AP1000核电站核回路冲洗过程优化分析

邓明亮

摘 要：核回路冲洗是核电工程调试的重要里程碑节点，基于三代技术的AP1000核电站工艺系统的模块化安装特点以及大量无动力源系统的布置，更给以传统系统冲洗方法为核心的冲洗工序带来了新的难点和问题。针对AP1000工艺系统的特点进行专项分析，找出一套适合于AP1000机组的核岛系统清洁方法，达到高效、高质量、高标准的完成各项清洁任务，以使系统尽快满足预运行试验的要求，是调试专项能力建设中的一个重要环节冲洗阶段工期的优化将对整体调试关键路径产生很大的积极影响，为早日发电创造经济效益创造了有利条件。

关键词：AP1000； 调试；核回路冲洗；过程优化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.21.134

1 概述

系统冲洗项目一直以来都是电站安装、调试阶段的一个重要的工作项目，存在难度大、耗时长、反复性高的特点。基于三代技术的AP1000核电站工艺系统的模块化安装特点以及大量无动力源系统的布置[1]，更给以传统系统冲洗方法为核心的冲洗工序带来了新的难点和问题。如何针对AP1000工艺系统的特点进行专项分析，找出一套适合于AP1000机组的核岛系统清洁方法，达到高效、高质量、高标准的完成各项清洁任务，以使系统尽快满足预运行试验的要求，是调试过程中的一个重要环节。

由于后续调试工作的主线工期时间窗口分布紧密，因此冲洗阶段工期的优化将对整体调试关键路径产生很大的积极影响，为早日发电创造经济效益创造了有利条件。如何高效地组织冲洗调试活动、及时发现进度偏差、及时制定措施，保证核回路冲洗里程碑节点按期实现，是AP1000核回路冲洗专项计划研究的重要课题。通过优化冲洗路径，优化冲洗逻辑，分析专项计划关键路径，紧抓关键路径工作，及时发现偏差，采取措施，调整计划，保证冲洗里程碑节点按期甚至提前实现，同时也为后续项目积累冲洗专项计划控制经验。

2 优化方法

根据移交进展及现场制约因素，分析冲洗路径，制定冲洗逻辑，落实到专项计划，重点分析调试关键路径，辅助分析调试次关键路径，及时分析计划偏差，通过调整冲洗逻辑，压缩工期等方法控制偏差，及时修改调整计划，通过闭环控制及关键路径的跟踪推动，保证冲洗专项计划的按期实现。

通过冲洗路径的优化，冲洗逻辑的优化，冲洗关键路径的优化几方面来实现专项计划的优化工作。

3 优化过程

AP1000核回路冲洗是指“一回路及其相关的系统完成所有冲洗（清洁）”。一回路及压力容器清洁前， 应完成下列调试活动：单体试验、系统冲洗、半管冲洗。 其中单体试验是系统冲洗及半管冲洗的先决条件。

3.1 冲洗路径划分及优化

AP1000电站系统和其它核电站的清洗的基本原则相同，对于反应堆冷却剂系统主管道，压力容器、稳压器由于其口径大、容积大的特点，采用手工擦拭方式。擦拭时又要求使用浸过CH3CHO、C3H8O、C3H6O之类干洗溶劑油湿润的白布擦拭。对于反应堆冷却剂系统，不考虑使用水冲洗方式的原因有以下：a） 反应堆冷却剂泵作为系统运行极其重要部件，基于保护设备的考虑，其不适合用作反应堆冷却剂系统第1次冲洗排污的动力源；b） 若对反应堆冷却剂系统进行泵冲洗，则需要使用比较大的泵来代替主泵，经济上的可行性也较低；c） 反应堆冷却剂系统管道超过0.8 m的口径可以允许人员进入管道内进行擦拭工作。

对于化容系统CVS、蒸发器排污系统BDS、废液处理系统WLS等采用直排冲洗方式，冲洗流从水源直接流向废水收集处，流速应该大于等于设计流量。对于设备冷却水、正常余热排出系统（部分）、乏池冷却系统、除盐水输送系统、非能动安全壳冷却。

系统等能够形成自循环工艺序列的系统，AP1000电站采用的是使用其系统自有泵进行循环冲洗或一次通过性冲洗。在系统中泵的入口或设备入口装设临时滤网，以去除异物和固体杂质。在循环冲洗过程中尽量采用系统注水→循环冲洗→检查化验→系统彻底排水方式进行冲洗。然后再进入下一个冲洗循环，如此反复，直至系统冲洗化验合格。

对于一回路主要系统内的自动卸压排放管线＼非能动堆芯冷却系统绝大部分管线＼余热排出系统部分管线，由于采用非能动的设计，清洗先采用高压水枪冲洗方法，对自动泄压系统的1级/2级/3级/4级泄压管线、堆芯补水箱、安注箱、内置换料水箱及相连的安注管线进行冲洗和清洁；对主管道、蒸汽发生器、反应堆压力容器等进行手工清洁后，将一回路冷却剂系统注水至热管段半管运行液位，启动正常余热排出泵进行循环冲洗，杂质通过RNS泵入口临时滤网截留并拆洗后清除。

在冲洗路径的安排上，应当考虑先清洁附属系统再清洁主系统的原则，单个系统的清洗按该系统的工艺流程依次清洗，避免交叉污染，减少重复作业。因此AP1000核电站核岛系统冲洗在计划上也分两个实体阶段，第一阶段是进行单系统分部管道冲洗，有条件的系统进行回路循环冲洗。第二阶段是待与一回路相连的部分分部管道使用高压水枪冲洗结束之后，将一回路打到半管水位，使用正常余热排出泵进行多个系统联合循环冲洗。

根据以上原则，将AP1000核回路的冲洗路径划分为25条路径分别进行冲洗。

3.2 核回路冲洗逻辑及优化

根据《冲洗程序》、《冲洗路径》、《冲洗临时措施清单》等文件梳理系统间冲洗路径的先后关系。其主要针对接口复杂的主系统而制订的。目的是根据系统冲洗方法，冲洗路径制订冲洗路径间的先后关系，避免路径间的交叉污染，并达到优化工期的目的。

3.2.1 分段控制

经过优化，将核回路冲洗计划分为以下5个阶段，分段控制：

阶段划分：第一阶段（RNS及乏燃料池冲洗）

第二阶段（RCS、RNS、CVS联合冲洗）

第三阶段（PXS安注系统RV排水冲洗）

第四阶段（IRWST循环冲洗及重力冲洗）

第五阶段（压力容器及主管道最终清洁）

3.2.2 关键路径优化分析

通过对冲洗路径的分析，冲洗专项计划主关键路径为RNS的单体调试→RNS至乏燃料容器装载池小流量冲洗→RCS、RNS、CVS联合冲洗→PXS安注冲洗→IRWST循环冲洗及重力冲洗→RV及主管道最终清洁，次关键路径为RCS-01B移交及气囊堵板的安装。

因主泵移交滞后，为满足冲洗专项计划里程碑节点要求，将主泵移交包进行拆分，考虑将RV、主管道部分预先移交调试，这样就可提前进行核回路冲洗，通过在主泵入口处安装气囊来实现半管冲洗。

3.2.3 关键路径优化成果

通过关键路径分析，PXS的移交及冲洗可作为并行工作，因此将PXS的冲洗路径从关键路径上移除，通过增加人力，优化关键路径的方式，节省了调试工期，工期对比如下：

经对比原冲洗专项计划关键路径、考虑进度风险后的关键路径、优化调整后的关键路径后可以得出下表：

4 总结

以海阳AP1000核电站1号机组核回路冲洗为研究对象，根据移交进展及现场制约因素，分析冲洗路径，制定冲洗逻辑，落实到专项计划，重点分析调试关键路径，辅助分析调试次关键路径，及时分析计划偏差，通过调整冲洗逻辑，压缩工期等方法控制偏差，有效控制了核回路冲洗的实现风险，基本按期实现了里程碑目标节点。

在计划的执行过程中，根据现场实际情况优化调整关键路径，有效的控制里程碑节点的实现风险，特别是针对当前依托项目主泵到场滞后导致一回路水压试验严重推迟的情况下，拆分移交包，保证冲洗工作的按期实现，快速跟进关键活动。本次专项计划的研究成果也适用于其他调试专项以及后续项目的调试计划控制工作。

参考文献：

[1]林诚格.非能动安全先进核电厂[M].原子能出版社，2008：190-195.