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核电站化学系统卸酸方式及流程优化

2019-11-28于建辉王洪斌王文婷

建材发展导向 2019年3期
关键词:酸雾酸液核电厂

于建辉 王洪斌 王文婷

(1.辽宁清河电力检修有限责任公司,辽宁 铁岭 112003;2.内蒙古化工职业学院,内蒙古 呼和浩特 010070)

核安全重于一切,核电厂容不得半点马虎,如果出现重大设备损坏或人员伤亡将引起社会恐慌。某核电站除盐水站设置有2天盐酸储罐,罐体材料为全结构玻璃钢。运酸罐车以自流的方式将盐酸卸入储罐,之后通过盐酸泵泵入中和池。由于盐酸贮运系统设计不合理,导致在卸酸过程中盐酸与水接触后产生大量酸雾,对周边环境产生了极大危害。

1 酸雾的危害

(1)管架、基础腐蚀严重。盐酸储罐周围设备管道及管架在酸雾侵蚀下均有不同程度损坏,钢制管架多出腐蚀断裂。由于盐酸酸雾的腐蚀作用,附近混凝土结构由表及里逐渐疏松,从而导致管墩、基础出现裂缝、疏松、内部钢筋裸露。

(2)严重损害健康。盐酸挥发产生的氯化氢气体具有强烈的刺激性气味,在空气中呈白色的烟雾,对人体的影响分为急性中毒和慢性中毒。长期在超过15mg/m3浓度的环境下工作,会造成牙齿酸蚀症、慢性支气管炎等慢性病变。由于中和池盐酸挥发,对卸酸人员的身心健康造成很大威胁。

(3)影响机组稳定运行。卸酸操作时酸雾引起火警探头触发,如果出现消防系统勿喷,将导致部分设备损坏,甚至出现核电站跳堆跳机风险。

2 酸雾产生的原因

核电站化学中和池系统主要有储存水罐的中和池及PH值调节系统构成。化学系统末端排放的碱性废水进入池中,当中和池内PH值大于11.5时,系统进入中和处理程序。除盐水站设置有2天盐酸储罐,罐体材料为全结构玻璃钢。卸酸槽车与墙外管道通过软管连接后,打开槽车阀门、泵入口、出口阀门,酸液流出,软管及泵入口管道中存在少量空气,导致泵无法启动,只能开启泵出口处的排气阀进行排气。此时,管道内残存盐酸及新流入盐酸伴随着管内空气排入地沟中,由于地沟中盐酸得不到稀释,只能人工进行水冲洗,持续40多分钟,导致大量酸雾产生,而房间内酸雾无法及时排除,导致火警探头触发。

运酸槽车卸酸时操作粗放、措施简单,导致卸酸关口盐酸挥发,加之盐酸耗量较大、卸酸频繁,也是导致酸雾的主要原因。

3 卸酸方式及流程优化

针对MP卸酸过程中多次产生酸雾造成JDT报警的问题,从源头解决问题的角度出发进行技术创新。通过现场观察、与操作人员交流,终于发现问题的本质原因。经反复研究观察后发现:由于管道设计原因导致,在卸酸过程中,管道内残存盐酸及新流入盐酸伴随着管内空气排入地沟中,而地沟中盐酸得不到及时稀释,遇水后匀速反应导致大量酸雾产生,而房间内通风设施容量较小,大量酸雾无法及时排出,所以触发JDT探头报警。

在不改变原设备系统的情况下,用PVC管道、阀门、法兰、弯头自制排气工具,取代原直管段。经过3号机组现场试验,打开排气阀约2分钟,软管中空气排净,少量酸液流入事先备好的水桶中。关闭外部排气阀,再将泵出口排气阀门打开几秒钟,即可转泵。此时,只有少许酸液排出,房间里基本没有酸雾产生,从本质安全的角度彻底解决了酸雾问题。

盐酸储罐有一定的存储周期,卸酸过程中发生谢鸥也是常见问题。同时卸酸过程中盐酸的挥发也会对环境造成一定的影响,。因此,必须加强盐酸卸车环节的管理,运酸槽车顶部应加装呼吸阀,必须按规定使用耐盐酸腐蚀的可挠性非金属管道卸酸,两端必须采用法兰、螺纹或者快速接头将槽车与专用排气管道相连接,两侧人员密切配合操作。卸酸完毕后关闭盐酸储罐的阀门,将软管和管道留存的盐酸缓慢排入中和池中,用清水进行冲洗,从而避免盐酸泄露或大量挥发。

4 效益分析

(1)原卸酸流程需排除大量酸液,需要人工进行冲洗,工作风险极大,容易产生大量酸雾,导致感烟探头触发报警。经优化后的卸酸流程简单,主要有以下优点:从本质上解决了酸雾问题;只有少量酸液流出,减少浪费;不需要进行长时间水冲洗,人员操作风险有效较低;卸酸时间变短,原卸酸时间至少得100分钟,现在只需40分钟就能完成;

(2)核安全重于一切,核电厂容不得半点马虎,如果出现重大设备损坏或人员伤亡将引起社会恐慌。本次技术创新改造在不改变原设备系统的情况下,优化了化学系统卸酸方式和流程,从从本质安全的角度彻底解决了酸雾问题,减少了人员工作风险和人因失误风险,避免了核电厂跳机跳堆风险。同时,化学系统卸酸方式及流程优化减少水资源和盐酸的浪费,利用保护生态环境,造福于民、利于社会发展。

(3)核电厂化学系统卸酸方式及流程优化减少水资源的浪费,一台机组每次卸酸能节省1T生产用水,5升盐酸,每月卸酸2次/台。4台机组共96次卸酸,可每年节约水资源96T,盐酸480L。如果只计算经济价值相对来说较少,但间接创造的价值非常大,避免跳机跳堆1次,按启停机1天计算将损失1000万元,由此带来的人工成本和社会成本无法计算。

5 结语

核电厂化学系统卸酸方式及流程优化,每年间接的经济效益包括化学系统运行减少制水量,盐酸、水资源的浪费及废弃盐酸处理费,降低人员操作风险,减少人工成本、人因失误风险和环境污染风险等。本次改造取得的节能减排效果,还包括较大的社会效益,减少社会上对于“核恐慌”、“核惧怕”的思想,其中“核安全重于一切、保护生态环境”,也是可持续发展理念在实践工作中的应用和推广。

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