高 原

（福建福清核电有限公司，福建 福州350318）

0 引言

重要厂用水（SEC）系统是确保将核岛设备热量输送到海水的重要系统，承担着在正常运行和事故工况下把从与安全有关的构筑物、系统和部件传出的热量输送到最终热井的重要安全作用。每台机组SEC系统有两列，其中每列包含两台SEC泵、一台贝类捕集器以及两台板式热交换器等主要设备。

福清核电1SEC系统的低低流量报警（1SEC047KA）限值为3 060 m3／h。2015年4月初，1SEC系统 A列1SEC003PO单泵运行时该报警信号频繁触发，切换至B列单泵运行时无此现象。

低低流量报警信号触发表明该列SEC系统导出核岛热量能力不足，不能满足事故工况下冷却核岛系统能力的要求，根据运行准则机组需在24 h内向RRA运行条件的NS／SG（蒸发器冷却停堆）模式后撤，极大地影响了机组运行。

1 低流量的原因排查

正常运行时SEC系统的流量是随着海水潮位高低呈周期式变化的。B列SEC系统在相同潮位下流量高于A列约300 m3／h，故A列SEC于低潮位时频繁触发低低流量报警是A列内部原因造成的。针对造成流量低低报警的原因展开以下分析：

1．1 报警信号的准确性

针对报警事件首先应确定触发报警的流量数值是准确的。采用便携式超声波流量计对A列SEC流量进行测量并与在线仪表进行对比。其测量值约3 250 m3／h，同一时刻在线测量值约3 300 m3／h，二者测量值相差1．5%，差别较小，认为在线测量值准确，排除了在线仪表不准触发假报警的可能。

1．2 泵的水力特性

SEC系统A列运行泵1SEC003PO的水力特性如不合格，由于设备故障等原因在相应的工况下其扬程不达标可能造成系统流量过低，触发低低流量报警。

通过对泵的水力特性进行计算可判断其水力特性是否合格。数据采集及计算过程如表1所示。

计算得出在流量为3 250 m3／h时泵的总扬程为34．84 m，性能曲线图在相应流量下泵的扬程为34．85 m，二者数值吻合。排除由于泵本体性能不达标而引起流量低低报警的可能。

表1 1SEC003PO特性计算

1．3 系统的管阻特性

引起流量低低报警的可能是SEC系统内某设备管阻通流特性不好，出现堵塞，造成流量低低报警。针对这种情况，分别对1SEC系统A列贝类捕集器以及RRI／SEC板式热交换器进行了排查。1．3．1 贝类捕集器性能

贝类捕集器的主要作用是阻隔较大的贝类等（滤网3 mm×13 mm），防止其进入后面的板式热交换器造成堵塞。为了防止贝类捕集器堵塞，设有贝类捕集器反冲洗装置。1SEC系统A、B列贝类捕集器反冲洗流量画面如图1、图2所示。

图1 A列反冲洗时流量图

图2 B列反冲洗时流量图

对比两个图，可以发现A列冲洗时只有一个流量高峰，峰值流量约3 700 m3／h，而正常情况应与B列相同，冲洗时有两个流量高峰，峰值流量约4 100 m3／h。该现象是由于A列贝类捕集器反冲洗通道阀门1SEC023VE卡涩无法正常开启造成的。

阀门卡涩导致反冲洗次数减少且冲洗流量低，可能造成贝类捕集器堵塞，引起低低流量报警。运行状态下贝类捕集器无法拆卸观察内部堵塞情况，但对比A、B列贝类补集器两端差压，发现二者相差不大，均在正常范围内，且用内窥镜观察A列贝捕内部，未发现堵塞。

1．3．2 RRI／SEC板式热交换器性能

1SEC系统A列有两台并联的板式热交换器（1RRI001RF、1RRI003RF），其作用为导出RRI系统热量至SEC侧海水。根据通流设备两端差压与流量大小呈负相关这一点，调出板式热交换器两端差压曲线图，发现板式热交换器两端差压随潮位高低呈类正弦振荡，其数值均小于报警值（250 kPa），但4月初开始A列板换两端差压有明显振荡上升趋势，最高达到241 kPa左右，与流量的降低趋势相吻合。判断可能是板式热交换器内部出现堵塞造成系统低低流量报警。

2 针对板式热交换器堵塞的处理

结合同行电厂的经验决定分别打开两台板换的海水侧端盖观察内部的堵塞程度再决定是否进行解体检修。打开端盖后发现海水进口侧有部分贝壳类海生物堵塞在板片间的流道内，而出口侧良好仅有少量细沙，入口侧情况如图3所示。

图3 SEC侧入口

由于远离SEC管段入口端区域在流体流动时不易被冲刷，故海生物较多。进口海生物堵塞而出口没有说明板换内海生物生长并不是很严重，同时也没有发现大量泥沙污垢情况。结合其他电厂经验不进行解体维修，使用压缩空气从海水出口侧进行吹扫处理。经过2 h多的吹扫基本清理掉了海水入口侧的海生物，直至流道内部未发现再有杂质被吹扫出来后回装端部盖板，吹扫处理结束。

3 处理后的再鉴定

对1SEC系统A列两台板式热交换器进行吹扫后，重新启动了1SEC003PO进行再验证，对SEC系统A列板换两端差压以及流量进行了监测，数据显示：A列板换差压174 k Pa，流量3 561 m3／h；而同一潮位运行的B列板换差压191 kPa，流量3 384 m3／h。对比两列SEC的运行数据可知本次吹扫基本达到了目标，A列低低流量报警消除，运行状态良好。

4 结论及建议

本文首先介绍了福清1号机组SEC系统A列流量低低报警事件，紧接着对报警产生的原因进行了分析排查，并针对原因进行了处理及再验证，结果表明：报警消失，系统恢复正常，原因分析及处理方法正确。通过本次事件给出结论及建议如下：

（1）1SEC系统A列流量低低报警是由于RRI／SEC板式热交换器流道被海生物堵塞引起的。根据此次经验，当板换两端差压达到215～241 kPa（分别对应低高潮位）时，SEC侧流量在低潮位时会引发低低流量报警。

（2）贝类捕集器的作用是防止大于3 mm的异物进入后面的板式热交换器，但本次发现了大量的大于3 mm的海生物，可能是由于贝类捕集器网孔结构（3 mm×13 mm长孔）设计不合理造成的，建议将网孔改为3 mm×3 mm圆孔。

（3）交流发现使用国产板式热交换器的同行电厂均出现过类似情况，而进口板换在相同运行时间及工况下表现良好，说明国产板式热交换器抗堵塞运行能力较差，这很可能是由于板换本身制造工艺不足造成的，后续机组运行需增加板换定期维护频率，发现问题及时处理，才能更好地确保机组安全稳定运行。

［1］吴方丽，蒋开炎，金波．板式换热器的应用与维护［J］．广州化工，2013，41（6）：142－143，157．

［2］周欣，林强．工程流体力学［M］．2版．北京：中国电力出版社，2014．