《核电厂设备冷却水系统调试分析》
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摘 要：核岛设备冷却水系统是核电站重要的一回路辅助系统.本文通过介绍RRI系统调试试验项目,重点介绍流量预整定试验的原理和方法,记录调试期间碰到的问题和面临的风险,以期通过对调试过程的总结对读者有借鉴意义.
关键词：冷却水系统;流量预整定试验;流量平衡
引言
设备冷却水系统（RRI）是核电厂重要辅助系统,其用户覆盖核岛及核电厂的设施系统（BOP）,在正常运行工况和各种事故运行工况下均必须确保运行稳定.因此,在RRI的调试中必须对其相关设备性能和逻辑功能逐一验证.
1设备冷却水系统简介
1、1设备冷却水系统设计功能
第一,在核电站正常运行和事故情况下,冷却各种核岛热交换器.第二,经过由厂用水系统（SEC）冷却的热交换器将热负荷传递至最终热阱———海水.第三,在核岛热交换器和海水之间形成一道屏障,防止放射性流体不可控制地释放到海水中,避免每个核岛热交换器由于海水冷却而产生腐蚀或污垢等问题.
1、2设备冷却水系统结构
设备冷却水系统包括两个独立的安全系列,一个公用环路,这个公用环路可由两列安全系列中的任一系列供水,在两个机组之间还有设备冷却水系统的公共部分.每个安全系列分别由两台100%容量的设备冷却水泵和两台50%容量的RRI/SEC热交换器、一个波动箱和相应的管道阀门组成.设备冷却水系统的布置根据用户分布情况,采用“母管—分支—母管”的布局.每个设冷水用户单独对应一条分支管线,所有分支管线集中到供水和回水母管上.
2波动箱试验
波动箱是RRI的重要设备,在主控室可通过对其液位变化监视来控制整个系统运行.波动箱液位降低可能是温度降低或者系统外漏引起的,如果持续降低到正常补水来不及阻止时会触发危急水位报警,引起一系列操作.波动箱设置3块液位变送器、就地磁翻板液位计和4个浮筒式液位开关.波动箱试验中出现指示不一致的现象.液位变送器RRI001MN、RRI013MN、RRI015MN液位指示分别为1.40m、1.46m、1.46m.前者与后两者液位指示相差约60mm,RRI013MN、RRI015MN一样,后者和就地磁翻板液位指示接近.首先检查4个液位计0点,都在同一高度,变送器正、负压腔连接完整,正压腔无空气,负压腔接回波动箱阀门都开启.初步确认RRI001MN指示不准.从变送器正压腔引压管处拉皮管检查,发现其液位与RRI001MN一样.此方法检查结果表明其他3个液位计指示有问题.3个表不可能都出现同样的问题,应该存在某种共同的影响因素.波动箱是封闭容器,内部不能目视观察,但波动箱还有4个液位开关;低、低低液位2个开关,另外高、高高液位2个开关.液位开关是浮桶式,水上升带动浮筒使开关闭合报警,可认为报警点液位是真实液位,因此可通过补水来判断究竟是哪个液位计出问题,试验结果显示高报警时与磁翻板一样是1.65m.波动箱液位变送器是压差式,其正压腔接波动箱下部出水管,负压腔接波动箱上部空气侧.判断可能的原因是RRI001MN负压腔没接通波动箱,压差小从而液位偏低.因波动箱上部有一个排气管接到核辅助厂房通风系统（DVN）,DVN风机从这里抽气造成波动箱负压.为验证这一判断,将皮管对空一头插入回波动箱上部气管,结果显示和磁翻板液位一样,证实是RRI001MN出现问题,其负压腔堵塞或者漏气.经确认负压腔被堵,压空吹扫通畅,重新连接后其液位正常.从这个现象可以看出,不通大气的容器测量其液位变送器负压腔通畅非常重要,却易被忽视.
3电动泵试验
3、1旋液分离器出口管段发热
在进行RRI001PO运行试验中,出现机械密封冷却水管至旋液分离器出口管段发热问题,在设备冷却水温度20℃时,出口管段的实测温度高达36℃.此时,旋液分离器进口管和旋液分离器下部温度也为20℃.在旋液分离器运行中,泵运行时,高压水从旋液分离器0102切向流入,经过旋液分离器处理后分2部分：高压干净水从上部流经限流孔板RO0101减压后进入机械密封使其冷却,从泵轴间隙回到泵叶轮入口;旋液分离器下部水回到泵入口.分析认为：是机械密封水进入了机械密封冷却水管至旋液分离器出口管段,使该管段温度升高.依据的理由是设备冷却水温度为20℃,设备冷却水经过旋液分离器的水不能达到36℃,惟一的可能是热水来自携带了机械密封摩擦的热量密封水.热水从机械密封流出,说明旋液分离器上部出口压力过低,旋液分离器入口管堵塞或者旋液分离器故障.停泵拆开检查,确认旋液分离器完好,进水管通畅.泵出水管接头带限流孔板;但按泵维护手册这里没有限流孔板,厂家也否认此部位有限流孔板,只有连接到机械密封处有一个孔板接头.将发热管段拆下检查,确认这段管子接头是同通孔（泵维护手册中为限流孔板）.现场限流孔板所安装位置与泵维护手册不对应,为厂家装配错误.将接头互换位置,泵再次运行后管子不再发热.再对1#机组、2#机组设备冷却台泵进行检查时,发现都存在同样的问题.
3、2流量孔板方向装错
3、2.1原因分析
在泵没有气蚀情况下,流量和扬程在性能曲线上应该一一对应.泵扬程由泵转速和叶轮外径决定.由于与002PO的参数及性能都相同,001PO流量正常,可判断出002PO流量偏小与测量系统有关.流量测试系统由流量孔板、引压管和压差变送器组成.这3部分都可能造成流量变小.
3、2.2检查情况
流量孔板正负压腔未接反,如接反则流量为负.检查变送器,正负压腔连续出水,无堵塞,检查后流量没有变化;再对变送器重新标定后流量也没有变化.接下来检查流量孔板是否安装正确.设备冷却流量孔板结构是法兰取压方式的标准孔板,安装在回水竖直管道上,水流从下向上,密封形式是软密封.因流量孔板安装在管道中,只能检查手柄.拍照显示下部没有标志（正向有孔板标识编号）,可知限流孔板装反了.
3、2.3流量孔板装反对流量的影响分析
装反时并不是没有流量,只是流量变小.流量孔板测流理论依据原理是伯努利方程和流体连续性方程.根据节流原理,充满管道的流体,当它们流经管道内的节流装置（如标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、经典文丘利嘴、文丘利喷嘴等）时,流束将在节流装置的节流件处形成局部收缩,从而使流速增加,静压力低,于是在节流件前后便产生了压力降（即压差）.介质流动的流量越大,在节流件前后产生的压差就越大.当孔板安装正确时孔板压降更大.重新将孔板调整到正确位置时,流量达到2860m3/h,和泵的流量特性曲线符合.从流量反过来验证,孔板装反时压降减小,而流量减少10%左右.
4流量预整定试验的风险及预防措施
当试验结果不满足时,往往需要对孔板孔径进行调整,而孔径的微小变化,对流量影响很大,往往很难一次就将孔板的孔径调整好,并且为防止将孔板孔径调整过大而报废掉,开始时往往扩的比较保守,孔径的反复调整加工耗时很长.另外,在进行流量预整定试验时,要防止跑水,注意检查各个管道上的孔板已经安装到位.设冷系统用户较多,调试期间很难做到所有的用户一起参与调试,为了避免某些用户状态未到位而影响到调试进程,流量预整定试验分成几个阶段执行,这样就能确保调试的顺利进行.
结语
在RRI系统波动箱、电动泵、流量和壓力开关的调试中,解决了在制造、设计和安装阶段出现的缺陷,使之在各个工况下都正常运行.
参考文献
[1]非正常运行工况下的流量检查（TP4RRI52）[Z].
[2]流量预整定试验（TP4RRI12）[Z].
[3]GB/T2624-2006,用安装在圆形截面管道中的压差装置测量满管流体流量[S].
概括总结，上文是可当作大学硕士与本科冷却水和核电厂相关的毕业论文开题报告写作参考和有关优秀学术职称论文参考文献资料，免费教你怎么写核电厂方面论文.
冷却水和核电厂引用文献:
[1] 核电厂论文写作参考范文 冷却水和核电厂类学术论文怎么写5000字
[2] 污水和冷却水论文参考文献范文 污水和冷却水方面论文写作参考范文3000字
[3] 核电厂自考毕业论文范文 关于核电厂相关论文参考文献范文2500字
