核电厂辅助蒸汽管网吹扫方案与风险控制

核电厂辅助蒸汽管网吹扫方案与风险控制

吴炎填

山东核电有限公司 山东烟台 265116

摘要：国内某三代核电厂对要害区辅助蒸汽管网进行变更，期间，为了保障相邻机组辅汽的可用性，设计了临时蒸汽管线，把两台机组以及辅助锅炉连接起来。由于新增加的管网需要进行蒸汽吹扫，以去除颗粒等污染物，确保凝结水回收时不对机组水质造成影响。本文总结了两种吹扫方案，以及不同方案的风险控制，为后续新建机组蒸汽管网吹扫提供参考价值。

关键词：蒸汽管网；吹扫；高温；热功率

1 前言

核电厂辅助蒸汽管网是连接辅助锅炉和相邻机组的管道，能够在机组启动过程中提供辅助蒸汽，以为除氧器水质和热水加热系统提供加热蒸汽，为汽轮机提供轴封蒸汽，保证机组能够正常启动和确保在冬季下厂房温度在正常范围。因此，在辅助蒸汽管网改造期间，需要利用临时管道连接相邻两台机组以及辅助锅炉，而新焊接管道存在固体颗粒、焊渣等一系列污染物，如果不予去除，将会影响二回路的水质，应该设备安全，严重将导致偏离技术规格书，造成机组后撤，在安全和经济两方面造成严重的损失。因此，需要利用蒸汽对临时管道进行吹扫，蒸汽来源主要有两种方案，一是利用辅助锅炉，二是利用机组蒸汽，此两种吹扫方案既存在相同的风险，又存在不同的控制措施，需要加以识别，才能保证工作过程中对工业安全、核安全不存在挑战。

2 辅助锅炉蒸汽吹扫的方法和风险控制

该方案的执行，需要启动辅助锅炉提供吹扫蒸汽，吹扫采用恒压吹扫方式，即缓慢增加吹扫蒸汽流量至要求的流量。为防止辅助锅炉跳闸，不能突然增加蒸汽流量，正常情况下该电厂每台辅助锅炉可提供最大35t/h的蒸汽流量，由于要求流量比单台锅炉的最高流量大，本次必须同时启动两台辅助锅炉才能满足吹扫流量。吹扫前应缓慢升温进行暖管，暖管速度不宜过快，并应及时疏水。检查管道热伸长、补偿器、管路附件及设备等工作情况，恒温 1h 再进行吹扫。吹扫次数应为 2 次~3 次，每次的间隔时间宜为 20min~30min。吹扫顺序应按主管、支管、一次进行。吹洗出的赃物不得进入已吹扫与清洗合格的管道。吹扫时采取每次吹扫一根、轮流吹扫的方法。各排放口吹扫时可就地排放，但不得吹向机械设备、电气盘柜、人和其它物项， 排放地点要空旷、安全。临措与机组连接位置预留空间，以便随时可以切除临措装入正式管线。切割的开口管线做好防异物控制，防止异物进入机组。

对于风险控制，主要体现在工业安全，包括高温烫伤、噪音等。为了确保安全，启动辅助锅炉前在吹扫周边区域设置警戒区，禁止无关人员进入警戒区。吹扫时会产生噪音，现场操作需戴好耳塞。吹扫将在管线出口处产生蒸汽，吹扫期间注意观察现场蒸汽情况，如有危害人员和设备的风险可随时停止吹扫。在距离主吹扫口 20 米位置处起，用竹排和脚手架搭设 30 度斜形平台，顶点最高处约 4 米（具体距离、角度、顶高根据现场实际情况调整）以阻挡吹扫时压缩空气产生的推力。两侧用竹排或木方围护，防止气流吹飞路面石子等杂物打伤路人或建筑，在吹扫口周围设置木方或木板围墙，围墙高度应高于排气口，防止蒸汽烫伤路人。

3 机组蒸汽吹扫的方法和风险控制

该方案除了蒸汽来源与上面方案不同之外，过程中的步骤大致相同。风险控制上工业方面的风险也基本一样，最主要的区别就是对核安全的影响。由于二回路的蒸汽流量会影响核反应堆反应性，而热功率又关乎到堆芯安全，因此，必须严格监视热功率，确保参数不会超过设计限值。吹扫前对机组进行降功率，以确保反应堆热功率有充足的裕量，本次工作电功率降了5MW,对应的热功率约15MW,吹到过程涉及到阀门调节导致蒸汽流量变化的，必须提前跟主控做好电话热线，如果阀门出现不可控的开大，导致吹到流量快速增加，主控应该提前做快速降功率准备，就地需要对管道上其他串联的阀门进行手动干预，保证核安全和工业安全。除此之外，还应该考虑到吹扫过程中排放出来的高温蒸汽对周边感温设备的影响，例如消防探测器，该电厂本次蒸汽排放口附近有柴油机燃油储存灌和汽轮机润滑油储存罐的消防探测器，为了避免造成消防误报警和误触发，需要提前识别风险并做好消防探头屏蔽，同时加强被屏蔽区域的巡视来作为消防安全的补偿措施。

4 结束语

蒸汽管道的吹扫涉及到噪音、烫伤或管道振动等工业安全，高温蒸汽的排放还影响到相关区域的消防安全，利用机组蒸汽作为吹扫汽源还关系到反应堆的核安全，因此，在工作前必须推演和探讨，排出隐患，识别风险，加强控制，确保人身、设备和反应性的绝对安全。本文围绕某核电厂的辅助蒸汽管网改造过程中对临时管道的吹扫工作，总结了过程中的主要步骤、控制要点、风险分析和预防措施，为后续辅助蒸汽管网改造后的新管道吹扫，乃至新项目调试阶段的相关蒸汽吹扫，提供了良好的经验反馈，提高了工作过程中安全和效率。