浅谈常规岛废液收集系统的适应性分析论文_郝元,林享,卢晔

福建福清核电有限公司 福建福清 350318

摘要:常规岛废液收集系统SEK是由放射性含油废水和放射性非含油废水组成。含油废水经油水分离后和非含油废水一起通过GB沟送到SEL系统。本论文从运行角度深入剖析该系统在安装、调试、正常运行期间所面临的问题,对系统可靠性和适应性方面进行反馈并总结。目前福清核电#1/2/3/4机组已完成安装调试运行,通过总结SEK系统设备的经验反馈,以期#5/6机组能有所借鉴。

关键词:运行控制 技术改造 适应性

Analysis on adaptability of conventional island waste liquid collecting system

HAO Yuan Lin Xiang Lu Ye

Fujian Fuqing Nuclear Power CO.LTD, Fuqing 350318, China

Abstract: Conventional Island waste liquor collection system SEK is composed of radioactive oily waste water and radioactive non-oily wastewater. Oil-containing waste water is sent to the SEL system through a GB ditch together with the oil-water separation and non-oily wastewater. This paper analyzes the problems encountered during installation, commissioning and normal operation of the system from the angle of operation, and summarizes the system reliability and adaptability. At present, the Fuqing nuclear power #1/2/3/4 Unit has completed the installation and commissioning operation, by summarizing the experience feedback of SEK system equipment, so that the #5/6 unit can be used for reference.

Key words: Operation control Technical transformation adaptability

常规岛废液收集系统满足电厂所有疏水要求,主要收集常规岛厂房设备管路疏放水和处理设备检修时含油废水(事故时废水可能含有放射性)。本系统将放射性含油废水分两部分来处理:

SEK1系统:放射性含油废水收集至SEK1坑,经油水提升泵至油水分离器,分离出来的油定期处理,而分离出来的水排放至SEK2坑

SEK2系统:放射性非含油废水收集至SEK2坑,坑内布置排污泵。在工程调试、机组大修期间SEK2坑内废水经排污泵排至SEO系统,正常运行期间排至SEL系统统一进行放射性物质衰减处理后再集中排放。

图1 SEK系统工艺处理流程

Fig.1 SEK System Process

1常规岛废液收集系统(SEK)运行控制

1.1主体设备运行方式

1.1.1SEK1系统设备控制:

1)池中1套UQK-61液位开关、两台油水提升泵 001/002PO 均为100%容量并且交替备用。油水提升泵根据贮水池的液位自动/手动启停,与泵联锁的1#或2#油水分离设备对应启停。

2)含油废水在油水分离器内通过真空重力分离、波纹板组分离、高分子聚丙烯纤维分离后,经在线油份浓度监测仪监测(含油率≤5mg/L)达标后排至SEK2,监测不达标则回流至SEK1。分离出的污油则聚集在集油室,触发油位电极动作后,开启出口电磁阀,启动电动柱塞泵将污油排到污油储油罐中。

1.1.2SEK2系统设备控制:

池中1套UQK-61液位开关、排污泵 004PO、005PO、006PO 均为 100%容量并且交替备用,排污泵003PO 为 30%容量。四台排污泵根据贮存池的液位自动/手动启停。

1.2废液收集

废水收集管线集中在-7.5m,管沟内管线收集-7.5层疏排水,悬空管线接受0m层的疏排水,悬空管线引出的一根竖直管线做为8m层的母管。同时,由8m层的竖直母管上部分支,分别接受20m层的ADG、STR等系统的疏排水。因主要管线集中在-7.5m层,系统管线的布置图绘制如下。

2.3.2原因分析

1)阀门布置错误

依据厂家设计文件,升降式止回阀布置在垂直管道上,且未有合理解释。而国标要求法兰连接升降式止回阀仅适用于水平管段安装使用,竖直安装时阀瓣无法在重力作用下运动,仅依靠流体反压,作用有限,阀瓣无法完全闭合。

2)阀门设计选型错误

本系统选用H41W-10P升降式止回阀,具有以下特点: 产品设计制造按GB12236设计标准,结构合理,密封可靠;阀瓣围绕阀座外的销轴旋转,减少关闭时发生猛烈冲击;销轴与阀瓣连接采用内装式的销轴结构,减小外泄漏点,使用更可靠。

针对此问题,在后续机组中,设计需要严格按照国标进行,安装单位需及时将问题反馈出去,避免后续对运行机组造成不必要的麻烦,严重时则影响放射性废液不可回收。

2.3.3处理方案

根据同行电厂调研及阀门应用情况对1-4号机组SEK001/002/003/ 004VK止回阀进行物项替代,替代物项为旋启式止回阀,与原始物项尺寸相同,防止介质倒流和防止泵及驱动电机反转的功能等同,保持原安装尺寸不变,可安装在竖直管段。

最终处理方案:将逆止阀进行物项替代,且布置在竖直管道。由于涉及到土建改造,工艺管线重新布置等因素,确定与排水泵改造方案一并实施。最终确定阀门型号如下:

2.4关于SEK2坑满溢及消防报警频发处理

2.4.1问题描述

正常运行SEK2坑接收常规岛放射性非含油废水,除接收正常排水外,从调试功率试验到正常运行,SEK进水母管伴随大量高温热水及阀门内漏导致的高温蒸汽进入SEK2坑,大量蒸汽冒出,进而引发MX厂房火灾报警,消防控制系统无法投入自动,同时由于高温介质进入使液位控制设备失效,导致SEK2坑频发满溢,严重情况下可能导致放射性物质泄漏不可控,造成重大风险。

2.4.2原因分析

1)集水母管入口较高

SEK集水母管排水口位于坑内顶端,使得高温蒸汽或水直接排放于空气,即使投入减温水也无法使蒸汽或水直接冷却,导致消防火灾报警 。

2)液位开关标定偏差及耐温性能较差

根据历史故障查询发现福清核电1-3号机组SEK2系统液位开关(UQK-61)故障率过高,根本原因为液位开关浮球易老化,造成浮球进水,导致液位开关动作异常。同时在系统验证时发现液位开关标定出现偏差,无法及时有效控制液位。

2.4.3处理方案

1)针对集水母管入口较高问题,现场更改管线布置,采取加长进水母管管线至坑底部(距离底部30-50CM),使高温蒸汽或水从该管线排出时可以第一时间得到冷却,避免消防误报警。

2)对液位开关整定值重新标定后可暂时实现液位控制稳定,但UQK-61型液位开关耐温性能较差(-10~+55℃),难以满足现场使用需求,对系统构成风险,为提高其可靠性,将现有液位开关改型为SOR液位开关。

针对SOR液位开关相比原厂件供货液位开关,具有以下特点:

此液位开关有点如下:

1)控制器原件为不锈钢,抗高温腐蚀

2)测量范围广泛且回差较小,使用寿命长

3)液位开关精度高,多点控制稳定性好

3核电站SEK系统应用分析及改进

依据根本原因分析方法,从人机料法环测六个方面对福清核电站SEK系统故障频发原因进行分析。根据福清核电站现场安装、调试、运行、维修经验反馈,除人员、机器、环境、测试等方面因素外,导致SEK故障频发的根本原因是系统设计存在缺陷、设备控制功能不完善。现场故障频发根本原因分析如下:

SEK存在大量缺陷且设备不可靠,多次维修更换耗费大量人力、物力、财力及时间成本,运行成本过高且实际上该系统并没有带来所需的收益,常常存在缺陷导致需要时无法投运。

参考调研同行海南核电发现:

1)SEK系统分离设备对重油分离有显著效果,且常规岛漏油基本属于轻油,适用性不高。

2)控制系统稳定性较差,且维护成本较高。

3)在保证放射性废液排放至SEL前提下,将废液排至凝汽器下方集水坑,将SEK与SEO系统充分结合,合理布置。

4结论

福清核电1-4号机组SEK系统基本满足运行要求,期间出现众多问题涵盖设计、安装、调试、运行各个阶段,耗费大量人力、物力、财力及时间成本,不仅影响安装调试进度与质量,还给可靠运行带来安全隐患。在后需建设机组,应积极汲取教训总结经验,合理设计降低风险。

参考文献

[1]四 川 高 精, SEK系统使用、安装、运行维护手册,2011.Sichuan Fine Purification Equipment Corp. Ltd. SEK System Use、Installation、Operation Maintenance、Manual, 2011

[2]GBT12233-2006,通用阀门、铁制截止阀与升降式止回阀,2006.GBT12233-2006,General Purpose Industrial Valves-Casting Iron Globe Valves and Lift Check Valves,2006

作者简介

郝元(1989—),男,内蒙古人,本科,助理工程师,从事核电厂运行工作。

论文作者:郝元,林享,卢晔

论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期

论文发表时间:2018/1/20

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