大亞灣核電機組蒸汽發生器二次側在役水壓試驗

   時間:2014-03-11 13:05:12
大亞灣核電機組蒸汽發生器二次側在役水壓試驗簡介
     1引言??廣東大亞灣核電站對東鍋核電分公司進行了全面、細緻、深入的技術能力和核質保評審后,於200……
大亞灣核電機組蒸汽發生器二次側在役水壓試驗正文
  

1引言
??廣東大亞灣核電站對東鍋核電分公司進行了全面、細緻、深入的技術能力和核質保評審后,於2000年10月與該公司簽訂了1000MW級壓水堆核電站1號機組三台蒸汽發生器二次側在役水壓試驗合同。蒸汽發生器是「核安全1級」,「核質保1級」設備,在壓力殼系統中屬於關鍵設備——作用是將堆習取得的熱量通過一、二迴路將加熱蒸汽引入汽輪發電機組發電。此次水壓試驗的目的是驗證二次側強度性能:密封性能,特別是檢查U形管和管板焊縫的密封性能,所以其二次側水壓試驗非常重要。此前,大亞灣核電站2套機組和正在建造中的嶺奧核電站2套機組(各6台)的蒸汽發生器水壓試驗都由國外公司承包實施。此次水壓試驗是第一次由國內承包商承包並自行設計、製造系統,自行實施,節約了大量資金,對推動我國核電國產化進程具有重大意義。
2水壓試驗技術要求
??(1)充水流量
  ?一級充水流量:≥80m3h,揚程≥90m;二級充水流量:≥20m3/h且≤25m3h,揚程≥90m。
  ?(2)壓力
  ?最高壓力100.6±0.1,升降壓速度≤4r/min。壓力必須連續監控並記錄。
  ?(3)溫度
  ?升溫速度≥15℃/h。在水壓試驗期間蒸汽發生器一次側水室側管板和外壁溫度必須保持在35~60℃,溫度必須連續監控並記錄。
  ?(4)清潔度
  ?水壓試驗所需水為A級除鹽水,系統清潔度必須滿足RCC-M要求。
3系統的設計、製造
??蒸汽發生器一次側有超標放射性,二次側容積約160m3,管板厚度555m,殼體厚度112mm,殼體高度約23m,水平高度約55m,各種大小連接管道約200m。因此此次水壓試驗不同於一般的單台設備出廠水壓試驗,它處於核電站關鍵系統之中,無論是加熱、充水、升降壓、溫度監控還是清潔度等都有很高的要求。為此,結合核電站系統的結構特點並遵循高要求、高性能、高效率、高可靠度來設計、製造水壓試驗系統。?
3.1外部系統設計、製造
  ?為滿足水壓試驗要求,結合核電站現場結構布局,設計、製造了專門的水壓試驗外部系統(見附圖1)。此系統實現加熱、充水和升降壓三大功能。?
3.1.1加熱功能
  ?為保證將一次側管板(厚555mm)從25℃快速加熱到43℃,保證在水壓期間整個蒸汽發生器外壁(殼體厚度112mm)最低溫度不低於35℃,考慮到管板厚度、殼體厚度和二次側容積,通過周密的計算后自行設計、製造了一套功率為550kW的不鏽鋼加熱系統。此加熱系統主要由水箱、內置式不鏽鋼加熱器、3台觸髮式自動控制櫃組成,超過臨界溫度自動切斷電源停止加熱,低於臨界溫度則自動觸發加熱,這樣就自動、有效地控制了供水溫度,實現了加熱功能。
3.1.2充水功能
  ?蒸汽發生器二次側容積約160m3,水平高度約55m,各種錯綜複雜管道約200m。因此快速、安全地充水對保證蒸汽發生器升溫速度,縮短試驗時間,提高經濟效益至關重要。充水功能由揚程較大並聯的大、小充水泵實現。先將水箱中的水加熱到80℃,按二級流量循環充水直至一次側水室側管板溫度達到43℃后改按一級流量快速充水,要充滿時又改按二級流量安全充水直至充水完成。?
3.1.3升降壓功能
  ?升降壓功能由並聯的2個人、小升壓泵和相配套的3個多功能高壓調節閥實現。這樣既保證了高壓充水流量又精確保證了升壓速度。
  ?此系統中充水和升降壓功能分別由並聯實現,因此此水壓系統實際上包含2個獨立的子系統,一旦一個子系統出現故障,另一個子系統可立即投入使用,大大提高了系統的效率和可靠度。?
3.2蒸汽發生器溫度監控系統
  ?蒸汽發生器高約23m,直徑達4m左右,處于堅直工作位置,而且禁止實施焊接操作。常規焊接固定溫度探頭的方法完全行不通,特別是在有超標放射性的一次側管板處,所以溫度探頭的安裝固定成了一大難題,一大障礙。對此精心設計了一套蒸汽發生器溫度監控系統,成功地解決了這一大難題。在有超標放射性的一次側管板處,設計了特殊的螺栓壓緊式不鏽鋼小工裝插入管板孔中壓緊溫度探頭,熱室和冷室各一個。試驗證明此小工裝非常靈巧、適用,大大縮短了安裝溫度探頭人員在一次側的工作時間,減少了輻射劑量,提高了安全性。另外,在蒸汽發生器二次側外表面手孔高度和人孔高度處,用特殊的方式分別固定了一支溫度探頭。試驗也證明此種方法非常直接、簡潔、高效。4支溫度探頭引出導線分別接入6通道、0.5精度等級的全自動溫度記錄儀中,實現了溫度的連續記錄。?
3.3清潔度保證
  ?水壓試驗用水為A級除鹽水,RCC-M系統清潔度要求極高。為此,設計的水壓系統主設備採用不鏽鋼材料,其餘設備嚴格控制污染物並且在正式充水前用高溫A級除鹽水對整個外部水壓系統進行沖洗,保證清潔度。?
3.4系統模擬試驗
  ?此次水壓試驗涉及到機械、給排水、儀錶、電氣控制等專業知

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