华龙一号安全注入系统（RSI）差异分析及对调试试验的影响

华龙一号安全注入系统（RSI）差异分析及对调试试验的影响

周海涛申岳松

福建福清核电有限公司福建福清350318

摘要：安全注入系统（RSI）作为核电厂专设安全设施的重要组成部分，其承担着反应堆冷却剂系统（RCS）发生失水事故（LOCA）或主蒸汽系统（TSM）发生管道破裂事故时，堆芯应急冷却的重要作用。本文针对华龙一号RSI系统差异化进行了分析，并结合RSI系统调试大纲及系统手册、EOMM等设计、厂家文件分析了系统差异对各调试试验在试验内容和试验方法方面影响。

关键词：华龙一号；安注；试验；影响

1.华龙一号RSI系统与M310机组对比主要有以下几点不同：

a）上充和安注完全分离

b）中压泵不需要低压泵增压

c）高压安注为中压安注

d）取消浓硼注入回路

e）换料水箱内置（运行方式改变）

f）设备完全实体隔离，位于安全厂房

2.华龙一号RSI系统差异化对逻辑控制通道试验（TP09）的影响

TP09的试验目的：

a）执行器和接触器性能正确；

b）信号处理正确；

c）IIC/BUP/ECP上的状态指示正确；

d）IIC/BUP/ECP上的控制正确；

e）就地报警指示正确。

分析：华龙一号安全注入系统与M310安全注入系统相比，新增中压安注泵、内置换料水箱等设备，系统相关逻辑也发生较大变化，执行TP09试验过程中，模拟信号过程中有可能导致其他系统设备动作的风险，因此在执行此试验前需闭锁与其他系统的信号。

3.华龙一号RSI异化对水压试验泵试验（TP13）的影响

TP13的试验目的：

a）在运行中检查辅助系统和设备；

b）检查泵组的正确运行（可能需要对安全阀的整定值进行调整）；

c）检查仪表和控制是否正常运行（报警和保护系统）；

d）记录泵在补水模式下的流量，然后记录泵在试验模式下的流量。

分析：由于华龙一号安全注入系统为单机组布置，执行该试验可不用考虑对其他机组的影响；M310中该试验水压试验泵是从换料水箱取水，换料水箱水位要求超过8m，且当时安注箱不可用，选择从安注424VB下游接临时排水管，将水排到带刻度容器的方案执行，华龙一号该试验是从内置换料水箱取水，内置换料水箱的水位要求超过Xm，若安注箱不可用，可选择从安注420VB下游接临时排水管，将水排到带刻度容器的方案执行。

4.华龙一号RSI差异化对安注箱排放试验（TP15）的影响

TP15的试验目的：

a）在覆盖气体的压力小于额定压力（0.7MPa.g）的条件下，通过排放试验，检查失水事故时安注箱注入管线的压降是否在规定的设计范围内；

b）测量安注箱注入隔离阀的开启时间。

分析：由于华龙一号系统布置变化，本试验的安全准则是：当摩擦系数f=0.011时，（L/D）m-Δ（L/D）m≥319、（L/D）m+Δ（L/D）m≤454；华龙一号安注箱无专门的排气阀，可通过拆除102/104/106VZ上游的盲板实现排气，排气完成后回装102/104/106VZ上游的盲板，安注箱001/002/003BA可通过临时除盐水接到安注591/592/593VB充水。

5.华龙一号RSI差异化对安注箱水位和压力报警整定值试验（TP55）的影响

TP55的试验目是为了检查安注箱的水位和压力报警整定值。

分析：华龙一号安注箱为球形容器，由几个瓜瓣和上下封头组成。虽然TP55试验方法无差异，但是安注箱形状变化，试验的液位整定值也随之变化，压力整定值无变化。

6.华龙一号RSI差异化对一回路低水位自动补给试验（TP58）的影响

TP58的试验目的：

a）检查当液位低于压力容器法兰面水位时，如果RSI泵丧失，自动补给功能可以正确启动。

b）检查此种工况下的相应报警。

c）检查安注执行序列优先于自动补给执行序列。

d）检查自动补给流量满足相关准则要求。

分析：由于系统布置发生改变，本试验对一回路水位要求为略高于5.56m，M310中要求一回路水位略高于10.21m；自动补给伴随的自动动作仅为RSI010/029VP打开、RSI004PO启动，较M310减少了RCV及DVH系统的相关设备。

7.华龙一号RSI差异化对安注系统的启动（TP60）的影响

TP60的试验目的：

a）安注系统的启动试验的目的是为了在尽可能接近额定工况的运行状态下验证安注系统和相关保护通道的可用性。

b）试验包括在厂外电可用时通过改变物理参数启动安注。

分析：由于华龙一号机组取消了高压安注泵，增加了中压安注泵，安注信号触发后中压安注泵须启动，须确保泵吸入口隔离阀051/052VP开启，试验前需对051/052VP进行全开全关操作，防止阀门不能正常动作导致试验失败，试验前还需对相关泵进行充水排气，防止泵汽蚀。此外该试验的安全准则，与M310有较大差异（见下表2），安注信号触发后，设备动作也有差异较大（见下表3）。

表2：TP60安全准则差异

表3：TP60设备动作差异

8.华龙一号RSI差异化对安注与安喷的备用试验（TP61）的影响

TP61的试验目的：

a）验证通过H4管线，CSP泵作为低压安注泵的备用向堆芯注入冷却剂的能力。

b）验证通过H4管线，低压安注泵作为CSP泵的备用从安全壳排出余热的能力。

分析：由于华龙一号内置换料水箱有M310地坑的作用，此试验不用建立地坑围堰，但此试验内置换料水箱过滤器堵塞的风险，一旦内置换料水箱过滤器堵塞，其拆除和回装耗时将很大，给后期节点按时实现带来很大风险，因此内置换料水箱的清洁程度和防异物工作尤其重要；

结语：

福清核电有限公司5、6号机组（华龙一号）是我国具有完全自主知识产权的三代压水堆示范项目，其中包含了大量的首次国产化“三新设备”，调试工作更是面临着巨多挑战；核电厂调试阶段是验证核电厂能够安全、可靠运行的过程，是核电厂跨建造、运行两个阶段的重要、关键的步骤，在这个阶段要对构筑物、部件和系统进行试验以验证其性能符合设计要求并满足性能标准。

参考文献：

[1]徐利根.华龙一号核电厂系统与设备.中国原子能出版社，2017年（1）：55-60