(lái)防止超壓,RPE004VY整定壓力為0.2 MPa,該安全閥釋放的反應(yīng)堆冷卻劑拍到工藝疏水箱RPE003BA。

        4 反應(yīng)堆冷卻劑疏水箱的運(yùn)行

        4.1 穩(wěn)壓器卸壓箱RCP002BA向RPE001BA疏水

        RPE001BA的標(biāo)高為-3.0 m,RCP002BA的標(biāo)高為0 m。RCP002BA在疏水前,RPE001BA的液位必須低于高1,否則對(duì)RCP002BA的疏水必須等待。RPE001BA的液位低于高1,可以打開(kāi)RCP653VP(冷卻到60℃以下),將RCP002BA中的水排入RPE001BA。RPE001PO或002PO自動(dòng)啟動(dòng),以18 m3/h的流量將反應(yīng)堆冷卻劑疏水排至TEP前貯槽。應(yīng)注意RCP653VP隨時(shí)都可能被關(guān)閉,RCP002BA疏水被中斷。

        4.2 大修期間RPE003BA向RPE001BA疏水

        在大修期間主要來(lái)自于RPE、RRA、RCV、PTR和RIS的含氧反應(yīng)堆冷卻劑廢水貯存在RPE003BA中,通過(guò)RPE014PO輸送至RPE001BA,用RPE001/002PO經(jīng)TEP001/008BA最終暫存于TEP002/003/004BA中。如果水質(zhì)分析結(jié)果符合換料水箱PTR001BA要求,則復(fù)用,否則通過(guò)TEU輸送至TER系統(tǒng)。

        5 結(jié)論

        反應(yīng)堆冷卻劑疏水箱RPE001BA是安全殼內(nèi)重要的疏水箱,通過(guò)它可以將反應(yīng)堆冷卻劑疏水排至TEP或者TEU系統(tǒng)。設(shè)置完善的水位和壓力控制系統(tǒng),能很好的反映箱體內(nèi)水位和壓力的變化,保護(hù)箱體和泵,防止空氣進(jìn)入箱體,也防止了箱體內(nèi)氣體泄漏到安全殼而造成污染。正常運(yùn)行期間,運(yùn)行人員監(jiān)視其液位和壓力,可以幫助判斷一些重要閥門的泄漏,對(duì)運(yùn)行有重要的意義。

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