M310机组大修后9TEP008BA氧含量升高问题运行研究

M310机组大修后9TEP008BA氧含量升高问题运行研究

杨斌、王帅

华能海南昌江核电有限公司  海南省昌江黎族自治县 572700

摘要：核电机组一回路加氢，导致一回路排放至9TEP008BA的废水为含氢废水，机组大修期间会进行氢氧分离，以便一回路开口检修，大修后氢气重新覆盖，此时9TEP头箱也会进行氢气覆盖，如果此时一回路补入大量含氧水会导致9TEP头箱氧含量升高，本文根据实践，对M310机组大修启动后9TEP头箱氧含量升高问题进行了研究。

关键词：核电厂;氢氧分离;9REA008BA;

1.背景介绍

12月23日，化学反馈定期监测发现9TEG004/011BA（两个罐子均处于接收状态）氧含量出现异常上涨，同时9TEG001MG在线氧表也有不定时上涨。相关取样数据如下：

2.原因分析

由于氧含量高涉及化学技术规范、且存在氢爆风险，接到化学反馈后，运行第一时间开始进行分析排查，经分析9TEG001MG参数变化趋势，发现与9TEP002DZ启动比较吻合，每次9TEP002DZ 启动期间9TEG001MG 均会出现明显上涨，最高可上涨至2%：

进一步排查9TEP002DZ启动与9TEG001MG的关系发现，在12月1日之前，除气塔启动时9TEG001MG上涨都在0.5%以下，与1号机组9TEG001DZ启动时上涨数值基本相同。根据事件节点，怀疑与205大修有关，再进一步调取了205大修前趋势及204大修后趋势，发现这两个时段9TEP002DZ启动时9TEG001MG都未出现异常上涨。

根据上述分析，怀疑可能是9TEP008BA和9TEP002DZ内氧含量高 ，一方面梳理205大修9TEP相关开口工作，如下，逐一核实在线以及检修工作，未发现异常；

另一方面要求化学对其气相进行取样，由于9TEP002DZ 需启动时才能进行取样，于是优先对9TEP008BA气相进行取样，测氧含量。化学在对9TEP008BA气相取样时：9TEG001MG示数2min内从0.2%快速上涨至2%，并触发氧含量高报警，当班值立即要求化学停止取样，氧含量最高上涨至2.56%。

基于以上分析和事实，基本可以明确：9TEG001BA氧含量上涨的原因为：9TEP008BA气相空间内氧含量高，导致9TEP008BA内液体含氧量偏高， 205大修后多次启动9TEP002DZ处理废液后含氧量偏高的废气进入9TEG001BA。

对205大修期间可能导致9TEP008BA氧含量高原因分析：

1、205大修上行会对9TEP008BA进行氮气吹扫，化学取样合格后（氧含量小于0.5%）才会进行启动操作，所以9TEP008BA吹扫后氧含量高的可能性较低，可以排除；

2、检修边界泄漏或空气进入，观察9TEP008BA压力自大修后压力都维持0.13MPa.a以上，可以排除；

3、2号机大修期间由于2号主泵顶轴油泵问题导致机组状态出现反复，在9TEP008BA氮气吹扫合格后，由于主泵问题，机组下行降温降压至7MPa，此时，REA特殊在线至2PTR001BA，一回路补进的为非除氧水，可能性较大。

时间序列如下：

11月26日中班，9TEP008BA氮吹扫合格，氧含量＜0.5%。

11月27日夜班，9TEP002DZ启动，化学测得氧含量＜0.5%。

11月28日夜班，解除ADO B02，废气在线回TEG。

11月28日早班，启动9TEP002DZ时，9TEG001MG从0.07%上涨至0.21%，此时与日常启动除气塔现象相同，未见大幅升高。

11月28日中班-11月29日夜班，2号机组下行处理2RCP011PO无法启动缺陷，降温降压至7MPa、208℃，期间通过2PTR001BA补充一回路收缩，加之容控箱吹扫，用水约46.8m3，2PTR001BA为含氧水。

11月29日中班，因2TEP102MN故障，多次启动、停运9TEP002DZ，期间9TEG001MG从0.05%上涨至0.4%，在0.4%的水平上维持了18小时，直到9TEG001BA压力上涨排气后氧含量随之下降。

11月30日中班，因除气塔温度偏低，根据FQ9-TEP-C-090 9TEP002DZ 压力高或者超量程处理典操，对9TEP002DZ排气泄压，将除气塔升温到100°C以上。期间9TEG001MG从0.17%上涨至0.27%。

11月30日中班，一回路升温升压，向9TEP008BA排水。

12月1日夜班，启动9TEP002DZ时，9TEG001MG从0.3%快速上涨至2%以上，随后缓慢下降。期间曾制约容控箱氢覆盖。12月1日08:00，9TEG001MG下降至0.3%，化学取样分析9TEG001BA氧含量小于0.5%，化学检查9TEG001MG工作正常。

12月1日早班，经过2RCV002BA多次吹扫，9TEG001MG降至0.05%以下。

12月2日夜班，2号机临界期间，启动9TEP002DZ，9TEG001MG快速上涨至1.25%。此后，2号机启动除气塔时，基本会导致9TEG001MG快速上涨，偶有个别时候氧含量未明显上涨，明显高于1号机启动除气塔时的数据，1号机启动9TEP001DZ时，9TEG001MG基本上涨至0.4%左右。

12月23日，化学对9TEP008BA取样，开启取样阀后，9TEG001BA氧含量快速上涨至2.56%，立即要求化学中止取样操作，随后9TEG001MG缓慢下降至正常水平。

205大修顶轴油泵返修后撤前机组状态说明：标准热停，ADO B01/02解除，一回路开始执行氢覆盖，REA特殊在线至换料水箱。后撤前将一回路切至氮气覆盖，后撤至7MPa.g的过程中冷却收缩吸收2PTR001BA的水，换料水箱的水为含氧水，经查趋势，可知：

由此可见在机组后撤至吹扫前，2PTR001BA水箱液位从15.73m降至15.69m，2TEP003BA为2PTR001BA补水从4.9m降至3.62m，由此可以粗略得出，向一回路补水体积约为V=109*(15.73-15.69)+33.2*(4.9-3.62)≈46.8m³。此部分水可能导致一回路含氧量升高，在消缺后重新升温升压至标准热停平台过程中一回路排水至TEP头箱，导致TEP头箱氧含量上升。

综上，9TEP008BA氧含量高的原因为：205大修顶轴油泵消缺下行期间使用PTR补偿一回路收缩（富氧硼水46.8m³，氧含量8.6ppm），上行升温升压时一回路水排至9TEP008BA，导致9TEP008BA气空间氧含量高进而导致除气塔氧含量高。

9TEP008BA在设计上，气空间总量保持不变，因此其气空间的空气不断溶解，导致除气塔除气氧含量高。

3.处理过程

原因确定后，考虑到气相由于氧含量高且数值不确定，再次取样风险较大，联系化学对9TEP008BA液相进行取样，然后根据道尔顿分压定律推算气侧氧含量的极限值，经化学取样测算：

9TEP001BA液相（氧含量取样结果：260ppb）  气相（氧含量取样结果：0.88%）

9TEP008BA液相（氧含量取样结果：1.67ppm）

比对得出9TEP008BA气相氧含量（初步评估极限氧含量为：3.55%，小于4%限值）

基于以上分析，制定处理策略：

使用FQ9-TEG-C-148 9TEG001BA吹扫操作票，稀释9TEG001/004BA的氧含量，并将接收罐切换至9TEG010BA；使用大修文件包2D01-09对9TEP008BA进行吹扫，但是有以下几个方面和大修吹扫不同：

1. 大修时，9TEP008BA吹扫需使用REA水进行抬液位，此次吹扫仅吹扫气空间，未进行抬升液位；
2. 大修时，9TEP008BA压力抬至0.3MPa.a，而本次抬至0.25MPa.a，主要考虑一是和大修不同，在吹扫期间头箱是可以进水的，若压力抬至0.3MPa.a，可能有超压的风险（压力达到0.32MPa.a时会产生报警，到达0.33MPa.a会自动开启排气阀2TEP248VY）；另一方面，9TEP008BA吹扫前压力为0.13MPa.a，若充至0.25MPa.a，根据分压定律，粗略计算，氧含量应由3.44%降至2%以下，若吹扫两次应将至1%左右；
3. 9TEP008BA充压后静置12h，以提高吹扫效果。

根据以上文件执行吹扫两次后，化学取样9TEP008BA气相氧含量为0.79%。

4.后续措施

在上行D13主规程内加入此经验反馈，若上行时REA补水在线至PTR001BA时后撤，再次上行时需关注TEP头箱的氧含量，并进行氮气吹扫。