核电厂主蒸汽隔离阀局关试验及风险控制

□桂林涛 李俊杰

一、主蒸汽隔离阀简介

VVP系统设计每条主蒸汽管线安装一台主蒸汽隔离阀，包括阀门本体和执行机构以及控制系统。主蒸汽隔离阀还带有旁路阀，能在主阀开启前平衡其前后的压差，并对主阀的下游管线进行暖管。主蒸汽隔离阀最主要的功能是：防止蒸汽发生器和主蒸汽隔离阀之间某一主蒸汽管道破裂时安全壳的超压，并限制由于蒸汽管道或主给水管道破裂而导致主系统的冷却，使释放的蒸汽不超过一台蒸汽发生器的水容量；反应堆处于热停堆状态时，该阀还用来将汽轮机侧的部分主蒸汽管道与核蒸汽供应系统隔离开，以便进行下游设备的检修。

作为VVP系统的重要组成部分，每个机组有两台主蒸汽隔离阀，分别安装在主蒸汽隔离阀管廊的每根主蒸汽管道上。主蒸汽隔离阀为快速隔离阀，用来隔离主蒸汽管线，在正常运行工况下为全开；事故工况下，特别是它能在收到主蒸汽管线隔离阀信号后5秒内迅速关闭，将蒸汽发生器通向常规岛一侧的主蒸汽管线隔离。

二、主蒸汽隔离阀的试验

由于慢化剂的反应性负温度效应，慢化剂温度降低将引入正反应性，所以发生蒸汽管道破裂(MSLB)事故后的危险在于蒸汽的大量失控排放，造成对一回路冷却剂冷却过度，引入过多的正反应性，有可能使反应堆失控。因此，在正常运行时核电厂主要有以下试验来保证其在正常运行及事故时能可靠地工作。一是PT*VVP002(主蒸汽隔离阀局部关闭试验)。二是PT*VVP003(主蒸汽隔离阀快速关闭试验)。三是PT*VVP004(蒸汽管路隔离阀高压差(ΔP)开启连锁试验)。四是PT*VVP005(主蒸汽隔离阀的帯载试验)。五是PT*RPA/B052(从RPA660AR进行的主蒸汽隔离阀快速关闭信号试验)。其中以主蒸汽隔离阀的局关试验最为频繁，下面主要介绍主蒸汽隔离阀的局关试验。

(一)主蒸汽隔离阀局部关闭试验介绍。

1.主蒸汽隔离阀局部关闭试验的动作原理。主蒸汽隔离阀局关试验：首先油泵启动，慢关电磁阀SV1带电开启，其余电磁阀均保持失电状态，慢关电磁阀开启后油泵将油注入主蒸汽隔离阀的上部油缸中，其间注入油流将隔离阀下部回油管路的逆止阀打开，使阀门下部油缸中的油通过电磁阀SV2和其油路中的针阀而回到油箱，其余两组快关阀门仍保持关闭状态。当触碰90%限位后停止动作，并按慢开方式油路返回全开。

2.试验的目的。技术规范规定：在反应堆功率运行期间，每个主蒸汽隔离阀应该每月作一次部分关闭试验(关闭10%)，最大试验间隔为45天。与此同时，检查快速关闭分配器、操作分配器、进气电磁阀操作是否正常。因而，PT * VVP 002的试验周期为每月一次。其校验对象为：一是校对满关错油阀和电动油泵的运行是否正常；二是验证主蒸汽隔离阀的可操作性；三是验证主蒸汽隔离阀的旁路阀VVP140/141VV的可操作性。

3.试验的分工。本试验相当重要的一点是召集人员召开工前会将每一位人员的责任和分工明确，并在人员到位后将各自的电话通知主控，防止万一试验过程中出现故障时能及时干预或能及时联系到他，为故障处理节约了时间。与此同时前期的仔细检查也是试验成功的一半。

(1)机械人员。检查要试验的主蒸汽隔离阀的2个90%试验限位挡块和2个全开限位开关没有松动，否则进行调整。

(2)运行现场。确认油泵已经送电，然后到W厂房密切关注旁阀主阀及油泵的动作情况。找到油泵的电源，就地试验柜220V电源。

(3)隔离经理。在LX厂房阀门控制柜处，进行试验。清楚各个地方的人员电话号码且要保持良好的通讯。如遇问题及时中止试验。

(4)主控操作员。主导试验进行阀门试验需一个一个执行，绝对不允许两个阀门同时进行；作好主蒸汽隔离阀意外关闭的事故预想；关注SG水位。

4.试验操作细节。开启MSIV的旁路阀→隔离经理在试验柜上选择“Test”并按下“Exercise”→油泵启动电磁阀SV1得电MSIV开始关闭(模拟盘上红绿十字灯亮)同时VVP103AA触发MSIV的旁路阀关闭并用TL确认→MSIV到达90%限位开关后电磁阀SV2得电阀门重新开始开启→MSIV全开同时VVP 103 AA消报→试验后状态检查确认油泵停运。

(二)试验过程中可能遇到的问题及预防措施。第一，在试验过程中，VVP001VV不能关闭；可能全开限位开关有问题，机械人员尝试将全开限位拨离全开位置，同时触发强制启动油泵。第二，在试验过程中，VVP001VV一直关闭；为防止这一故障，有以下几种方法可以保证。阀门到90%开度，限位开关动作中止阀门关闭并重新打开。如果90%限位开关故障那么逻辑上还设计一个延时继电器：在试验信号发出35秒后，强制慢关电磁阀失电同时启动油泵打开阀门。如果逻辑出现混乱，则将Test/Normal开关打到Normal位置中止试验，或者断开就地控制箱上220V电源或油泵380V电源，阀门会保持当前位置，不会继续关闭。

三、主蒸汽隔离阀出现意外关闭应对措施

虽然采取了各种防止试验过程中MSIV意外关闭的措施，但是由于存在油管破裂、误发信号、操作错误、人因失误等原因，主蒸汽隔离阀意外关闭的可能性还是存在的。为此制定MSIV意外关闭后的应对措施尤为重要。

一只主蒸汽隔离阀意外关闭后，在很短的时间内(约21秒)发生停堆停机，进入DEC规程最终引导工作人员进入I1，进入I1考虑隔离阀下游破口和蒸汽流量较大引起过冷而启动安注，要求用慢关的方式关闭主蒸汽隔离阀。但是，如果在执行局关试验时已经明确故障是由主蒸汽隔离阀关闭引起的，此时即可采取利用快关的方式。以利于稳定一回路,有利于机组。

因为4台辅助给水泵全部启动，应立即复位ASG调阀全开信号，关小调阀减少进入蒸发器的辅助给水，这是避免SG被注满同时此操作也是防止一回路过冷的关键。同时由于汽动泵的启动，对SG2的水位影响十分明显，SG1由于MSIV已经关闭其内部的压力很大汽动泵对其的影响不是很大。在蒸发器低水位信号消失后，应尽快停运ASG汽动泵。(由于汽动泵的启动加速对Tavg的冷却，在执行规程时应尽早复位ASG并及时停运汽动泵，避免对一回路的过分冷却)APA泵在执行I1时要求手动确认停运。

两个MSIV全关后，两条主蒸汽管线上的两个GCT-a调节到同一开度，另外两个放置自动，以利于控制一回路。此时如果CET由VVP供气应立即将轴封供汽切至SVA以保证轴封供汽或SVA切换到另一机组供。否则必须在轴封供汽丧失之前破坏真空。由于事故是由于MSIV误关，所以应尽量快点切换SVA以保证轴封供应，以便后续的启动。其余操作与一般事故停机操作相同。

四、结语

对于操作员来说在执行主蒸汽隔离阀局关试验时一定要提前预习《PT*VVP002试验规程》《DEC》《I1》《A0》《I3.1》,关注SG的水位，明确机组目前CET轴封供应系统由谁来供。一旦发生MSIV意外关闭时，准确判断及时尽早关闭另一只未受影响的主蒸汽隔离阀；立即将CET气源切换到SVA来供汽；尽早停运汽动泵利于一回路的稳定；如果发生安注，尽早停止安注注入防止稳压器满水是关键。