岭澳核电站（一期）DEL系统压力波动原因分析及定位

岭澳核电站（一期）DEL系统压力波动原因分析及定位

王冬冬  申小龙  曹洋

大亚湾核电运行管理有限责任公司；广东 深圳 518124

摘要：本文介绍了针对岭澳核电站（一期）DEL系统压力波动的常见原因，并通过两起典型压力波动的实例，分析其波动原因及定位方法，为后续系统出现异常压力波动时提供参考和查找方向。

关键字：DEL 压力 胶囊 波动

一、背景

自DEL系统运行以来，系统多次因为各种原因造成系统压力波动，造成系统安全阀多次动作，对系统安全运行造成不利影响，并且每次压力波动时对故障原因定位较为困难，耗时较长，如以下事实案例。

2011年某早班，现场执行L1DEL001GF切至L1DEL002GF运行的操作，当将L1DEL001PO停运后，L1DEL001BA压力由1.15bar.g瞬时上升至2.5bar.g，安全阀L1DEL004VD动作。随后将L1DEL002PO启动后，L1DEL001BA压瞬间降至0.8bar.g并稳定，检查L1DEL004VD泄漏变小。DEL切换时系统温度变化导致压力变化。

2018年某中班，现场巡视发现L1DEL001BA压力L1DEL001LP指示1.6bar.g（正常压力为1.0-1.2bar.g），主控检查冷冻水温度（L1DEL001MT）基本稳定。次日，主控再次出现L1DEL001AA，现场就地检查L1DEL135LA压力低灯亮，主控跟踪L1DEL010MT基本稳定，紧急执行头箱补水操作后报警消失。该月以来主控跟踪L1DEL001BA压力多次大幅度波动。

二、DEL系统压力波动的危害

由于DEL冷却水系统为闭式循环系统，系统中冷却水容量一定，当出现系统压力波动降低低时，会造成冷却水泵入口压头减小，可能造成冷却水泵汽蚀损坏；当出现系统压力波动升高时造成系统安全阀动作，导致冷却水总量减少，当系统恢复正常或温度降低导致冷却水收缩时，系统无自动补水，会因为冷却水总量不足，压力降低，造成冷却水泵汽蚀损坏。所以无论压力异常降低或升高都对系统安全运行构成较大隐患。

三、DEL压力波动原因及定位方法

    DEL冷却水回路压力波动原因主要有以下几方面：

1）、DEL001BA胶囊破损；

现象：系统压力随负荷（温度）变化明显，压力无法稳定。

定位方法：通过DEL胶囊气空间能排出冷却水。

2）、DEL001BA内氮气压力过低或过高；

现象：系统压力随负荷（温度）变化明显，压力无法稳定。

定位方法：外接压力表监测氮气压力。

3）、DEL系统热负荷频繁或大幅度变化；

现象：系统压力频繁波动。

定位方法：查看DEL负荷调节阀是否存在异常波动。

4）、DEL补水阀DEL003VD内漏；

现象：系统压力持续升高，安全阀可能频繁动作。

定位方法：隔离SED补水源后压力不再升高（由于SED补水阀上游隔离阀所带负荷较多，影响较大，可采取在DEL003VD上游冰堵的方法验证DEL003VD内漏情况）。

5）、DEL冷却水回路存在泄漏；

现象： 系统压力持续降低。

定位方法：查找系统有无漏水点。

6）、仪表故障；

现象：系统压力指示异常。

定位方法：压力异常时无法通过补水或排水达到正常值（需借助水泵入口压力指示辅助判断）。

当DEL系统压力波动时，我们需要结合现场具体情况进行分析判断压力波动原因，因为各种波动原因相互之间并不独立，互相存在影响，我们需要根据其原因的特点出发进行逐一验证排除。

四、DEL压力波动典型案例及查找方法

2008年4月，巡视发现L2DEL001BA压力上升至1.7bar,大于程序要求的1bar≤P≤1.5 bar，按专项操作单对其进行泄压至1.5 bar。夜班接班后，继续跟踪L2DEL001BA的压力，发现其压力又上涨至1.8 bar。之后现场巡视多次发现，安全阀动作，安全阀动作又导致DEL系统水压力低。但L2DEL004VD没有安全阀起跳或起跳不回座的记录。同时：L2DEL001BA在DEL启停泵期间压力波动超过了1bar,而且压力波动没有回环，而L1DEL001BA在DEL启停泵期间压力波动在0.5bar左右，且有回环。

通过以上现象，初步判断L2DEL001BA失去了缓冲作用，但究竟是L2DEL001BA胶囊破损，还是胶囊氮气侧压力异常导致？

验证过程：

1、联系专业在DEL078VZ下游加装临时压力表和排气隔离阀。

2、开启DEL078VZ，开启临时压力表隔离阀A，观察并记录011LP/001LP读数。

3、如果步骤2中011LP与001LP原始读数一致（应在1.2bar.g左右）。

3．1）微微开启阀门B排气，011LP将会与001LP同步下降，当011LP下降而001LP不再下降时，胶囊已经抵达膨胀限位器。继续缓慢排气直至水、气压差0.3bar.g。系统稳定后观察001LP的读数是否下降（至少观察30分钟以上），如果此时001LP压力仍然下降，说明胶囊有破损；若此时001LP压力不下降说明胶囊未破损。

3．2）如果出现011LP与001LP同步下降到1.0bar.g，达到DEL系统运行压力下限，由运行通过003VD充水，使系统压力升到1.4bar.g.然后继续执行步骤3.1)以判断胶囊是否损坏。

3．3）如果排气过程中有水流出，也说明胶囊破损。立即停止排气，并恢复设备到原始状态。

4、如果011LP读数小于或大于001LP原始读数，则说明胶囊完好。

附图：

当胶囊破损时，实际上L2DEL001BA已经相当于一个气水共存的空间，而胶囊的缓存状态已经失去了意义。此时，压力的维持完全是一个动态的过程，确切的说和稳压器的压力状态维持相似。由于气体的扩散和溶解,上部空间的氮气有一部分会溶解在水中,为了维持压力平衡,这一部分空间正好有水来补充,此时如果L2DEL001BA的水位已经达到排气管线管口水位,那么我们排出的将一直是水,直到L2DEL001BA下游水侧循环系统的空间压力下降到一定压力,气侧空间扩大并使水位下降到排水口以下,才会有气排出。

如果排气时,气水位空间如图一所示位置,那么我们排气时,将先排出气,随着氮气的排出,气侧压力下降,为了维持压力的平衡,水侧上压,水位上升,当水位上升到如图二所示水位时,水从排气口排出。

以上分析我们可以得出,1、由于排出有水,所以胶囊破损;2、在胶囊破损的情况下,气水平衡是一个动态的过程,由于气体的溶解,使水侧水位上升到排气口以上,从而使得现场排气时,始终排出的是水,而没有气体。

DEL系统压力波动查找时序图：

总结

1、当出现DEL系统压力波动时，首先应该考虑系统负荷是否有变化，然后再是压力的变化方向，单向变化还是双向变化，最后在分析是氮气压力问题还是胶囊隔膜存在异常，遵循先系统，后本体的原则，逐渐把范围控制在可控范围内，从需避免不必要的工作。

2、对问题进行分析，制定有效的措施和方案，并对问题进行针对性研究，避免问题的产生。

3、问题验证时考虑对系统运行的影响，避免人为导致系统故障引入IO2。

    DEL系统压力波动原因较多，原因之间现象有类似，判断过程较复杂，故障结论需要重视，减少和避免故障原因定位错误，对后续维修和运行造成干扰。同时作为运行人员也要加强关注和巡视，能及时发现系统压力变化，并熟练掌握判断方法，在压力波动问题发生时迅速定位故障原因，保证机组的安全稳定运行。

参考文献

[1] DEL系统教材

[2] 运行技术荟萃

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