核电站进水渠拦污网的改进与维护

李应峰，周 波，谢 冰

(1.中科华核电技术研究院有限公司，广东 深圳 518026；2.大亚湾核电运营管理有限责任公司，广东 深圳 518124)

0 引言

进水渠拦污网是电站循环水系统(CRF)、重要厂用水系统(SEC)取水的第1道拦污屏障，拦污网的设置、维护和稳定运行直接影响到电站的取水安全。下文对大亚湾、岭澳核电站进水渠拦污网存在的问题进行总结分析，并提出了解决方法，以便更好地保障核电厂的冷源取水安全。

1 拦污网的功能及结构

为了保证泵站CRF系统、SEC系统取水安全，在进水渠道入口处设置了1道拦污网，以防止碎片、漂浮物等进入泵站前池，减少泵站粗格栅、细格栅和旋转滤网的拦污压力。

大亚湾核电站进水渠原拦污网采用立式浮筒结构，每个浮筒通过锚链与渠底的锚块进行竖向连接固定，内外堤岸边各布置1块锚碇块，通过锚链与锚碇块进行水平连接固定；拦污网为单层，高3 m，呈半淹没式，网眼尺寸为 150 mm×150 mm。

2 拦污网结构存在的问题及改进措施

2.1 拦污效率较低

大亚湾核电站在大修期间检修泵站粗格栅时，发现有塑料袋、渔网等杂物，以及大量贝类、珊瑚等海生物；每年春季还有大量水草、水母涌入泵站，造成粗格栅有效过水面积缩小，严重影响泵站取水安全。

2.1.1 原因分析

(1) 原拦污网为半淹没式，非全断面拦污网，只能拦截体积较大、在水面漂浮的杂物。

(2) 原拦污网的网眼太大，造成体积较小以及悬浮的杂物可穿过拦污网进入泵站。

(3) 原拦污网为单层拦污网，拦污效率不高。

2.1.2 改进措施

在原进水渠拦污网后新增设1道拦污网，该拦污网分前网、后网和顶网。前网网眼尺寸为80 mm×80 mm，后网网眼尺寸为 50 mm×50 mm，前网和后网设计为全断面网，顶部挂在浮筒上，渠底设混凝土沉块拉结固定，主要拦截悬浮杂物。顶网网眼尺寸为50 mm×50 mm，底部拉结在浮筒吊耳上，顶部通过吊绳挂在水平钢丝绳上，主要拦截漂浮的杂物。

2.2 拦污网浮筒可靠性差

2008年的“鹦鹉”台风和2009年的“巨爵”台风都造成了岭澳核电站进水渠拦污网的浮筒倾翻，拦污网大部分沉入水面以下，极大地影响了拦污网的功能，威胁了电厂的取水安全。

2.2.1 原因分析

(1) 在水流的作用下，拦污网的浮筒受力向上游倾斜；浮筒为浮标式立式圆形浮筒，承受倾斜的能力有限。

(2) 岭澳核电二期的投产，使得进水渠取水流量从98 m3/s增大到230 m3/s，拦污网及浮筒的受力发生变化，正常受力时倾斜度增大。

(3) 台风、风浪等造成浮筒最终倾翻失效。

2.2.2 改进措施

为了增大浮筒的抗倾覆、抗风浪能力，将原浮筒改为卧式圆形浮筒，并重新进行了优化设计。将13个卧式浮筒串联在一起，浮筒之间通过Ф100尼龙缆绳相连，并与岸边锚块采用Ф60钢锚链相连；浮筒的内部充填聚氨酯泡沫，即便筒体锈蚀穿孔水渗入后也不会沉没，从而保证了浮筒的承载能力；并对岸边锚墩进行了加大改造，增加了锚墩的抗倾覆能力。改造后浮筒受力趋于合理，未再发生浮筒倾翻的事件。

3 拦污网日常维护措施的改进

正常情况下，大亚湾核电站拦污网的清理频率为1次/周；在大量水母入侵和水草涌入时，拦污网的清理频率为2次/天。随着附近海域旅游、渔业等发展，进入海域中的生活及生产垃圾日益增加，需对拦污网的日常清理维护措施进行改进。

(1) 建立长期的清理维护队伍，负责拦污网的日常清理维护及应急处置。配备2个潜水班组及辅助人员，每2台机组配置6-8人。

(2) 常备设备：潜水设备2套，小型机动船只2艘，相关捞网、捞钩等1批。

(3) 每天对拦污网、浮筒、钢丝绳、锚链、缆绳及岸边锚墩进行检查，以便及时发现缺陷并修复处理。

(4) 每天上午、下午都需清理拦污网前的漂浮杂物，且每天潜水员都需清理拦污网上附着的杂物。

(5) 每年对拦污网上滋生的海生物进行1-2次定期清理。

(6) 在大量水母入侵、水草涌入时，应临时增加应急清理，必要时增派电厂其他日常服务承包商协助应急清理。

(7) 在每年1月底前，准备一定量的渔网、配套浮球、尼龙绳、铅坠等，在拦污网上游布置1-2道临时渔网，以提前应对大量水草、海生物入侵，为后续清理工作赢得时间。

4 拦污网定期翻新的要点

在海水腐蚀及日晒雨淋的长期作用下，拦污网的网绳会发生老化，浮筒钢壳会产生锈蚀，这都需定期进行防腐翻新或更换，以保证拦污网的功能。

定期翻新过程中的要点如下：

(1) 拦污网的网绳是尼龙网绳，容易老化断裂，一般使用3-4年后需进行更换。为了尽量延长网绳的使用时间，新网绳在安装之前需浸涂氯化橡胶防污漆。

(2) 将浮筒及钢锚链吊上岸边，进行海生物清除和除锈打磨，并重新分层涂刷油漆。

(3) 钢丝绳需定期进行更换，新钢丝绳在安装前，需涂刷1层黄油防腐。

(4) 在更换浮筒过程中，需准备塑料浮筒作为临时浮筒，由于临时浮筒较小，浮力有限，需加倍设置浮筒数量。更换的过程是：边拆卸旧浮筒边安装临时浮筒，且拦污网暂时不拆除；当新拦污网绳加工及浮筒翻新完毕后，采用边拆除旧拦污网边安装新拦污网的方案重新恢复。

(5) 由于在更换拦污网时，是临时浮筒在工作，需加大检查频率和杂物清理频率，及时发现问题并及时处理。同时，尽量在每年的12月份至第2年的3月份更换拦污网，以避开台风多发及水母、海藻等海生物暴长的季节。

5 拦污网现存不足及改进设想

大亚湾、岭澳核电站进水渠拦污网系统经过近10年的改进，目前状态较好，但还是存在一些不足之处，需要进一步改进。

5.1 现存不足

(1) 拦污网网绳的耐久性不足。由于拦污网在水流作用下需承受较大压力，且要求其重量较轻，以减少对浮筒的荷载，因此目前拦污网选择的是尼龙网绳；但是尼龙网绳容易老化，使用约3年就开始断裂。

(2) 网绳上的海生物生长速度较快，造成过水有效面积减小，同时加大了浮筒的载荷，因此每半年就需进行1次水下清理，潜水作业风险高。

(3) 浮筒外壁材质是碳钢，易锈蚀穿孔。

5.2 改进设想

(1) 重新研究网绳选材，如选择不锈钢钢丝绳，更耐久的尼龙材料或其他材料，以延长网绳的使用年限。

(2) 在网绳上增加涂刷抗海生物生长的涂料或在拦污网位置加装加氯管线，以抑制海生物的快速生长。

(3) 在浮筒上增设牺牲阳极块，以减少浮筒腐蚀，定期检查更换牺牲阳极块。

6 结束语

目前在建核电站越来越多，但在核电站拦污网设计和维护上没有统一的标准，需建立核电站拦污网设计及维护的相关标准，对拦污网的设置位置、拦污网浮筒的形式、拦污网材料的选择、拦污网的维护要求及拦污网的建成投运时间等方面作出规范要求。拦污网应作为核电站取水渠的标配结构，以保证核电厂取水安全，避免发生停机、停堆事件。