海南核电取水系统堵塞事件分析和对策

陈杰+张利+翟维强

（海南核电有限公司 维修处 海南省 昌江县）

摘 要：海工系统是指电厂的取水和排水系统，是核电厂冷源供给系统，反应堆堆芯的冷却最终依赖于持续稳定的海水冷却水的供给，稳定、充足的海水供应关乎核电厂的安全稳定运行。

关键词：海工维护；昌江核电厂；格栅；拦污网

1.前言

2016年1月23日，海南昌江核电厂1号机组取水泵房（以下简称“PX”）出现异常： PX泵房鼓网反冲洗流道垃圾量陡增，A列进水流道细格栅液位差持续增加（局部堵塞），几天后，1号机循环水过滤系统A列1号格栅除污机（以下简称“1CFI011DG”）底部卡阻，再接着1号机循环水过滤系统A列3号格栅除污机（以下简称“1CFI013DG”）底部受阻。由于B列未发生问题，暂未影响取水安全。

下面先介绍海南昌江核电厂针对该事件所开展的水下探测和异物清理工作，再结合海南昌江核电厂取水口水文环境的特点，全面分析造成此事件的主要原因，通过分析得出的结论，为下一步系统地开展海工维护工作提供建议，以避免类似事件重发。

2.水下探测和堵塞处理

1CFI011DG/013DG水下细格栅发生堵塞事件时，1号机正在运行中，无法安排潜水员下水处理，按原定计划在2月份小修期间处理。

2号机PX前池与1号机PX前池底部通过水下连通门连通，而1、2号机鼓网反冲洗垃圾和格栅除污栅打捞上来的垃圾均通过总渠经捞渣框粗过滤后返回2号机PX前池，此时2号机未运行，猜测重新返回前池的垃圾在1号机水流作用下经水下连通门由2号机前池进入1号机前池，而最靠近连通门的A列1CFI011DG/013DG首当其冲，吸入最多的垃圾，较远的B列1CFI012DG/014DG暂时幸免。

2.1 2号机前池水下探测

为验证猜想， 2月23日至24日组织潜水员进厂，率先对尚未运行的2号机前池和四个细格栅进水流道水下沉积物进行了全面的探测，探测结果见下图1所示。

通过2号机前池积淤量分布图示，猜想得到验证：在1号机吸水作用下，2号机西侧流速较大，积淤较少。返回2号机PX前池东侧的垃圾部分经连通门进入1号机PX前池，并流入最近的1CFI011DG/013DG底部。

3.原因分析

3.1 垃圾来源

位于海南昌江核电厂址北偏东方向约6公里处是珠碧江水域的入海口位置，珠碧江两岸大量未经处理的生产、生活垃圾常年不断随水流到达入海口及附近海面，由于海浪和潮汐作用，垃圾大量汇集在入海口位置附近一带海岸上，包括电厂取水口附近海岸带。在对海边取水明渠附近现场进行巡查时，发现取水明渠右侧（东北方向）海滩上布满大量生产、生活垃圾，和1CFI011/013DG底部细格栅打捞上来的一致。

昌江核电厂冬季为北风季节，在偏北风和海浪作用下，大量生产、生活垃圾被冲上取水明渠附近海滩，在取水明渠堤坝的阻拦下，垃圾积存在明渠右侧的小湾内.

3.2 气象、水文状况

根据相关部门提供的气温、风向、浪高、高低潮位数据可以看出，浪向和风向由23日之前的偏东转为偏北，风力增加至4-5级，23日15：50是近段时间里附近海域的最低潮位，为-70cm，同时浪高达到1.1至1.8米，為近期最高数值。

综上，在取水明渠右侧小湾内积存的大量生产、生活垃圾在海水退到最低潮位时进入取水明渠取水口附近海面，叠加偏北大风浪，最终在电厂用水吸力作用下被吸进CB2进水隧道涌入PX前池。

4.3拦污网

取水明渠拦污网工程于6月11日进行了竣工验收。6月21日受台风“鲸鱼”影响后，局部拦污网破损严重、首尾浮筒脱离钢丝绳和锚链，经设计核实，将原浮筒连接钢丝绳导环替换为“U”型合金钢高强度卸扣环，10月3日修复完毕。10月5日晚，受第22号台风“彩虹”影响，现场风高浪急，天气恶劣，西堤首浮再次脱离钢丝绳和锚链，2015年10月27日组织船机设备再次进场将西堤首浮第二次打捞上岸后进行修复并重新安装就位，于11月5日修复完工。

2016年1月23日，海边巡检发现拦污网再次破损，经查拦污网网眼设计尺寸为80mm×80mm。

通过上述信息，我们可以看出，垃圾越过拦污网主要有以下三方面原因造成的：

（1）拦污网2015年6月11日竣工验收，6月21日、10月5日两度损坏，修复后，于2016年1月再次损坏。拦污网频繁损坏，说明拦污网的设计强度不能满足实际要求。

（2）拦污网网眼尺寸为80mm×80mm，尺寸小点的垃圾很容易穿过。

（3）在1.1至1.8米的高浪作用下，很多垃圾会从顶面越过拦污网。

4.结论和建议

总结上述的事件处理和原因分析，可以得到如下结论：

（1）垃圾源头未解决，地方环卫部门未有效治理核电厂取水口周边生产、生活垃圾，导致长年累月垃圾源源不断的产生；

（2）设计上未考虑电厂取水口冬季恶劣的水文环境，直堤结构的取水明渠和拦网污设计均无法胜任大风浪环境；

（3）取水明渠仅设置一道拦污网，且网眼尺寸偏大，在破损后，下游无有效拦截屏障；

结合上述结论，为下一步做好昌江核电厂海工维护工作，建议从源头上防止垃圾进入取水明渠入口，主要工作有：

（1）将取水明渠从直堤结构改造成环抱结构，从而起到御风消浪和减缓泥沙推进作用；

（2）接口当地政府环保部门，要求制定有效方法，解决珠碧江沿线和沿海一带生产、生活垃圾大量进入海水的问题；

（3）建立预警机制，提前发现，在绝大部分垃圾和海生物或其它异物进入取水口前清理掉；