楊浩楠

【摘要】核電站通風(fēng)工程中，風(fēng)管泄露測試主要是評估風(fēng)管系統(tǒng)的嚴(yán)密性。文章從第三代核電通風(fēng)系統(tǒng)的漏風(fēng)量設(shè)計(jì)要求入手，闡述了風(fēng)管系統(tǒng)嚴(yán)密性檢驗(yàn)方法，指出風(fēng)管泄露測試和控制要點(diǎn)，以供同行參考。

【關(guān)鍵詞】核電站;通風(fēng)工程;漏風(fēng)量;風(fēng)管泄露;測試控制

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.27.

風(fēng)管是通風(fēng)工程的組成部分，如果風(fēng)管泄露，會減少末端新風(fēng)的出風(fēng)量，甚至影響廠房廢氣的排放量，因此要采取測試和控制措施，以保證通風(fēng)系統(tǒng)正常運(yùn)行[1]。以下結(jié)合實(shí)踐，探討了核電站通風(fēng)工程中的風(fēng)管泄露測試和控制。

1、第三代核電通風(fēng)系統(tǒng)的漏風(fēng)量設(shè)計(jì)要求

風(fēng)管的漏風(fēng)量，指的是單位面積的風(fēng)管，在一段時間內(nèi)泄露的風(fēng)量容積，是評估風(fēng)管系統(tǒng)預(yù)制和安裝是否嚴(yán)密的一個指標(biāo)[2]。通風(fēng)系統(tǒng)施工中，風(fēng)管漏風(fēng)量必須滿足設(shè)計(jì)要求，而且第三代核電站對此提出新的要求。

1.1 壓力等級

第三代核電將風(fēng)管系統(tǒng)的工作壓力劃分為4個等級，相比于M310核電多出一個壓力等級，具體見表1。

1.2 泄漏等級

第三代核電將通風(fēng)系統(tǒng)的泄露情況，分為I級和II級兩個等級，不同泄漏等級，對應(yīng)的容許泄漏率是不同的，和風(fēng)管等級有一定關(guān)系，具體見表2。

2、風(fēng)管系統(tǒng)嚴(yán)密性的檢驗(yàn)方法

2.1 漏光檢測法

低壓系統(tǒng)的風(fēng)管，可采用漏光檢測法。使用具有一定強(qiáng)度的安全光源，強(qiáng)度不低于100W，檢測時可置于風(fēng)管內(nèi)側(cè)或外側(cè)，另一側(cè)則保持暗黑環(huán)境。如果發(fā)現(xiàn)光線射出來，就說明存在漏光處，記錄其位置，分段檢測后最后匯總。合格的標(biāo)準(zhǔn)是：每10m接縫漏光點(diǎn)≤2處，且100m接縫漏光點(diǎn)≤16處。

2.2 肥皂水檢測法

風(fēng)管系統(tǒng)安裝固定后，在系統(tǒng)接口處涂上比較濃的肥皂水，看有無氣泡吹出，出現(xiàn)氣泡就說明有漏風(fēng)點(diǎn)。該試驗(yàn)方法操作簡單，不需使用專門的設(shè)備，泄露部位很容易發(fā)現(xiàn)。但在不容易涂上肥皂水的死角處，必須仔細(xì)觀察才能發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)，否則容易遺漏。

2.3 漏風(fēng)測試儀

中壓和高壓系統(tǒng)的風(fēng)管，可采用漏風(fēng)檢測儀，由高速風(fēng)機(jī)、變頻器、流量管、傾斜微壓計(jì)等組成。測試時，首先保持風(fēng)管密封，高速風(fēng)機(jī)和風(fēng)管相連接，風(fēng)管和測試儀連接，啟動風(fēng)機(jī)并調(diào)整變頻器，促使風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和測試壓力逐漸提高。當(dāng)壓力達(dá)到測試需要的壓力值，測試段風(fēng)管的漏風(fēng)量就是風(fēng)機(jī)的補(bǔ)充風(fēng)量，可在傾斜微壓計(jì)顯示出負(fù)壓讀數(shù)。依據(jù)公式即可計(jì)算出漏風(fēng)量：

Q=FaPρ （式1）

式中Q代表漏風(fēng)量，F(xiàn)代表風(fēng)機(jī)管的截面積，a代表流量系數(shù)，P代表斜微壓計(jì)顯示的負(fù)壓，ρ代表空氣密度。

3、通風(fēng)工程中風(fēng)管泄露測試和控制要點(diǎn)

3.1 測試流程

風(fēng)管泄漏測試流程如下：①備好測試設(shè)備，將風(fēng)管測試段、儀器連接好，確保氣流能從試驗(yàn)段的風(fēng)管中經(jīng)過。②檢查試驗(yàn)壓力，不能高于風(fēng)管的設(shè)計(jì)壓力。③記錄測試數(shù)據(jù)，試驗(yàn)段風(fēng)管表面積和泄漏系數(shù)的乘積。④檢查儀表的量程，應(yīng)在允許泄漏量數(shù)值之上，具有一定余量。⑤連接測試段風(fēng)管和檢測儀器，對風(fēng)管的開口和分支，進(jìn)行暫時封堵處理。⑥加壓系統(tǒng)加壓時，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)連接的閥門，確保壓力逐漸升高，并達(dá)到預(yù)設(shè)值。⑦讀取流量計(jì)上的讀數(shù)，計(jì)算出實(shí)測泄漏量。⑧拆除風(fēng)管上的臨時封堵。

3.2 控制要點(diǎn)

第一，風(fēng)管泄漏量，和接縫長度、裂縫數(shù)量、風(fēng)管表面積等有關(guān)，其中，表面積和泄露量之間的關(guān)系是：

F=CLPN （式2）

式中F代表單位面積的泄漏率，CL是常數(shù)，P代表靜壓和相對壓力，N是指數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)空氣狀況下為0.65。

第二，風(fēng)機(jī)和儀表的電源，要滿足規(guī)范要求;儀器的量程，要和測試風(fēng)管相匹配。測試開始前，應(yīng)參考相近的泄漏試驗(yàn)，得出單位面積的泄漏率。

第三，流量計(jì)所在風(fēng)管段的直徑不同，使用的孔板流量計(jì)的厚度也不同，例如：直徑為150mm、300mm、300mm以上，對應(yīng)的厚度分別是1.5-1.6mm、2.3-2.4mm、3.1-3.2mm?？装宀馁|(zhì)最好是薄鋼板、不銹鋼，要求加工平坦，孔眼位于板的中心處，且孔眼、孔板的邊均是90°;孔板和風(fēng)管垂直安裝，兩者不能有縫隙。

第四，使用孔板流量計(jì)，流量計(jì)算方法是：

Q=μ·A·（2ΔP/ρ）1/2（式3）

式中Q代表通過孔板的流量，μ代表孔板的流量系數(shù)，A代表孔眼面積，ΔP代表孔板兩側(cè)的靜壓差，ρ代表空氣密度。

第五，通風(fēng)系統(tǒng)中，如果只有一個風(fēng)管試驗(yàn)段，滿足泄漏等級、設(shè)計(jì)壓力、流量，經(jīng)測試得到的泄漏量≤允許值，說明試驗(yàn)通過。如果有多個風(fēng)管試驗(yàn)段，每個試驗(yàn)段的泄漏率滿足要求，且系統(tǒng)總泄漏率滿足要求，才說明試驗(yàn)通過。

結(jié)語：

綜上所述，第三代核電通風(fēng)系統(tǒng)的漏風(fēng)量設(shè)計(jì)，從壓力等級、泄露等級、漏風(fēng)量檢測要求上，均提出新的要求。希望通過本文，為風(fēng)管泄露測試工作提供一些參考，切實(shí)保證風(fēng)管系統(tǒng)的嚴(yán)密性，促使整個核電機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]張國勛，常文，王昌躍.AP1000核電站通風(fēng)系統(tǒng)的泄漏檢測[J].暖通空調(diào)，2017，47（8）：55-59.

[2]楊璋，李如源，張玉忠，等.某核電站核島通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)管破漏失效分析[J].理化檢驗(yàn)（物理分冊），2014，50（6）：444-447，452.

[3]付雷.核電站風(fēng)管漏風(fēng)量檢測技術(shù)要求及分析[J].科學(xué)與信息化，2017（23）：86-87.