田灣核電站3號機組海水管道海生物滋生問題的運行分析

司卓宇

江蘇核電有限公司運行二處 江蘇連云港 222000

田灣核電站三號機組商運以來，海生物滋生問題持續(xù)出現(xiàn)，在2019年達到最嚴重的程度，一度導致真空泵管道堵塞無法正常啟動。

本文通過對田灣核電站3號機組海水管道海生物滋生導致真空泵管道堵塞的事件進行回顧，旨在研究海生物滋生問題對海工系統(tǒng)的影響，探討如何有效的降低海工管道內(nèi)海生物的滋生，更好的保證核電廠冷源安全。

1 系統(tǒng)簡介

1.1 常規(guī)島循環(huán)冷卻水系統(tǒng)

田灣核電廠3、4機組的循環(huán)冷卻水采用每臺機組獨立的冷卻水系統(tǒng)，）。常規(guī)島循環(huán)冷卻水供水流程如下：

海水→引水明渠（UPA）→廠外引水隧洞進水構(gòu)筑物（UPK）→廠外引水隧洞（UPL）→廠外引水隧洞出口構(gòu)筑物（UPR）→循環(huán)水進水暗溝（UPN）→連接池→旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)→連通池（一機一個）→循環(huán)水泵（一機三泵）→汽輪機凝汽器及輔助冷卻水系統(tǒng)→循環(huán)水排水暗溝（UQN）→廠內(nèi)排水虹吸井（兩機一井）→循環(huán)水聯(lián)合排水暗溝→排水口→大海。

1.2 核島安全重要廠用水系統(tǒng)

核島安全廠用水系統(tǒng)（PE）是電站與安全相關(guān)的系統(tǒng)。安全廠用水系統(tǒng)所用海水通過廠外引水明渠與循環(huán)冷卻水共同經(jīng)由廠外引水隧洞（UPL）至安全廠用水進水構(gòu)筑物（W1UPD）然后由循環(huán)水進水暗溝（UPN）和安全廠用水進水暗溝（UPP）分別向循環(huán)冷卻水泵房（UQA）與安全廠用水泵房（UQB）進行供水。其中PE系統(tǒng)用水通過UQB廠房的水泵，經(jīng)板式熱交換器來冷卻中間回路，然后回流至與泵房相連的排水暗溝，通過安全廠用水排水暗溝（UQP）排至虹吸井，與循環(huán)水一同排入大海[1]。

2 存在問題

2.1 問題概述

2019年4月1日30MAJ35AP001于1：39分啟動，2：13分停運。當時海水溫度30PCB50CT001為10.69℃，啟泵后海水側(cè)溫度最高漲到了43.35℃.

2019年4月9日在運行人員配合進行30MAJ35AC001海水側(cè)入口管道檢查時全開30PCB63AA101發(fā)現(xiàn)水流較小，維修人員解體檢查發(fā)現(xiàn)30MAJ35AC001海水側(cè)管道內(nèi)有大量貝殼海蠣等海生物附著，導致管道堵塞。

2.2 原因分析

（1）加藥量情況。對比一期各取樣點發(fā)現(xiàn)二期T1UPD和31/41UQA取樣點不一致。一期前池取樣點離加藥點約有9m，11/21UQA取樣點離加藥點約有2.5m；二期T1UPD(相當于一期前池)取樣點離加藥點不足1m，31/41UQA取樣點離加藥點約不足1m。初步分析二期取樣點離加藥點太近——取樣點在加藥點正上方，沒有得到充分混合，導致取樣數(shù)據(jù)不能真實反應(yīng)各加藥點加藥量。另外，二期使用的取樣瓶較輕，吊樣時只能取海水表面樣品，這也是各加藥點取樣較低的另一個原因。

（2）大修階段系統(tǒng)排空情況。為大修期間對PCC系統(tǒng)進行排空，但經(jīng)核實管道布置圖發(fā)現(xiàn)電動濾水器出口集管未設(shè)置疏水閥不能完全排空，管道內(nèi)殘存的海水提供潮濕的環(huán)境會促進海生物的繼續(xù)生長。

PCC系統(tǒng)：DN800的管道材質(zhì)為Q235A碳鋼材料，并采用“防腐涂料+陰極保護”聯(lián)合防腐；電動濾水器進出口管道在備用時無介質(zhì)流動，陰極保護無法起到保護作用，因此采用襯塑保護。

（3）濾水器運行方式。每臺機組設(shè)置有兩臺電動濾水器，容量為2X100%，設(shè)計流速為1.5m/s，該濾水器根據(jù)壓差或時間12小時自動反洗，目前為避免海生物滋長保持兩臺并列運行狀態(tài)，懷疑兩臺并列運行時流速較低，不能完全把海生物帶走。

綜上分析，可得出此次海水管道海生物滋生的原因為：

（1）直接原因：海工系統(tǒng)前期加藥量存在不足的現(xiàn)象，導致管道內(nèi)海生物未完全殺死，附著于管道內(nèi)壁；大修期間海工系統(tǒng)管道內(nèi)殘存的海水為海生物提供生長的環(huán)境；

（2）根本原因：①制氯系統(tǒng)（QCU）未正式投運；②PCB04/05AT001出口集管未設(shè)計疏水閥無法完全排空，導致海工管道內(nèi)有殘存海水的現(xiàn)象；

（3）促成原因：電動濾水器并列運行時流速較低。

2.3 響應(yīng)措施

清理MAJ換熱器；

針對盤根溫度偏高的問題：使用LCU動態(tài)換水的方式保證真空泵的連續(xù)運行及備用。

根據(jù)計劃會要求對30MAJ35AC001海水側(cè)入口管道開口沖洗，采用30PCB63AA101閥后接臨時管道對空沖洗的方式將海生物排出系統(tǒng)；

清理PCB過濾器[2]。

檢查PGB和QKM換熱器對MAJ換熱器海水側(cè)流量進行測量；

進行余氯測量。

對30KAA40AC001/002換熱器海水側(cè)清理。

3 結(jié)語

田灣核電廠三號機組的海水管道海生物滋生問題主要是由于海工系統(tǒng)前期加藥量不足和管道設(shè)計等原因?qū)е隆?/p>

海水余氯會進行定期取樣，常規(guī)島要求大于0.2mg/L，核島要求大于0.5mg/L。管道技改也已經(jīng)提交準備實施。目前會對MAJ換熱器進行定期測量流量，當流量低于20m3/h時就會對該換熱器進行隔離解體清理。

通過以上幾種措施，三號機組海水管道海生物滋生問題得到很大改善，極大的保證了機組冷源安全。