核电机组海工系统隔离可靠性研究与实践.pdf
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1、核电机组海工系统隔离可靠性研究与实践周贺贺(江苏核电有限公司,江苏连云港2 2 2 0 0 0)摘要:针对核电机组海工系统单独隔离循泵时闸门密封可靠性低、反向闸门密封形式单一,安全性低、取水口闸门槽海生物清理困难、潜水作业风险高、隔离工序复杂等问题,提出循泵入口正向闸门密封结构优化、旋转滤网前反向闸门增加机械密封装置、研制取水口海生物刮擦装置、隔离方案标准化等措施,提高了海工系统隔离工作的可靠性,减少隔离工作时间,提高检修人员及设备的安全。关键词:海工系统;隔离可靠性;闸门;闸门槽清理;密封中图分类号:P3150引言某核电站3号、4号机组在大修期间需开展循泵、凝汽器、旋转滤网、二次滤网等海水设
2、备解体大修,以及海工隧洞清淤工作,其间海工系统需进行隔离。海工系统隔离的可靠性直接影响机组常规岛大修工期以及检修人员和设备的安全。1海工系统隔离检修背景1.1海工系统某核电站3号、4号机组海工系统分为PA系统(循环冷却水系统)和PE系统(安全厂用水系统)。其中,PA系统向常规岛凝汽器和辅助冷却器提供冷却水,是电站运行的冷源系统;PE系统在正常运行、冷停堆和事故停堆工况下为核岛安全厂用水系统提供冷却水。1.2海工系统隔离面临的问题海工系统隔离的可靠性直接决定海工系统隔离效果,同时也直接关系着检修人员的人身安全,具体存在的问题分析如下:另外,PLC系统由UPS供电,后备时间应不小于3h。2.3.2
3、调节池和中间水池液位功能完善调节池和中间水池的浮球液位变送器故障率高,更换为雷达液位计,确保测量准确、安全可靠。2.3.3可燃气体、有毒气体浓度监测及风机连锁功能完善(1)根据GB/T50493一2 0 19,核查污水生化装置,需增加可燃气体探测器12 台、硫化氢探测器2 9 台、风机联锁控制器3套、轴流风机2 套。(2)可燃气体、有毒气体浓度信号全部接人新建的PLC系统,I/O模块独立配置。可燃气体浓度一级报警设定值小于或等于2 5%爆炸下限,二级报警设定值小于等于50%爆炸下限。硫化氢浓度一级报警设定值不大于10 0%0 EL,二级报警设定值小于等于2 0 0%0 EL。一且报警,联锁轴流
4、风机则自动启动。(3)新增仪表及功能完善部分从仪表到值班室PLC系统柜敷设电缆,其余仪表电缆尽量利旧。(4)从污水值班室PLC到中控室二楼EPKS系统柜敷设1条RS-485专用电缆,实现两个系统的数据通信。(5)生化间增加电缆桥架(40 0 mmx200mm)12 0 m,生化技术与改造文献标识码:BDOl:10.16621/ki.issn1001-0599.2023.10.51(1)单独隔离循泵时闸门密封可靠性低。由于循泵水下部分解体大修工期长,大修期间需对循泵检修的流道进行单独隔离,需使用旋转滤网反向闸门进行隔离,反向闸门自身结构设计不合理(液压系统失效,存在跑水风险),密封可靠性差。(2
5、)反向闸门密封形式单一,安全性低。反向止水液压水闸门,安装闸门过程中通过液压系统提供止水压力,即进水方向与闸板密封橡胶条相对,液压千斤顶将密封条顶紧,起到密封作用,与正向水闸门相比,反向水闸门受水压影响较大,拆除闸门过程中通过海水压差自动完成泄水工作,液压系统失效等同于泄水,对闸门后方设备和检修人员构成重大安全隐患。(3)取水口闸门槽海洋生物清理困难。该核电站3号、4号机组运行过程中所需冷却水来源为黄海海水,取水隧洞人口处构筑物易附着海洋生物如生蚝、海蛎子等,该类生物生长速度快、繁殖周期短、数量庞大。大修期间需对海工隧洞进行清理,需通过闸门密封建立隔离边界。由于闸门槽海洋生物较多,闸门间室内采
6、用桥架敷设。仪表电缆和通信电缆有桥架地方桥架敷设,无桥架的地方埋地敷设。3效果分析能彻底解决温米联合站自控系统备件瓶颈问题,改造自控系统各自为战的局面,使联合站、轻烃、生化装置归于一套系统,便于管理、监控、操作,消除安全隐患。(1)升级联合站EPKS自控系统软件,更新服务器、操作站,解决系统软件过期、硬件使用年限过长及备件无法购置问题,消除安全隐患。(2)淘汰轻烃老旧的TDC3000系统,降低维护难度和运行维护成本,解决停电时间长掉程序的风险。(3)实现生化装置调节池和中间水池液位自动控制,方便操作,降低污水溢出风险,并完善就地检测控制,实现在值班室就地监控和中控室远程监控功能。1胡晓林.电气
7、控制与PLC应用技术M.北京:北京理工大学出版社,2 0 14.143参考文献设备管理与维修2 0 2 3No10(上)【编辑吴建卿在密封前需要通过潜水员进行人工清理闸门槽,潜水员水下清理作业为高风险作业,风险点较多,投人成本较高。(4)潜水作业风险高。该核电站3号、4号机组在某厂房存在连通池闸门孔,该闸门孔作用为确保停机大修的机组可以继续从相邻机组取水,确保停机大修机组的核岛安全厂用水可用。连通池闸门孔附近潜水作业风险高,国内其他电站类似水下结构潜水作业时曾经发生过事故。(5)隔离工序复杂。大修期间,海工系统检修涉及厂内外隔离,而隔离检修涉及的厂房多、隔离闸门多、隔离工序复杂,闸门隔离先后顺
8、序未标准化。为了解决以上问题,有必要开展海工系统隔离可靠性研究。2海工系统隔离可靠性分析2.1闸门密封可靠性分析2.1.1正向闸门密封可靠性分析该核电站3号、4号机组设计阶段未考虑循泵单独隔离方案,大修期间循泵水下部分解体项目工期较长,需要对解体循泵进行单独隔离。目前在建立循泵作业隔离边界时,只能使用旋转滤网后方钢闸门,该闸门隔离方式为反向止水方式,胶条承受反向水压,而建立循泵隔离边界时,钢闸门承受正向水压,存在因胶条断裂风险进而导致闸门隔离边界失效。为了确保循泵隔离安全,需要对循泵人口闸门胶条进行结构优化,提高隔离密封可靠性。(1)优化循泵入口闸门胶条形式。将受力方向改为正向受力,在闸门胶条
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