环境变化对核电厂设备运行的影响王文波

环境变化对核电厂设备运行的影响王文波

福建福清核电有限公司福建福清350300

摘要:随着国家监管部门对生态环境文明建设的大力推动,核电厂需要适应新常态,不断提升环境管理水平,从创造优良环境效益出发,树立绿色环保的良好企业形象,促进与自然的和谐发展。本文说明了核电厂环境管理工作的法律依据,简要介绍了核电厂选址阶段、建造阶段和运行阶段环境管理的重点工作,提出了环境管理工作关注事项和建议。

关键词:环境温度;气动蝶阀;影响

引言

核电厂是一个庞大复杂的大系统,需要其中各个系统时刻保持稳定可靠的运行。但是在实际中难免出现各种异常和故障。原因可能是多方面的,例如:设备自身损坏、不正常的运行方式、设备老化等等。在实际运行过程中,环境因素的变化也会对机组的稳定运行产生一定的影响。

1常规岛闭式冷却水泵入口过滤器堵塞

(一)常规岛闭式冷却水系统(SRI)概述。常规岛闭式冷却水系统为汽轮机系统、油系统、发电机系统等中的冷却器提供冷却水,带走辅助设备排出的热量,并通过本系统中的板式热交换器将这些热量排至开式循环冷却水系统的海水中。在每台闭式冷却水泵的入口都有一个过滤器。正常运行时,闭式冷却水泵的入口压力为0.15Mpa,当入口压力小于0.12Mpa时,则说明泵的入口过滤器堵塞。

(二)闭式冷却水泵入口过滤器堵塞原因分析及改进措施。1.过滤器堵塞情况介绍。运行人员工作中发现,每年7月份环境温度迅速上升至30摄氏度以上后,闭式冷却水泵入口过滤器经常堵塞。从滤网清理出来的过滤器内部堵塞物主要为黄色、红色油漆、胶状物,红褐色金属腐蚀产物,石墨碎片等。经过专业人员对其中的堵塞物进行分析结果为:第一,橡胶。对橡胶进行红外光谱分析,其中主要物质包含聚二甲基硅氧烷橡胶和丁腈橡胶。第二,涂层。对涂层样品进行红外光谱分析,其中主要物质为聚酯类涂料。第三,焊渣。通过XRF(X射线荧光光谱)分析,得出结果为有机物。第四,石墨。通过XRD(X射线衍射)分析结果得出,确定其主要物质为石墨。其来源明确为金属石墨缠绕垫片———初步分析为系统中采用缠绕垫片的阀门法兰垫片。过滤器频繁堵塞极易导致闭式冷却水泵气蚀,造成设备损坏。一旦泵的入口压力低信号触发30秒就自动跳闸正在运行的泵,引发系统较大扰动。尤其夏季环境温度较高的情况下,闭式冷却水系统异常产生的影响更大。每当过滤器堵塞后,清洗过滤器时都要对相应的闭式冷却水泵进行电源和水泵的隔离以及疏水。从隔离到解除隔离的整个过程长达3~4小时。在此期间闭式冷却水泵运行失去备用,万一再有运行泵故障跳闸,将引起该系统剧烈波动,直接影响机组的安全稳定运行。

过滤器堵塞原因分析及改进措施。每当进入夏季,天气炎热,气温很高且变化较大。海水温度也随之升高,波动加剧。闭式冷却水温受海水温度影响明显。另外,闭式冷却水系统的负荷增加,各个系统热交换器相关调节阀开大,从而导致冷却水系统流量增加、流速加大。此外,封闭式系统各点动压变化与流速的平方成正比。因此闭式冷却水流量波动大,会对管道(尤其是弯道连接处、热交换器、法兰连接处等)激流处产生较大冲击力。管道设备上的铁屑、腐蚀物会加速的掉落到流体中,严重地将加剧管道冲刷减薄效应,从现象上导致过滤器堵塞比较频繁。每年夏季来临时,运行人员应加强对闭式冷却水系统运行的关注,以便及时发现并处理过滤器堵塞问题。第一,正常运行时,将SRI081VD旁路手动阀保持一定开度,以使该调节阀在可控的范围内波动。第二,根据机械专业的建议每年7月左右运行准备根据气温情况开大调节阀开度,增大闭式冷却水流量之后,对闭式冷却水泵入口过滤器进行定期清洗。第三,过滤器堵塞中有来源为系统中采用缠绕垫片的阀门法兰垫片,需要在大修时对系统的蝶阀法兰垫片进行核查。第四,分析金属石墨缠绕垫片不带内保持环,导致石墨部分与介质相接触从而被冲进滤网内,可以对类似问题的垫片进行改造。第五,对滤网内的油漆、金属铁屑来源进行分析。

2核电厂环境管理措施

2.1海域监测

核电厂一般都建有重件码头、取排水工程等海工工程,海工工程相关的围填海、清淤疏浚作业、施工船舶运输等活动会对附件海洋环境产生影响。为了解和掌握海工工程施工期间对海洋环境的影响,需要按计划开展海洋环境影响跟踪监测工作。海域监测方案主要需要考虑到核电厂周边的海产品养殖场;周边海域潮汐特点;海洋生物取样品种的代表性;海洋生物生长周期;施工化学品、生活污水,特别是营养盐对核电厂周围海域的影响;淤泥倾倒对海洋环境的影响等方面。监测项目为浅海水质、浅海沉积物、生物质量、水生物资源等,监测周期为每季度1次。在核电厂建设阶段,需要严格控制生态环境风险,确保不存在违规用海、动土、违规排放污水等情况;加强承包商管理,确保不存在海工工程疏浚物临时性海洋倾倒等情况,确保所有固体废物、危险废物合规处置。有的核电厂在建造过程中,会配套建设专用的碎石场、商砼站,核电厂也需要采取降噪、抑止粉尘、防治污水排放等措施,最大程度降低碎石场、商砼站对周边环境的不利影响,避免发生环境污染事件,避免存在扰民情况。

2.2水土保持监测工作

核电厂需要按照水土保持报告相关内容按计划开展每季度水土保持监测工作。在施工现场大面积开挖、多区域施工工作阶段,需要采取有效的水土保持措施,如平整后场地采取了绿化、喷浆防护、碎石防护等措施,来减少水土流失,同时要加强施工单位、施工过程的管理,严格落实水土保持“三同时”制度。另外,核电厂的建设过程中,还会产生一定量的弃土和建造垃圾,需要关注弃土和建造垃圾堆放过程中产生的扬尘污染、滑坡等问题,弃土(石、渣)应优先考虑综合利用,不能利用的应集中堆放在专门的存放地,集中堆放并应采取拦挡、覆盖等措施避免水土流失;弃土结束需要及时开展场地的绿化和复耕工作。

结语

在机组的正常运行中,需要通过仔细观察分析,才能找出这些影响的规律。另外,对待环境和气候的变化需要有足够的敏感性。每当遇到一些极端天气和气候变化时,要加强对机组相关系统和设备运行的关注。因为只有通过不断的观察积累,才可以及时发现问题,并采取有效措施将环境因素变化对机组的影响降至最低,以保障机组的安全稳定运行。

参考文献

[1]华东电力设计院.扩建工程3、4号机组除盐水生产系统手册,2009,6.

[2]华东电力设计院.扩建工程3、4号机组常规岛闭式冷却水系统手册,2009,6.

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