巧用A/B列联通管线，优化SEC系统隔离检修管理

巧用A/B列联通管线，优化SEC系统隔离检修管理

张念腾

（中广核核电运营有限公司 大修项目管理部 广东省 深圳市）

摘要：本文介绍了某核电厂CPR机组大修期间优化SEC排水方案，提出了相应的优化方案，并对优化方案的提前条件进行了详细分析和研究，加快排水主要目的是为了排空GA廊道中的水，机组该阀门为悬臂式逆止阀，可进行推广实施。某电站首次使用达到预期的优化效果，优化带来的收益,大大缩减了SEC单列隔离排空的时间（用时节约75%），对比改进前极大的节约了人力成本、工作时间短，为冷源检修开展赢得了大量的时间。

关键字：CPR机组；大修；优化；SEC系统；

1.背景介绍

1.1 SEC系统简介

重要厂用水系统（SEC）由两条与安全相关的冗余系列组成，通过海水冷却RRI系统的RRI/SEC 热交换器，把设备冷却水系统（RRI）收集的热负荷输送至最终热阱——海水。SEC系统运行在海水水位-6.50m 和+8.85m 之间。SEC系统由两个系列组成,每个系列具有两台100％容量的泵。泵经由取水构筑物和循环水过滤系统的过滤装置从最终热阱吸取海水。

1.2 SEC运行模式

机组启动工况时的 SEC 运行模式，机组启动工况至多需要投运系列上的两台SEC 泵运行另一系列处于备用状态。机组冷停堆后的 SEC 运行模式，在两个SEC 系列均可用的情况下：反应堆保持冷停堆（继续维持一个系列的两台泵和另一个系列的一台泵投入运行，在这种运行模式下反应堆冷却剂的温度将降到60℃。在只有一个SEC 系列可用的情况下（次临界停堆）：在这种运行模式下，需要投运可用系列上的两台SEC 泵，停堆110 小时之后，反应堆冷却剂的温度将降到60℃。

2.SEC系统隔离检修管理

SEC系统检修是历次大修中低低水位的重要工作和关键路径，尤其对于短大修来说更是绝对的关键路径，但是SEC隔离和排水工作受制于厂房分布广等制约，每次都要花费较长时间。因此优化SEC系统排水方式，减少排水时间是多基地迫在眉睫待解决的一道难题。前期大修经过多次优化尝试，包括拆SEC泵出口逆止阀阀盖和打开逆止阀等措施，但还是受制于系统布置，每次SEC排水都有SEC泵反转的风险，威胁SEC泵组的安全稳定运行，该问题在多基地同样存在。

2.1 原SEC排水方案

SEC 系统的冷却水排入每个机组单设的排水管。SEC 系统的排放设有如下构筑物：位于SEC 排水口下游的溢流井。溢流井是与安全有关的钢筋混凝土结构，在地平面标高开有检修孔。溢流井和排水槽之间由溢流堰连接；在正常排水时，两个GS 管道单独排放各自反应堆的SEC 排水，在其中一根GS 管道由于某种原因不能过水时，两个反应堆的SEC 排水通过排水连通渠由另外一根GS 管道排放；溢流井和排放点之间的连接井。每个槽设在独立的井段内；一个带有活动盖板的钢筋混凝土连通渠连接每个机组的溢流井。常规隔离排水做法：以SEC-B列检修为例，停运对应列的SEC泵，关闭SEC B列入口阀SEC102VE，同时关闭A/B之间的联通阀SEC103VE，然后通过SEC B列的疏水阀分段排空管道内的水，由于排水管径基本只有88.9mm，而主管段管径为711.2mm，主管道跨越PX-GA-NX厂房，存水量很大，由于排水管径较小，一般需要至少8小时才能彻底排空主管道内的积水，同时管道的中的积水都要通过排水管道排到GA/PX对应厂房的SEO坑中，给SEO排水带来很大压力，如果SEO泵故障或者排水不及时，可能造成对应泵坑积水溢流，影响设备运行。

2.2 优化SEC排水方案

巧用A/B列联通管线，大幅缩短SEC隔离排空，改进后的SEC检修隔离排水方式：以SEC A列为例，SEC A列停运→专业通过强制开启泵出口逆止阀、配合锁死泵轴（防止反转）→通过SEC/RRI热交换器排气阀破坏虹吸→保持联通阀开启→通过A/B列联通管线将GA廊道内的主管道的水→关闭A/B列联通阀→进行最终PX内的彻底排水。机械相关人员通过强制开启泵出口逆止阀SEC005VE，开启SEC泵出口阀后，使泵出口母管的水倒流，海水是倒流回到运行列SEC泵入口处，经SEC103/104VE排往SEC A列泵入口，从而加快排水。当GA廊道中排水完成后，立即关闭SEC104VE，进行联通管线排水。倒流过程中，机械配合将泵轴锁死，防止泵反转；如果发生反转，立即通知相关人员关闭泵出口阀。主控需要关注运行列SEC泵流量以及出口压力，放大趋势查看，若有下降（不能低于3500m3/h），及时通知现场关闭泵出口阀门。改进后的排水方式大大缩减了隔离排空SEC海水所需要的时间，经过大修实践，在SEC停运、电隔离后，专业配合锁死泵轴、打开泵出口逆止阀用时1h10min，运行隔离排空管道仅1h25min，总用时2.5H，其中排水比原排水方案时间节约5.5H（节约75%时间），为SEC检修赢得了大量的时间，有效了减小了冷源检修带来的影响。

2.3 优化方案的提前条件

2.3.1 SEC排水优化与潮位关系

通过查询SEC系统管道的等轴图，经查询数据对比分析，有如下信息：①由潮位可知，哪伯遇见百年最低潮位，SEC泵仍有足够的吸入压头；②主控CFI压差表显示的为鼓网前后压差，其安装位置在-16.45m,与潮高准面的差值为3.71m；③根据目前数据，若想排出GA廊道的水，潮位表上的潮位须低于554, CFI311KM数据需低于9.25；④由潮位可知，影响SEC排水的关键在于高潮位的高度，当高潮位比GA廊道位置还高时，无法实现优化水的结果，GA廊道的海水无法被走。综上所述，加快排水主要目的是为了排空GA廊道中的水，只要CFI311KM不超过6.5m，GA廊道中水即可排空；具体某月份是否能有优化收益，需要根据当地的潮位图查询。

2.3.2 泵出口逆止阀结构

SEC泵出口逆止阀下游管道为立管，逆止阀关闭密封，管道疏水阀处于泵与逆止阀之间，使该段立管无法通过疏水阀排出从而余留在管道内，某电站该逆止阀为神通厂家生产的DN700口径防水锤悬臂式逆止阀；在逆止阀下游手动蝶阀关闭，此时逆止阀至蝶阀之间处于密闭状态，可通过悬臂手柄强制打开逆止阀，并专用工具将悬臂手柄固定，将阀门保持开位，即可进行优化排水。综上所述，要想按优化方案进行优化排水，逆止阀需能强制开打。

3.小结

本文对某核电厂CPR机组大修期间优化SEC排水方案进行了分析，提出了相应的优化方案，并对优化方案的提前条件进行了详细分析和研究，一是SEC排水优化与潮位关系，以某电厂为例，只要潮位低于544，优化收益即是显而易见的，加快排水主要目的是为了排空GA廊道中的水，只要CFI311KM不超过6.5m，GA廊道中水即可排空；二是泵出口逆止阀结构，逆止阀需能强制开打；多基地多台机组该阀门为悬臂式逆止阀，可进行推广实施。本次优化带来的收益：①大大缩减了SEC单列隔离排空的时间（用时节约75%），为冷源检修开展赢得了大量的时间；②GA廊道内大量的海水由运行列带走、排入大海，大大减小了PX/GA泵坑内SEO泵运行压力，后续可以取消临时泵的布置，节约大修物力成本；③PX内的SEO泵坑来水量大大减少，减小了泵坑内被淹的风险；④对比改进前，仅需要三人即可完成隔离排水，工作时间短，极大的节约了人力成本。从提出优化排水方案，协同其它工作推动准备，某电站首次在大修中使用达到预期的优化效果，后续待大修中陆续推广执行完成后，根据执行情况可识别出更多的优化项目，为继续推动CPR机组的大修优化提供素材。

参考文献

[1]福建宁德核电厂三、四号机组最终安全分析报告FSAR（B版）（厂址标高等）

[2]气象局信息（福建三沙-海洋2022年5月份潮汐表和天文时刻表），2022