安全壳负压系统运行分析及常见问题浅析

邓乐斌

摘 要：本文主要介绍了安全壳负压系统的系统功能、流程及运行工况，分析了系统运行期间常见故障及其排除方法，并考虑负压表参考端设置位置对系统的运行影响，希望能对该系统的安全稳定运行有所帮助。

关键词：负压系统；送排风；运行

安全壳负压系统主要用于核电机组正常运行期间保持安全壳厂房内的负压要求，为安全壳内设备运行、人员工作提供适宜的温湿环境和辐射安全环境，以及与安全壳一起完成放射性包容的功能，防止放射性物质排放到大气中。该系统通过从外界环境取风经过过滤、加热或冷却的新风，通过两道安全壳隔离阀，经过送风调节阀根据安全壳负压信号调节后送到安全壳厂房，并设置相应的排风管线，再通过两道安全壳隔离阀后的排风集管送入通风过滤过滤装置，经净化过滤合格后的排风经排风风机送入烟囱排入大气中，以保障安全壳厂房的空气交换次数且向环境排放的排风符合排放标准。

1 安全壳负压系统的功能

（1）建立和维持安全壳负压在规定限制内，同时建立一定的空气交换；

（2）通过直接给无污染源房间送风，再利用排风机产生的负压建立安全壳内的空气流向由低污染区到高污染区，限制污染的散布；

（3）用于净化空气，保证向环境排放的排风符合排放标准。

2 安全壳负压系统的组成及工艺流程

以某核电站为例，安全壳负压系統的排风系统包括两个100%风量的排风装置（一个工作，另一个备用）、电动安全壳隔离阀、带手动控制的空氣调节阀、防火阀、风管。每套装置由各自的正常运行可靠供电系统供电，由下列部件组成：

· 带电机频率调节器的风机；

· 电动安全壳隔离阀；

· 空气止回阀；

· 净化放射性气溶胶和碘的过滤成套装置。

安全壳隔离阀安装在通过安全壳的风管上：在排放和送风的风管上，一个风阀在安全壳内，另一个在外侧。每一个阀由各自通道的应急系统供电。具体流程如下：

新风系统→反应堆厂房安全壳进风管线上的调节阀→安全壳内各房间进风管线上的手动调节阀→安全壳内各房间排风管线上的手动调节阀→碘过滤器→预处理过滤器→高效过滤器→电加热器→活性碳过滤器→高效过效器→风机→烟囱。

3 系统运行方式

每当需要建立安全壳负压前，首先由负压系统的排风系统按照下列方式建立真空：工作风机风量达到100%，而调节阀保持关闭，直到安全壳内的压力达到定值。当真空达到定值后系统工作于保持安全壳内反应堆厂房真空工况。

安全壳内设备房间排出的空气，经过风管和截止阀，排入排风系统的过滤器，然后从烟囱排向大气，保证空气从“干净”房间向较“脏”房间的流动方向。

同时为防止对环境大气的放射性污染超出允许值，在排入大气之前，在过滤机组内对气溶胶和碘进行净化，对气溶胶的过滤效率为99.99%，对分子碘的过滤效率为99.9%，对有机碘的过滤效率高于90%。

一般而言，安全壳负压系统均设置有两台风量均为100%的通风机组，排风量达50000m?/小时。当一台风机发生故障，第二台风机仍可以执行系统全部功能。

4 负压表参考端的设置要求

安全壳内负压表显示的是与室外大气的压力差，如果设计压力表各参考端分别设置在辅助厂房、安全厂房等其他厂房，因各厂房有不同的压力状态，而且厂房内送排风机的切换也造成压力的变化，将造成因参考端绝对压力不同，安全壳负压表显示压差值不一致，波动较大，甚至保护停运系统。故在对于负压表参考端的设置地点应充分考虑上述不利因素，将设置地点尽量安置在厂房外干扰小的地点，并增设静压箱以保证负压测量的真实有效。

5 系统设备常见故障及排除

以某核电站为例，在系统长时间保持运行后负压系统易出现以下故障：

（1）负压系统的排风机振动升高，并伴有摩擦声。可能的故障原因包括风机内部工作叶轮脏，或者长期运行条件下工作叶轮轴部件磨损导致固定变差印发振动升高。此时应需要及时停运故障风机进行拆解大修，清洁工作叶轮并紧固轴连接部件并重新对叶轮对中以消除故障。

（2）在排风机大修后首次启动后不能建立正常的压力。此时应现场查看风机叶轮是否反转，如果确定故障原因，对排风机电机换相以改变叶轮转向以保证风压的建立。

（3）出现排风系统的过滤压差高报警。针对系统内设置的过滤器一般使用寿命为3个月，一旦出现压差报警，需考虑清洁过滤器或者更换相应过滤器滤芯，保证系统的高效稳定运行。

综上所述，安全壳负压系统与反应堆厂房内系统设备安全运行息息相关，故在机组运行期间应该认真监视安全壳负压参数的变化，并且注意变化趋势，保证安全壳内处于负压状态，并及时投入相应净化设备，保证系统的排风符合排放标准。

参考文献

[1]马秀歌，林琳，李汉辰，等.核电厂安全壳外压分析[J].科技视界，2016，（7）：116.

（作者单位：中国核电江苏核电有限公司）