核取样间噪音异常原因浅析

刘巍

摘 要：在机组运行期间，核取样房间噪音达100dB（A）左右，不符合GB12348-2008工业企业厂界噪声标准。经过现场检查，设备冷却水系统供给核取样系统的冷却水流量超过系统设计手册的要求，但根本原因一直不清楚，本文通过收集电站的历史信息，对比设计文件和上游程序，逐步分析造成该问题的根本原因，并给出一些解决方案。

关键词：核取样；冷却；噪音；调节阀

中图分类号： TM623 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）21-192-2

1 背景

核取样系统主要为一回路液体和气体集中取样进行设计的。样品主要从反应堆冷却剂系统、废液处理系统、废气处理系统、蒸汽发生器二次侧和蒸发器排污系统及其他辅助系统进行抽取。样品被送到N293房间或N294房间。

设备冷却水的主要功能是：冷却核岛的各种热交换器。

通过设备冷却水系统流程图可知（见图1）流经147/148/149VN的设备冷却水对下游核取样系统的13个低温冷083RF）进行冷却，13个低温冷却器均为管壳式换热器，包含一回路各系统，温控阀的作用是通过对管侧温度的监控实现对壳侧设备冷却水流量的控制。

根据现场反馈，在机组运行期间，N293和N294房间噪音达100dB（A）左右，已不符合GB12348-2008工业企业厂界噪声标准。经过现场检查，设备冷却水系统供给核取样系统的冷却水流量超过系统设计手册的要求，流量孔板已无法满足此时工况。

根据上述问题，现场将进行一个流量调节试验，将设备冷却水148VN隔離阀作为调节阀使用，以确定现场降低核取样间的噪音方案是否可行。

2 试验方案评价

2.1 试验方案系统分析

将设备冷却水148VN隔离阀作为调节阀使用，据系统设计手册查询可知以上13个低温冷却器设计流量合计为4.8t/h。关小148VN，控制流量至设计范围，经试验现场噪音由100dB（A）左右降至70dB，通过试验证实可以短时间内实现降低下游设备冷却水的流量，达到降低噪音的效果。

但设备冷却水系统共提供2656m3/h的冷却水，13台REN低温冷却器仅需要4.8m3/h的设备冷却水流量，而设备冷却水系统其它用户的载荷的调节变化将对核取样系统的冷却流量造成影响。作为核取样系统13台低温冷却器总调节阀148VN，需频繁调节其开度以保证核取样系统冷却水流量在设定值之内，增加现场人员工作负荷。

设备冷却水系统中，设备冷却水的温度并非恒定而是随气候及外界海水的温度变化而变化，因此下游低温冷却器需要设备冷却水流量也并非恒定，一切将取样流体冷却到设计要求的温度为目的。在原设计中并非需要人为时时调节，低温冷却器下游的温控阀通过对管侧（核取样流体侧）温度的监控实现对壳侧（设备冷却水侧）流量的控制。

通过查询系统设计手册可知13个核取样系统低温冷却器管侧（核取样流体侧）被冷却后的温度设计值应为35℃。通过2011年5月至2012年5月现场调查发现一次冷却后部分温度已经降至35℃以下，而后又进行二次冷却。如果温控阀运行正常，则该温控阀应保持最小流量，但现场实际反馈温控阀全开。说明温控阀已经完全失去随核取样流体温度随时调节设备冷却水流量的功能。如果该故障被处理，则热交器的设备冷却水流量可能会恢复至正常设计流量，达到降低噪音的效果。

2.2 设备冷却水148VN作为调节阀的可行性

设备冷却水148VN属于蝶阀，本身为隔离阀门类，经查询设计资料可知，此阀门为阀座带有橡胶，阀瓣为不锈钢的软密封蝶阀。此类阀门优点是密封性能好，缺点是密封橡胶容易老化、磨损、使用寿命短。

如蝶阀148VN作为调节阀使用，通过查询阀门图纸（见图2）可知阀门手柄具有定位效果，可实现阀门部分开放，但此类阀门的密封橡胶容易因为冲刷效应将会导致密封效果下降。

通过查询历史维修检修记录，发现同类型蝶阀作为调节阀使用，密封橡胶因冲刷效应损坏确实发生过，因此148VN若长期作为调节阀使用，其密封橡胶易冲刷损坏会对其密封性造成影响（阀门内漏）。148VN内漏会导致其隔离功能失效，无法实现原设计中的隔离功能，如果现场需要进行热交换器检修时，不得不扩大隔离边界，造成维修时间及工作量大大增加。

因此，虽然148VN隔离阀可在短时间内实现调节作用，但长时间由其代替调节阀使用，容易导致阀门的密封橡胶损坏。

3 结论

综上所述，关小RRI148VN可以减少REN系统低温冷却器中的RRI冷却水流量，使流量恢复设计值。但此方案不可取，因存在以下缺陷：

①蝶阀经长期冲刷后密封性失效（内漏），造成设备损坏，无法实现隔离功能。

②正常运行工况下，148VN作为13台低温冷却器总调节阀，需频繁调节其开度以保证冷却后核取样流体的温度在设定值之内，增加现场人员工作量。

4 解决方案

温控阀的失效是设备冷却水的流量偏大的根本原因，因此恢复现场温控阀正常运行是解决该问题最有效方法，由于现场温控阀失效多年，通过维修恢复阀门正常功能已经不可能，同类型阀门的生产也可能已经停止，现场更换新的阀门也不可行，寻找同类型阀门进行换型替代可能是最有效的方法。

若温控阀维修和替代无法进行时，为了解决REN低温换热器中流量过大的问题，可以考虑在13台低温冷却器用户的上游母管处增加自动调节阀，实时其下游冷却水的自动流量，同时不改变原148VN的隔离功能，最大限度的实现原设计功能。

参 考 文 献

[1] 卢士勋，制冷与空气调节技术[J].上海：上海科学普及出版社，1991.

[2] NRC，“Potential Impact of Debris Blockage on Emergency Recirculation During Design Basis Accident at Pressurized-Water Reactors”， Generic Letter 2004-02 ，[R]U.S， 2004.

[3] V.Jain，X.He，Y-M.Pan，”Corrosion Rate Measurements and Chemical Speciation of Corrosion Products Using Thermodynamics Modeling of Debris Components to Support GSI-191，NUREG/CR-6873[R]U.S， April 2005.