王超俊　颜真

摘 要：AP1000非能动堆芯冷却系统的冲洗是调试阶段重要过程，文章通过分析该系统的冲洗过程，提出改进意见，对后续机组提高冲洗效率有指导意义。

关键词：AP1000非能动堆芯；冷却系统；冲洗方案

引言

非能动堆芯冷却系统作为三代核电AP1000独有的安全系统，其安装调试没有先例可循，调试前期的冲洗过程对于该系统在后续调试及运行阶段顺利发挥功能具有重要影响。

1 系统简介

非能动堆芯冷却系统由一个内置换料水箱、一个内置换料水箱热交换器、两个堆芯补水箱、两个安注箱、两个鼓泡器、五个PH值调节篮、一个阀门实验盘及相关的阀门、管道及仪表组成。

其执行的安全有关功能为：（1）反应堆冷却剂系统应急补给和硼化；（2）安全注射；（3）应急堆芯衰变热排出；（4）事故后安全壳pH值控制；（5）氮气供应管线安全壳隔离。

2 系统冲洗过程

非能动堆芯冷却系统的冲洗按照编制的系统冲洗规程分为若干不同冲洗路径进行，主要分为阀门实验盘、安注管线、内置换料水箱相关管线、氮气供气管线、冷凝水收集管线。

2.1 阀门实验盘

阀门实验盘作为最先移交调试的设备，首先进行系统冲洗。水源按程序要求由上游化容系统提供，下游废液系统接收冲洗用水。冲洗前由于上下游系统无法具备供水及疏水条件，遂制定临时沖洗方案，安装临时措施由核岛内除盐水输送系统直接供应冲洗用水，并通过临时措施向核岛外疏水。冲洗过程中通过控制除盐水阀门进行流量控制。依次打开阀门实验盘上各阀门进行冲洗。

2.2 安注管线

安注管线主要分为安注箱A/B两列安注管线，堆芯补水箱A/B两列安注管线，内置换料水箱A/B两列安注管线。尽管以上安注管线均在末端汇合后由两个注入管线接口进入反应堆压力容器，但并不同时进行冲洗，冲洗顺序由建安移交对应箱体设备前后而定。

安注箱A/B两列的冲洗为加压冲洗，由于安注箱顶部标高略低于反应堆压力容器法兰面，故无法通过重力进行冲洗。使用化容系统补水管线通过阀门实验盘向安注箱注水，由于液位计暂不可用，由临时透明塑料软管监视水位，并将安注箱与核岛内压缩空气系统相连，水位达标后，向安注箱加压。通过开启安注管线电动阀向反应堆压力容器排水。尽管可同时进行冲洗，加压冲洗安注箱A&B的出口母管不应同时进行，以避免RV发生溢流。一列冲洗完毕后由压力容器内临时潜水泵及时排水以便另一列冲洗。

由于堆芯补水箱底部标高高于反应堆压力容器法兰面，故堆芯补水箱A/B两列的冲洗为重力冲洗，通过使用化容系统补水管线通过阀门实验盘向堆芯补水箱注水，由于液位计暂不可用，由临时透明塑料软管监视水位。重力冲洗过程中，要注意箱体排气口通畅，以免由于顶部出现真空而无法排水。由于堆芯补水箱容积较大，所以必须依次冲洗，以避免RV发生溢流。一列冲洗完毕后由压力容器内临时潜水泵及时排水以便另一列冲洗。

内置换料水箱A/B两列注入管线采取高压水枪冲洗，由爆破阀安装位置向两端冲洗。采用内窥镜目视检查方式确认清洁度。

2.3 内置换料水箱及相关管线冲洗

内置换料水箱溢流管线至安全壳地坑冲洗采用临时水源供水，持续监测地坑水位。若冲洗期间地坑水位没有升高则立即停止冲洗，防止冲洗用水倒流到其他系统。由于溢流管线在内置换料水箱内且位置较高，故最佳时间为安装内置换料水箱排气盖板之前，或在冲洗之前拆除相应排气盖板，由操作平台附近除盐水系统接入水源。冲洗前尽量排空地坑使地坑由足够空间容纳大量冲洗用水，由于地坑水质在调试期间难以控制，故采用内窥镜目视检查方法进行清洁度确认。

凝水回流槽至内置换料水箱冲洗采用核岛内除盐水进行冲洗。凝水回流槽由于开口向上无保护，故冲洗前务必目视检查，去除槽内及连接盒内垃圾，防止管线堵塞。

内置换料水箱内壁及地面均为不锈钢制，采取人工擦拭及高压水枪冲方式直到满足清洁度验收标准。不可达区域需搭设脚手架进行冲洗作业。内置换料水箱内工作较多，作业面较大，连接系统较多，应合理安排冲洗时间，务必确认可能在冲洗期间向内置换料水箱引入冲洗水或导致内置换料水箱污染的路径已经完成冲洗，避免重复工作。

2.4 安注箱氮气供气管线

安注箱氮气供气管线先于氮气供应系统移交，故需增加临时管道及阀门作为边界。供气管线采用压缩空气进行吹扫。使用临时阀门连接厂用压缩空气，临时压力表监测供气压力，压力达标后依次打开阀门进行吹扫，向容器（包括安注箱A&B等）方向吹扫相应管线时，在容器内使用试验擦布或靶牌取样进行清洁度验证。容器应该是敞口的，以确保人员安全和避免容器超压。

2.5 冷凝水收集管线 （环吊环梁顶部、底部以及安全壳内部加强筋）

冷凝水收集管线为环绕安全壳的钢制水槽，敞口向上，建安及调试期间易容纳大量垃圾，清洁度控制需由建安单位配合进行，冲洗前需委托建安单位对水槽进行清洁并敷设三防布，冲洗与流道实验可同时进行，使用轻质PVC管将冲洗母管水源引至环吊梁区域，通过临时阀门控制。冲洗期间，及时进行排水，发现环梁或者凝水 回流槽即将溢流时，应立即停止临时泵。确认清洁度满足后，继续执行预运行试验。

3 改进及建议

（1）系统分包移交顺序影响系统冲洗过程，在进度压力下必须先移交先冲洗，这就导致系统无法在相对完整情况下进行冲洗，必须安装大量临时措施，后续机组应合理考虑冲洗逻辑，若干包整体移交后组织冲洗工作，减少临时措施的使用，提高冲洗效率。（2）临时措施的预制应督促建安在系统移交前完成，由调试队组织对临时措施进行质量检查，重点检查焊缝质量及管道阀门承压等级，提高临时措施质量。（3）通过化容系统向堆芯补水箱，安注箱补水速度过慢，导致冲洗准备过程大大延长，应制作临时人孔盖并开口，通过临时人孔向箱体补水，提高补水速度，缩短工期。（4）内置换料水箱冲洗安排尽量靠后，待水箱内所有工作和相连系统冲洗结束后进行冲洗，内置换料水箱冲洗工作量大，难度高，用水量大，本着节约高效的原则，冲洗工作应一次完成，避免返工。（5）冷凝水收集管线冲洗工作跑水风险较高，应注意设备及人员防护，避开施工高峰期，采用更精确的流量控制方式，降低实验风险。

4 结束语

AP1000系统设计先进，空间布置紧凑，系统冲洗工作容易遇到临时措施安装空间不足，冲洗水源不易引入，清洁度检查困难等问题，建安施工与调试工作交叉进行，造成冲洗工作难以瞻前顾后，滴水不漏。这就要求调试工作者本着严谨科学的态度，合理安排调试工期，完善冲洗逻辑，使系统冲洗工作合理有序展开。文章对AP1000机组独有系统非能动堆芯冷却系统的冲洗进行经验总结，提出改进方法，为后续相同及类似机组的系统冲洗起到借鉴意义。

参考文献

[1]孙汉虹.第三代核电技术[M].北京：中国电力出版社，2010.

[2]林诚格，郁祖盛.非能动安全先进压水堆核电技术[M].北京；原子能出版社，2010.