崔楊杰

（海南核電有限公司，海南昌江 572700）

1 工藝系統(tǒng)

M310機(jī)組的二回路高壓給水、蒸汽系統(tǒng)主要包括：主蒸汽系統(tǒng)、主給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)、旁路蒸汽排放系統(tǒng)、汽水分離器再熱、高壓加熱給水、除氧器系統(tǒng)等。

（1）主蒸汽系統(tǒng)的功能是在電廠正常運(yùn)行時(shí)，將高壓蒸汽由一回路傳遞到二回路汽輪發(fā)電機(jī)組，將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換成電能，為電廠正常運(yùn)行期間的輔助蒸汽用戶提供高品質(zhì)蒸汽。事故工況下，如蒸發(fā)器傳熱管斷裂，隔離故障蒸汽回路設(shè)備，防止反應(yīng)堆回路過冷，避免對電廠核安全造成影響。

（2）汽機(jī)旁路系統(tǒng)的功能是當(dāng)發(fā)生汽輪機(jī)事故保護(hù)停機(jī)或發(fā)電機(jī)脫扣或突降負(fù)荷工況時(shí)，將汽機(jī)無法帶出的剩余的二回路蒸汽帶出，維持一、二回路熱負(fù)荷匹配。否則如果一回路熱量無法正常帶出，可能導(dǎo)致一回路嚴(yán)重過熱、VVP主蒸汽管道上的安全閥達(dá)到定值被頂開。

（3）主給水系統(tǒng)從除氧器水箱出口，經(jīng)過主給水泵、高壓給水加熱器、給水調(diào)節(jié)閥到核島。

（4）再循環(huán)系統(tǒng)，從給水泵出口到除氧器水箱入口，再循環(huán)系統(tǒng)維持給水泵最小流量，使給水泵不致過熱或汽蝕。

2 二回路水壓試驗(yàn)

二回路水壓試驗(yàn)主要分為3大部分，即給水系統(tǒng)管道沖洗、蒸汽管道沖洗和二回路水壓試驗(yàn)，前兩個(gè)是水壓試驗(yàn)執(zhí)行的必要條件，任何一個(gè)環(huán)節(jié)沒有準(zhǔn)備到位，水壓試驗(yàn)均無法正常完成。

2.1 給水系統(tǒng)管路的沖洗

給水系統(tǒng)管道沖洗主要包括高壓給水（包括核島管路，在高壓給水進(jìn)蒸發(fā)器前用臨時(shí)管聯(lián)通）、中壓給水管道、給水再循環(huán)管道、給水雜項(xiàng)管道。沖洗時(shí)文丘里管暫不安裝，在1#文丘里管處用臨時(shí)管道進(jìn)行連通；在2#文丘里管處也用臨時(shí)管道進(jìn)行連通并接一路臨時(shí)管道至排水井（開始沖洗時(shí)排水用），另接一臨時(shí)管道至3#低加處凝結(jié)水管道（閉式?jīng)_洗用），另外核島側(cè)逆止閥ARE040VL，ARE041VL暫不安裝，從核島區(qū)域用臨時(shí)管道把1#與2#連接起來構(gòu)成一閉式回路，形成一個(gè)完整的循環(huán)沖洗回路。

2.2 蒸汽系統(tǒng)管道沖洗

二回路蒸汽管道回路的吹洗主要分為3部分，即第二級(jí)汽水分離再熱器入口蒸汽段、主蒸汽旁路排放系統(tǒng)管段以及蒸發(fā)器至汽機(jī)高壓缸入口主汽門之間的主蒸汽管道、主蒸汽旁路系統(tǒng)管道、第二級(jí)再熱器加熱蒸汽管道。該系統(tǒng)由于正常運(yùn)行期間流通介質(zhì)主要是高品質(zhì)高溫、高壓蒸汽，因此相關(guān)管道沖洗主要采用壓縮空氣吹洗的辦法。具體方法為把蒸發(fā)器作為充氣儲(chǔ)罐，當(dāng)充氣壓力達(dá)到0.6 MPa時(shí)快速打開臨沖閥，使蒸發(fā)器的氣體迅速通過主蒸汽系統(tǒng)管道，達(dá)到?jīng)_洗的目的。吹洗的氣源采用儀用壓縮空氣，供氣點(diǎn)由蒸發(fā)器的小管道就近接入，隨后分3個(gè)階段吹掃。

2.3 二回路水壓試驗(yàn)

水壓試驗(yàn)分2個(gè)部分進(jìn)行，常規(guī)島給水系統(tǒng)水壓（簡稱一區(qū)水壓）；核島高壓給水及主蒸汽系統(tǒng)，常規(guī)島主蒸汽、旁路系統(tǒng)及MSR二級(jí)再熱加熱蒸汽系統(tǒng)水壓（簡稱二區(qū)水壓），2個(gè)部分的試驗(yàn)壓力分別為18.3 MPa，12.75 MPa（其中12.75 MPa以核島最高點(diǎn)壓力表讀數(shù)為準(zhǔn)），先進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的上水，上水完畢以后依次進(jìn)行二區(qū)水壓及一區(qū)水壓。水壓采用pH=9的除鹽水，水溫控制在（35～65）℃（用輔助蒸汽加熱除氧器水溫至85℃左右，加熱過程與核島施工單位協(xié)調(diào)，核島水溫需滿足要求）。二回路水壓試驗(yàn)壓力曲線見圖1。

圖1 二回路水壓試驗(yàn)壓力曲線

水壓試驗(yàn)注意事項(xiàng)：①升壓速度＜0.3 MPa/min，降壓速度＜1 MPa/min。②試驗(yàn)時(shí)壓力穩(wěn)定時(shí)間為10 min。③設(shè)計(jì)壓力檢查時(shí)間為30 min。④一區(qū)壓力取值升壓泵出口壓力表，二區(qū)壓力取值蒸發(fā)器頂部壓力表。⑤水壓順序。二區(qū)：主蒸汽管道、主蒸汽旁路管道、MSR二級(jí)再熱蒸汽管道、主蒸汽至除氧器系統(tǒng)和蒸汽轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)部分管道。一區(qū)：主給水及相關(guān)管道。

3 試驗(yàn)準(zhǔn)備期間遇到的主要問題及解決方法

3.1 準(zhǔn)備加熱試驗(yàn)用水時(shí)多處漏蒸汽

在用電鍋爐生產(chǎn)出來的輔助蒸汽暖管除氧器的加熱蒸汽管道時(shí)，主管道上的一個(gè)大型電動(dòng)隔離閥閥前法蘭漏蒸汽，漏量較大，地面短時(shí)間積聚大量積水。同時(shí)，在進(jìn)汽管道 上還有幾個(gè)疏水閥連接法蘭也存在不同程度的滴漏和滲漏。

為了避免在高溫高壓下，蒸汽漏量加大，試驗(yàn)人員立即關(guān)閉上游進(jìn)汽閥，拆開保溫進(jìn)行處理，后續(xù)也對疏水閥法蘭漏水進(jìn)行了緊固。為了避免同樣的情況再次發(fā)生，在隨后的用蒸汽暖管過程中，保持較慢的升溫速率，約60℃/h，同時(shí)在緩慢升溫的過程中，加強(qiáng)對蒸汽管道的排查，一旦發(fā)現(xiàn)泄漏，立即在低壓低溫狀態(tài)下處理掉。因?yàn)閴毫?、溫度越高，越難處理蒸汽泄漏，同時(shí)處理過程中人員的風(fēng)險(xiǎn)也越大。通過這種方式，后續(xù)又相繼查出并及時(shí)處理了幾個(gè)漏點(diǎn)，確保二回路水壓試驗(yàn)順利進(jìn)行。經(jīng)驗(yàn)反饋是：冷態(tài)無壓狀態(tài)下緊固的設(shè)備，加熱承壓后，由于熱膨脹和介質(zhì)內(nèi)壓可能會(huì)使連接法蘭處產(chǎn)生泄漏。要求暖管時(shí)，升溫速率要慢，在低溫低壓時(shí)發(fā)現(xiàn)有漏及時(shí)處理。

3.2 試驗(yàn)用水水質(zhì)長時(shí)間不達(dá)標(biāo)

在對除氧器內(nèi)的水加熱到85℃加入聯(lián)氨打循環(huán)后，水質(zhì)的2個(gè)指標(biāo)：pH值和氨濃度均不滿足要求，在斷斷續(xù)續(xù)加入聯(lián)氨和氨液的過程中，當(dāng)化學(xué)藥劑量已達(dá)同類型電廠經(jīng)驗(yàn)總藥劑量數(shù)值（聯(lián)氨200 kg；氨20 kg）時(shí)，現(xiàn)場試驗(yàn)室測得的pH值仍為 9.7（要求＞10）；聯(lián)氨氨濃度為

兩次分析異常后試驗(yàn)人員提出更換取樣點(diǎn)的要求，并由二回路水壓試驗(yàn)相關(guān)負(fù)責(zé)人員重新確認(rèn)取樣點(diǎn)后再次進(jìn)行取樣、分析，水質(zhì)分析結(jié)果滿足二回路水壓試驗(yàn)用水要求。后對分析進(jìn)行仔細(xì)分析，才發(fā)現(xiàn)由于之前的取樣點(diǎn)是ADG001BA底部APA泵入口下降段的正式取樣點(diǎn)，當(dāng)時(shí)試驗(yàn)時(shí)該管段為不流動(dòng)的死水，所以取該取樣點(diǎn)不具有代表性，導(dǎo)致測量結(jié)果不能準(zhǔn)確反映除氧器回路中水質(zhì)的真實(shí)狀況。

3.3 制備二回水壓試驗(yàn)專用水時(shí)，除氧器再循環(huán)泵電機(jī)故障

在二回路水壓試驗(yàn)用水加熱過程中，啟動(dòng)除氧器再循環(huán)泵給除氧器水箱打循環(huán)時(shí)，發(fā)現(xiàn)再循環(huán)泵電機(jī)在轉(zhuǎn)了4 h后，電機(jī)軸承溫度最高上漲到93℃，而對應(yīng)的報(bào)警值是90℃，試驗(yàn)人員討論后，立即停泵，導(dǎo)致除氧器水箱無法打循環(huán)，影響除氧器加熱和加化學(xué)藥劑均勻投加。據(jù)反饋，該電機(jī)在試車時(shí)就曾發(fā)現(xiàn)電機(jī)軸承溫度高的缺陷，但考慮到二回路水壓試驗(yàn)進(jìn)度太緊，一直沒有拆解處理，只是簡單在電機(jī)軸外部抹點(diǎn)油脂試轉(zhuǎn)勉強(qiáng)合格，留下了隱患。

經(jīng)過連續(xù)近30 h的拆除處理，重新啟動(dòng)后，在運(yùn)行的15 h期間，該點(diǎn)溫度穩(wěn)定運(yùn)行在83℃左右，仍離報(bào)警值90℃較近，已經(jīng)發(fā)廠家服務(wù)申請單要求廠家到廠處理。同時(shí)警醒電廠人員，在以后的大設(shè)備試轉(zhuǎn)時(shí)，必須嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，不給后續(xù)的工作留下任何隱患。

4 試驗(yàn)過程中遇到的問題及解決方案

4.1 試驗(yàn)初始升壓時(shí)壓力波動(dòng)大

由于缺乏對水壓試驗(yàn)臨時(shí)升壓泵性能和一區(qū)系統(tǒng)范圍小這2個(gè)特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)，調(diào)節(jié)一區(qū)系統(tǒng)壓力變化靠臨時(shí)升壓泵旁路閥和出口手動(dòng)閥來控制，導(dǎo)致壓力從0升到2 MPa時(shí)，壓力梯度變化很大，且存在一次超出壓力變化范圍的現(xiàn)象，同時(shí)壓力也無法控制穩(wěn)定在第一個(gè)壓力平臺(tái)2 MPa上。

試驗(yàn)人員立即進(jìn)行原因分析，最后斷定是控制升壓的閥門管徑過粗（Φ60 mm），通流能力過大，不利于對水實(shí)體管道系統(tǒng)壓力的精確調(diào)節(jié)。通過對相關(guān)工藝流程圖紙的查找，并于現(xiàn)場實(shí)際位置核實(shí)，確定主給水管道上的一根最細(xì)的管道、帶有2個(gè)手動(dòng)截止閥、位置操作高度和角度非常適宜的管閥組做為升壓調(diào)節(jié)閥門，通過雙閥門之間配合節(jié)流，將壓力的變化速率準(zhǔn)確和穩(wěn)定控制到要求值。該方法也成功應(yīng)用于隨后的一、二區(qū)聯(lián)合試驗(yàn)時(shí)控制壓力變化率。

4.2 試驗(yàn)期間閥門外漏

在壓力升到第一個(gè)壓力平臺(tái)2.0 MPa時(shí)，主給水管道上的一個(gè)流量測量文丘利管的7個(gè)儀表管閥有5個(gè)出現(xiàn)滴漏情況，現(xiàn)場用F扳手已經(jīng)緊固到極限仍然漏，導(dǎo)致無法繼續(xù)升壓。

試驗(yàn)人員嘗試采取在閥門內(nèi)漏的情況下，適當(dāng)開一個(gè)開度對閥門沖洗，再重新關(guān)閥的方式。在實(shí)施此方法后，重新關(guān)閉閥門，閥門不再外漏，問題得到解決。后將這一方法進(jìn)行改進(jìn)，并作為實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)向國內(nèi)同類型機(jī)組進(jìn)行推廣，即：要求在二回路水壓試驗(yàn)時(shí)，在低壓力下必須對二回路管道沖洗工作結(jié)束后再對增加的新管道閥門進(jìn)行沖洗，避免因閥門內(nèi)有臟物導(dǎo)致閥門無法關(guān)嚴(yán)事件的發(fā)生。

4.3 試驗(yàn)期間管道部件外漏

在壓力升到8.9 MPa左右時(shí)，主蒸汽隔離閥閥前充壓空管線上的2個(gè)閥門，閥前與管道連接的臨時(shí)墊片均爆開，導(dǎo)致系統(tǒng)壓力快速下降，無法控制。

當(dāng)試驗(yàn)人在壓力監(jiān)視時(shí)，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)壓力快速下降，在組織試驗(yàn)人員查漏點(diǎn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)了這個(gè)大漏點(diǎn)，立即將漏點(diǎn)前面的手動(dòng)隔離閥關(guān)閉，將壓力穩(wěn)定并重新更換墊片。在分析墊片損壞的原因時(shí)，發(fā)現(xiàn)破損墊片是試驗(yàn)前才裝入的臨時(shí)墊片，考慮到試驗(yàn)后該墊片還要重新取出，因此當(dāng)時(shí)未安裝正式的墊片?；谶@個(gè)事實(shí)，試驗(yàn)人員立即查找試驗(yàn)設(shè)備清單，在清單中列出類似的臨時(shí)墊片附近安排專人值守，并準(zhǔn)備好備用墊片，一旦發(fā)現(xiàn)內(nèi)漏，立即隔離出來更換備用墊片。同時(shí)將該良好實(shí)踐推廣到其他國內(nèi)機(jī)組，即做2#機(jī)試驗(yàn)前，要對臨時(shí)墊片的安裝更加重視并提出更高要求

5 試驗(yàn)后存在的問題及解決方案

因?yàn)榍捌谌狈?jīng)驗(yàn)，在二回路水壓總體試驗(yàn)方案中，未明確具體做出水壓試驗(yàn)后SG和VVP，ARE等管道、設(shè)備的狀態(tài)控制、保養(yǎng)方案及執(zhí)行計(jì)劃，導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)束后，水壓試驗(yàn)組織機(jī)構(gòu)取消，設(shè)備保養(yǎng)無專人負(fù)責(zé)，進(jìn)展緩慢且無序，浪費(fèi)了大量人力和物量（除鹽水）。

針對這種狀況，試驗(yàn)負(fù)責(zé)人根據(jù)各個(gè)區(qū)域管道材質(zhì)及運(yùn)行工藝特性，詳細(xì)制定了一一對應(yīng)的5區(qū)設(shè)備保養(yǎng)方案（表1），并在后續(xù)安裝單位執(zhí)行過程中，定期抽查設(shè)備保養(yǎng)情況是否滿足要求。因此在后續(xù)進(jìn)行二回路水壓試驗(yàn)時(shí)，在試驗(yàn)前的總體方案中必須列入試驗(yàn)后的保養(yǎng)計(jì)劃，并安排好保養(yǎng)專項(xiàng)負(fù)責(zé)人。同時(shí)還要重新定義二回路水壓試驗(yàn)的結(jié)束點(diǎn)，即：在主蒸汽管道中水排完并投入相應(yīng)的專用保養(yǎng)除濕機(jī)；二回路主要給水管道、設(shè)備已進(jìn)入到標(biāo)準(zhǔn)的加藥保養(yǎng)狀態(tài)。

表1 二回路水壓試驗(yàn)5區(qū)保養(yǎng)方案

6 結(jié)論

詳細(xì)介紹某電廠進(jìn)行的二回路水壓試驗(yàn)，分析試驗(yàn)過程中發(fā)生的問題。電廠二回路水壓試驗(yàn)，是電廠二回路部分安裝結(jié)束期的重要承壓試驗(yàn)。該階段缺乏一定的電廠工藝系統(tǒng)的運(yùn)行、檢修經(jīng)驗(yàn)，在試驗(yàn)前期、試驗(yàn)過程期間及試驗(yàn)結(jié)束后均存在在諸多問題，對試驗(yàn)人員和試驗(yàn)設(shè)備的運(yùn)行安全造成一定影響。試驗(yàn)人員認(rèn)真分析問題的根源，徹底解決問題，解決問題的思路和方法形成良好實(shí)踐，供本電廠其他機(jī)組及國內(nèi)同類型機(jī)組借鑒。

［1］郝永國.ARE系統(tǒng)手冊［R］.上海中國核電工程有限公司顧問集團(tuán)華東電力設(shè)計(jì)研究院，2011.

［2］郭城.核電站主給水管道破裂事故的運(yùn)行研究［R］.大亞灣核電運(yùn)營管理有限責(zé)任公司，2011.

［3］郭潤芳，趙乾軍.核電廠主給水管道受力分析［R］.北京四達(dá)貝克斯工程監(jiān)理有限公司水力研究所，2010.

［4］劉浩，蔡先進(jìn).國產(chǎn)超臨界600 MW機(jī)組高壓給水管道的設(shè)計(jì)優(yōu)化［D］.廣州：華南理工大學(xué)電力學(xué)院，2008.

［5］胡學(xué)發(fā).水壓試驗(yàn)機(jī)故障診斷與故障預(yù)測方法［M］.沈陽：東北大學(xué)出版社，2008.

［6］張翔宇，凌芳，楊道宏.亞臨界火電機(jī)組主蒸汽再熱蒸汽管道水壓試驗(yàn)支吊點(diǎn)應(yīng)力研究［C］.廣東化工集團(tuán)，2016.