核电厂开盖冷态功能试验分析

郝祥伟++蔡茂生

摘 要：通过核电厂开盖冷态功能试验的实践，对开盖冷态功能试验的窗口安排和准备工作进行了介绍，分析了试验具体执行逻辑和试验过程中发生的典型事例，其他核电厂的调试工作可进行参考。

关键词：开盖冷态功能试验；流量；关键路径

中图分类号：TM623 文献标识码：A

0.前言

M310堆型核电厂开盖冷态功能试验主要是指在反应堆压力容器顶盖打开的工况下，进行的一系列试验。

此阶段主要涉及以下系统试验：反应堆换料水池和乏燃料池冷却和处理系统（PTR）、安全注入系统（RIS）、安全壳喷淋系统（EAS）、预热排出系统（RRA）、燃料装卸系统（PMC）、电源切换试验等。

1.试验计划分析

根据各系统调试大纲要求，核电厂开盖冷态功能试验可以安排在一回路水压试验之前执行，也可以安排到一回路水压试验之后热态功能试验之前执行。根据核电厂调试经验反馈，开盖冷态功能试验通常安排在一回路水压试验之前执行。这样安排有利于系统的完善，以及热态功能试验前的调试工作和现场工作安排。

开盖冷态功能试验涉及的系统试验中，PTR系统调试一般在反应堆换料水池盛水试验充排水阶段执行，RRA系统试验一般在冷态功能试验期间执行，PMC相关试验在盛水试验前和盛水试验期间执行，电源切换试验不占用堆腔，RIS和EAS系统的试验则需要占用堆腔，在关键路径上的时间通常在25天左右，下面重点分析RIS和EAS相关的开盖冷态功能试验。

RIS和EAS系统开盖冷态相关试验包含6项试验（TP），分别为：低压安注泵流量试验（RIS51）、高压安注泵流量试验（RIS52）、低压安注泵增压高压安注泵试验（RIS53）、低压安注泵再循环试验（RIS54）、喷淋系统流量验证试验（EAS50）、H4工况下RIS和EAS备用试验（RIS61）。

上述6本试验均需从PTR水箱进行取水，除EAS50将水注入地坑之外，其他试验均需将水注入堆腔。因此试验期间，PTR水箱需要在每项试验之后及时进行补水。其中有3本试验涉及地坑，分别为RIS54、EAS50、RIS61。因EAS50试验有两列，进行其中一列试验时，临时回水管道安装在另一列管道上，将水回流地坑。临时回水管道拆除和安装需要5天左右，因此在开盖冷态试验初期，可以优先安排进行一列试验，然后在执行其他试验时，进行临时回水管道的拆除安装，可以节省整体试验时间约4天。

2.试验准备工作重点

RIS和EAS系统开盖冷态相关试验较为复杂，涉及临时设施较多，需要提前准备。如果准备不充分，或者考虑不周全，则试验过程容易出现各种问题，制约主线计划执行。

RIS和EAS系统开盖冷态相关试验准备工作需要重点关注的有以下几点：

地坑临时围堰的堆砌。RIS和EAS系统试验中RIS54、EAS50和RIS61试验均需要从反应堆厂房-3.4m地坑取水，为了保护-3.4m其他设备，需要在地坑过滤器环廊堆砌临时围堰。同时出于安全考虑，需要把围堰内的电器设备拆除，并做好防护和上游电源隔离。为防止围堰漏水、渗水，注意以下几点：围堰范围内墙壁孔洞要临时封堵，防止漏水；地坑中试验用的仪表需要迁移到地坑外面，砌在围堰墙体中的仪表管周围不要留缝隙，以免渗水；地面靠近安全壳内壁处有钢盖板，围堰砌墙时要去除，否则会从钢盖板下面漏水；围堰内外联通的有断口的管道要做好在线和封堵，否则会联通漏水。

RIS泵和EAS泵房间地坑需要安装临时排水泵。在试验RIS54、EAS50和RIS61执行过程中，RIS泵和EAS泵临时过滤器通常会堵塞1～2次，在拆除临时过滤器的过程中，需要排出管道中的水，正式排水泵尚未安装，此时需要临时排水泵将水排出厂房。

EAS系统临时地坑回水管道提前安装。在进行喷淋流量验证试验EAS50时，水从地坑流经EAS泵，然后流经穹顶喷淋环管，然后经临时地坑回水管道返回临时地坑，进行地坑循环。此地坑回水管道安装时间较长，需提前安排。安装完成之后要認真检查，尤其是法兰处的临时垫片以及螺栓力矩，以防试验时漏水。

反应堆厂房穹顶喷淋管线临时压力表安装。在喷淋流量验证试验中，需要读取穹顶喷淋管线压力。在某核电厂1、2号机组试验时，在穹顶喷淋管道上安装指针式压力表。试验时，试验人员身系安全带爬上环吊，站在环吊上搭设的临时脚手架上读取喷淋环管压力。攀爬位置较高，比较危险，读数十分不便。在此核电厂3、4号机组试验时，进行了改进，改为数字式压力表，通过延长电缆，在反应堆厂房20m平台读取压力，既方便又准确。

在某核电厂执行开盖冷态功能试验时，主泵均未安装完成。为了执行RIS和EAS系统的开盖冷态相关试验，在冷却剂主管道中需要使用高压气囊封堵，以便于将主泵管道区域隔离。为了安全考虑，通常在主管道冷段进行两道气囊隔离，在热段进行一道气囊封堵，蒸汽发生器一次侧人孔用盲板封堵。气囊封堵位置需提前核实，不能堵塞试验注入管线进入主管道的入口，否则相关试验无法执行。气囊安装完成后，需要进行24小时保压验证，保证气囊不漏气，安全可靠。

3.试验期间问题分析

在某核电厂1-4号机组开盖冷态功能试验期间，遇到了许多问题，下面对几个典型的重大问题进行研究分析。

3.1 核电厂1、2号机组高压安注孔板流量不足

在某核电厂1号机组开盖冷试期间，执行RIS52试验时，发现高压安注通过RIS015DI和RIS016DI的流量不满足设计要求，经过同行电厂经验反馈和设计分析计算，发现孔板孔径偏小，需要扩孔处理，经过两次扩孔，试验流量才满足设计要求。此问题导致RIS52试验持续1个多月才完成，对主线工作造成了较大影响。

3.2 核电厂2号机组H4管线逆止阀EAS047VB和EAS048VB装反

某核电厂2号机组EAS047VB和EAS048VB所在管道安装图上流体流向标识错误，导致这两个逆止阀方向安装相反。在系统移交和执行RIS61试验时均未发现。根据RIS61试验要求，流体需要流经H4管线，以验证事故工况下H4管线流量是否满足设计要求。试验过程中，H4管线因逆止阀安装反向，导致无法正常流通，流体实际是通过和H4管线并联的EAS泵所在的管道流通。由于EAS泵管道管径大于H4管线管径，因此RIS61的试验数据合格，经过对比发现，2号机组试验数据和1号机组相关试验数据基本一致。

3.3 核电厂4号机组高压安注管线逆止阀阀芯不合格

在某核电厂4号机组开盖冷试执行RIS52试验时，注入三环热段的流量不满足设计要求。经现场排查，解体发现逆止阀RIS049VP的阀芯尺寸与同型号阀门阀芯不一致。经调查，发现此阀门之前存在内漏缺陷，曾经进行返厂处理。分析认为在阀门厂家处理时，安装了其他型号的阀芯，导致阀门阀芯出现问题。经过厂家更换合格阀芯，试验流量满足设计要求。

结论

核电厂开盖冷态功能试验通常为调试关键路径，充分的试验准备，合理的计划安排，可以保证开盖冷态功能试验的顺利执行。本文对其他核电厂的开盖冷态功能试验具有一定的参考意义，可优化相关调试逻辑，完善试验准备，减少试验占用主线计划时间。

参考文献

[1]岭澳核电有限公司.岭澳核电工程实践与创新-调试启动卷[M].北京：原子能出版社，2003.