賈京京，張志柳

（中國(guó)核電工程有限公司，北京 100048）

0 引言

海外某核電機(jī)組所處地區(qū)常年干旱少雨，項(xiàng)目用（淡）水極為困難。由于特殊原因，直到某核電機(jī)組正式建成投用，該海淡廠仍未完工，導(dǎo)致項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)施工及生活用水采用水車(chē)?yán)?、臨近電廠借水、臨時(shí)海淡設(shè)施供水等多種方式臨時(shí)提供。在機(jī)組建設(shè)過(guò)程中，尤其是除鹽水設(shè)備投用后，機(jī)組沖洗/調(diào)試/運(yùn)行等用水量激增。面對(duì)該需求，臨時(shí)供水的水質(zhì)、水壓、水量以及供水設(shè)備頻繁故障等問(wèn)題逐漸不能滿足項(xiàng)目建設(shè)需求，嚴(yán)重滯緩了項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度，為某核電機(jī)組建設(shè)帶來(lái)較大影響。

1 水質(zhì)影響分析

1.1 氯離子濃度影響分析

臨時(shí)供水中存在較高的氯離子濃度，導(dǎo)致部分不銹鋼管道銹蝕嚴(yán)重。以聯(lián)合泵房為例，在給重要廠用水泵、循環(huán)水泵等提供軸封水的生活飲用水系統(tǒng)（S30408 不銹鋼）投運(yùn)后約5 個(gè)月，泵房區(qū)域出現(xiàn)大面積銹蝕，不銹鋼管水平底部焊縫熱影響區(qū)附近有明顯的凹坑，在凹坑附近出現(xiàn)了穿孔泄漏。如圖1、圖2 所示。

圖1 管道表面銹蝕情況

圖2 管道內(nèi)部銹蝕情況

對(duì)不銹鋼管道內(nèi)流經(jīng)的淡水進(jìn)行取樣分析，發(fā)現(xiàn)氯離子含量超標(biāo)，見(jiàn)表1。同時(shí)對(duì)臨時(shí)供水點(diǎn)的淡水進(jìn)行取樣分析，發(fā)現(xiàn)氯離子依舊超標(biāo)，見(jiàn)表2。

表1 聯(lián)合泵房軸封水管道內(nèi)水質(zhì)分析結(jié)果（主要指標(biāo)）

表2 臨時(shí)供水點(diǎn)水質(zhì)分析結(jié)果（主要指標(biāo)）

氯離子濃度超標(biāo)導(dǎo)致泵房?jī)?nèi)S30408 管道全部不可用。管道分批次更換導(dǎo)致泵房?jī)?nèi)重要設(shè)備（重要廠用水泵、循環(huán)水泵）軸封水間歇性不可用，通過(guò)臨時(shí)措施和人員監(jiān)控方式確保管道更換期間的軸封水使用安全。此舉延長(zhǎng)了生活飲用水系統(tǒng)的建設(shè)工期，增加了項(xiàng)目成本。

泵房?jī)?nèi)不銹鋼管道更換后，綜合技術(shù)廊道、常規(guī)島等區(qū)域已安裝的不銹鋼管道陸續(xù)出現(xiàn)銹蝕穿孔現(xiàn)象?，F(xiàn)場(chǎng)采取抱箍等臨時(shí)方式確保管道不漏，維持機(jī)組正常運(yùn)行。計(jì)劃待后續(xù)正式海淡廠投用后，機(jī)組大修期間或其他合適窗口對(duì)漏點(diǎn)較大的管道進(jìn)行更換。

1.2 原水中微生物影響分析

臨時(shí)供水點(diǎn)采用儲(chǔ)水方式來(lái)為下游各用水點(diǎn)提供淡水，淡水在蓄水池中停留時(shí)間較長(zhǎng)。由于某核電機(jī)組所處廠址常年溫度較高，導(dǎo)致蓄水池中水體環(huán)境為微生物繁殖創(chuàng)造了良好條件。在對(duì)水池內(nèi)部進(jìn)行目視檢查期間，發(fā)現(xiàn)水池內(nèi)壁有綠藻分布，池底有黏著物（圖3）。

圖3 臨時(shí)供水點(diǎn)池底綠藻及有機(jī)物分布

臨時(shí)供水點(diǎn)通過(guò)臨時(shí)泵房為下游供水，泵前后未投藥導(dǎo)致帶有較高濃度有機(jī)物的淡水輸送至下游。以除鹽水廠房為例，保安過(guò)濾器（過(guò)濾精度：5 μm）不能有效過(guò)濾掉進(jìn)入反滲透膜的懸浮顆粒、膠體和微生物等，導(dǎo)致反滲透裝置出現(xiàn)多次堵塞情況，保安過(guò)濾器前后壓差上升后，除鹽水產(chǎn)水流量驟降，單列產(chǎn)水從設(shè)計(jì)值130 m3/h 降至100 m3/h 左右。

某核電機(jī)組所在地嚴(yán)重缺水，而臨時(shí)供水點(diǎn)中微生物較多的現(xiàn)實(shí)情況又導(dǎo)致除鹽水產(chǎn)水比例大幅下降，更加劇了某核電機(jī)組缺（除鹽）水情況。

2 水量對(duì)機(jī)組建設(shè)影響分析

水量不足對(duì)機(jī)組建設(shè)的影響主要體現(xiàn)在除鹽水原水供應(yīng)不足方面。除鹽水設(shè)備不能制備充足的除鹽水，機(jī)組核島、常規(guī)島以及各BOP 子項(xiàng)除鹽水用水不能得到保證，導(dǎo)致機(jī)組建設(shè)出現(xiàn)滯后。自除鹽水裝置投用至機(jī)組商運(yùn)前，現(xiàn)場(chǎng)共出現(xiàn)5 次因原水不足導(dǎo)致機(jī)組無(wú)除鹽水可用或僅滿足單臺(tái)機(jī)組除鹽水用水需求事件的發(fā)生。見(jiàn)表3。

表3 因原水不足導(dǎo)致的機(jī)組建設(shè)滯后事件

臨時(shí)供水點(diǎn)一共有3 個(gè)來(lái)水源，分別是水車(chē)?yán)?、臨近電廠臨時(shí)供水和廠區(qū)內(nèi)臨時(shí)海淡供水點(diǎn)。在除鹽水投用前，項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)一直采用水車(chē)?yán)姆绞酱_保生產(chǎn)和生活用水，每天的供水量約為3000 t。除鹽水投用后，現(xiàn)場(chǎng)施工用除鹽水激增，單純的依靠水車(chē)?yán)鸵巡荒軡M足用水需求。經(jīng)溝通臨近電廠增加了一路來(lái)水源，高峰時(shí)期供水量可達(dá)到100 t/h。2019 年下半年，業(yè)主方建設(shè)了臨時(shí)海淡供水點(diǎn)，高峰時(shí)期供水量可達(dá)到200 t/h。經(jīng)分析，某核電機(jī)組自冷試開(kāi)始至商業(yè)運(yùn)行期間，各階段用淡水量如圖4 所示。

圖4 某核電機(jī)組冷試至商運(yùn)期間各階段日平均淡水用量

從某核電機(jī)組的實(shí)際用水經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，單臺(tái)機(jī)組自調(diào)試工作啟動(dòng)開(kāi)始，每天的淡水用量均保持在3500～6500 t/d。若后續(xù)在其他缺水地區(qū)進(jìn)行海外核電項(xiàng)目建設(shè)時(shí)，需關(guān)注該用水量，確保機(jī)組建設(shè)工作不出現(xiàn)滯后。

3 水壓對(duì)機(jī)組建設(shè)影響分析

根據(jù)設(shè)計(jì)文件要求，生活飲用水系統(tǒng)的水壓應(yīng)維持在0.65 MPa（表壓），以確保各個(gè)廠房在任何階段都能有充足的淡水供應(yīng)。其中核島、常規(guī)島廠房無(wú)減壓閥，部分BOP 子項(xiàng)設(shè)置減壓閥且閥后壓力不小于0.35 MPa。

實(shí)際上，臨時(shí)供水點(diǎn)的水壓長(zhǎng)期維持在0.4 MPa（表壓）以?xún)?nèi)，雖然能夠滿足部分BOP 廠房所需，但仍會(huì)出現(xiàn)部分廠房設(shè)備在高處無(wú)法供水、供水流量低時(shí)導(dǎo)致降溫困難等問(wèn)題。主要有以下問(wèn)題：

3.1 常規(guī)島制冷站冷卻水補(bǔ)水不足導(dǎo)致常規(guī)島通風(fēng)失去

常規(guī)島制冷站冷卻水機(jī)組位于汽輪機(jī)廠房頂部，位置較高。根據(jù)設(shè)計(jì)文件，生活飲用水系統(tǒng)需要同時(shí)供給冷卻水至常規(guī)島廢液排放系統(tǒng)以中和排放水和提供冷卻水至冷凍機(jī)組。在某核電機(jī)組并網(wǎng)后至商業(yè)運(yùn)行期間，常規(guī)島通風(fēng)風(fēng)機(jī)頻繁跳機(jī)，導(dǎo)致部分電氣機(jī)柜間溫度過(guò)高，影響汽輪機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。經(jīng)分析主要是因?yàn)楣┧畨毫Σ蛔闼隆?/p>

3.2 主控室衛(wèi)生間長(zhǎng)期不可用

某核電機(jī)組主控室衛(wèi)生間的正式投用時(shí)間為熱試開(kāi)始后2個(gè)月。衛(wèi)生間無(wú)水導(dǎo)致主控室人員可居留性差。分析其延緩?fù)队迷?，主要是因?yàn)樗畨翰蛔銓?dǎo)致衛(wèi)生間無(wú)水可用。

3.3 除鹽水雙列制水期間部分子項(xiàng)無(wú)水可用

根據(jù)設(shè)計(jì)文件規(guī)定，除鹽水單列制水約130 t/h。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)淡水供應(yīng)品質(zhì)，耗用淡水約180 t/h，由生產(chǎn)水系統(tǒng)供水。調(diào)試期間，尤其是熱試、裝料后啟動(dòng)階段，機(jī)組耗水量大，需要除鹽水兩列同時(shí)制水，每小時(shí)耗用淡水約360 t 左右。在此情況下，臨時(shí)供水點(diǎn)基本上無(wú)水可供應(yīng)其他子項(xiàng)，或者在閑時(shí)供應(yīng)，造成部分工作滯后，影響工期。

4 臨時(shí)設(shè)備故障對(duì)項(xiàng)目建設(shè)影響分析

臨時(shí)供水點(diǎn)的3 種來(lái)水水源方式中，從臨近電廠借水和建設(shè)臨時(shí)海淡設(shè)施供水在一定程度上極大地緩解了現(xiàn)場(chǎng)用水的緊張程度。但是，由于長(zhǎng)時(shí)間的使用，臨時(shí)裝置、管道、水池存在較大程度的老化，導(dǎo)致部分設(shè)備經(jīng)常性故障。

4.1 水池老化

在某核電機(jī)組熱試結(jié)束至首次裝料前夕，臨時(shí)供水點(diǎn)的大型儲(chǔ)水池中多次出現(xiàn)泥沙等雜質(zhì)。而作為已使用10 余年的供水水池，其本體結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期使用下已出現(xiàn)了大量老化現(xiàn)象（圖5～圖7）。

圖5 水池底部大量殘?jiān)?/p>

圖6 水池地面腐蝕狀況

圖7 柱體破損及鋼筋銹蝕物

距離此次清洗前22 個(gè)月，臨時(shí)供水點(diǎn)水池曾進(jìn)行過(guò)一次大規(guī)模清理。清洗后水池內(nèi)水質(zhì)清澈，使用良好。此后，由于供水來(lái)源增加、供水量提升，耗水量加大，水池不能及時(shí)清洗，內(nèi)部結(jié)構(gòu)老化加快，惡化了下游淡水供應(yīng)水質(zhì)。

4.2 臨時(shí)供水設(shè)施頻繁損壞

臨近電廠是一座已經(jīng)服役了50 余年的重水堆。該堆已臨近退役，廠區(qū)內(nèi)相應(yīng)的淡水供應(yīng)設(shè)備也已年久失修，故障頻繁。從臨近電廠接至臨時(shí)供水點(diǎn)之間的管道為臨時(shí)鋪設(shè)。從接通至今，多次發(fā)生故障。

廠區(qū)內(nèi)臨時(shí)海淡設(shè)備在某核電機(jī)組冷試前4 個(gè)月投入使用。在投用首月，該設(shè)備出現(xiàn)故障2 次，去往臨時(shí)供水點(diǎn)的管道破裂3 次。從設(shè)備投用至某核電機(jī)組商業(yè)運(yùn)行之前，臨時(shí)海淡設(shè)備故障次數(shù)較多。

5 總結(jié)

海外某核電機(jī)組自建設(shè)開(kāi)始至今，臨時(shí)供水點(diǎn)不間斷的供水給某核電機(jī)組的建設(shè)提供了源源不斷的動(dòng)力。但是臨時(shí)供水點(diǎn)所存在的各項(xiàng)問(wèn)題，導(dǎo)致其不能作為機(jī)組正常運(yùn)行所需的可靠水源，尤其是在機(jī)組處于應(yīng)急狀態(tài)時(shí)不能穩(wěn)定供水，加大了機(jī)組運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，延緩了項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度。鑒于此，某核電機(jī)組有必要及早完成正式海淡廠建設(shè)，并在設(shè)備投用后加強(qiáng)設(shè)備和系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)，定期進(jìn)行水化學(xué)監(jiān)測(cè)，以確保供水的安全性、穩(wěn)定性和可靠性。同時(shí)，對(duì)于后續(xù)其他核電機(jī)組，尤其是當(dāng)?shù)氐笨谳^大、不能立刻建設(shè)（或無(wú)法建設(shè)）海淡設(shè)施的項(xiàng)目，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注淡水供應(yīng)及淡水品質(zhì)，以確保機(jī)組建設(shè)不因缺（淡）水而產(chǎn)生滯后。