常规岛气压供水系统的分析与改进

喻杜宏

（中核核电运行管理有限公司，浙江 嘉兴 314000）

0 引言

常规岛气压供水系统是在正常情况下维持厂区消防管网的压力，使之经常处于一个稳定的压力范围内，避免消防水泵由于管网泄漏等非消防情况下频繁启动。 另外，在消防初始阶段能提供相当于1 分钟的设计消防水量，为消防水泵成功启动赢得宝贵的初期灭火时间。 随着系统投入运行渐渐地也出现了消防水箱补水阀内漏导致水箱溢流、气压罐玻璃管液位计出现破裂等问题。 本文针对这些缺陷提出了自己的一些改进建议， 并对系统需优化的部分提出了自己的想法。

1 系统概述

1.1 系统功能

常规岛气压供水系统是在正常情况下维持厂区水消防管网的压力，使之经常处于1.0～1.05 MPa（表压）范围内，避免消防水泵由于管网泄漏等非消防情况下频繁启动。 而在消防时提供起始阶段12 m3消防水量（相当于1 分钟设计消防水量），在此期间本系统供水压力为1.0～0.8 MPa， 此后尚有近10 m3水量可用，但此时不考虑任何水压要求。

1.2 工作原理

本系统中3 只气压罐下部充水， 上部充空气；当全厂消防管网由于泄漏等原因水压降低时，气压罐向消防管网供水，此时气压罐内水位及压力降低。 当水位降至低水位定值时， 补水泵启动向气压罐补水，补至高水位时停泵。 本系统中设置有一个体积为20 m3的消防补水箱，其水源来自饮用水系统，补水泵从消防水箱取水。 当气压罐内压力降至低水压定值时，补气泵启动使罐内水压、气压上升，上升至高水压时停泵，保持消防管网压力稳定避免消防水泵频繁启动。

1.3 控制原则

（1）气压罐向消防管网供水靠气压罐与消防管网的压力差进行。

图1 常规岛气压供水系统简图

（2）补水泵的启、停，靠气压罐的液位计激发本系统控制器启、停补水泵。

（3）补气泵的启、停，靠电接点压力表激发本系统控制器启、停补气泵。

（4）消防水箱设计高水位靠液压水位控制阀控制。

2 系统存在的问题及改进建议

2.1 消防水箱补水三通阀内漏改进

消防水箱的补水由两路补水三通阀组成一用一备，补水水源为饮用水系统，运行过程中补水阀经常出现阀门不能正常回座阀门内漏，持续向消防补水箱补水，导致水箱溢流到厂房地面。

出现补水三通阀内漏的可能原因有以下几点：

（1）消防水箱补水水源为饮用水。 水厂活性炭发生泄漏导致水中经常含有活性炭杂质，致使消防水箱补水三通阀卡涩或者密封不严。

（2）虽然本系统的补水三通阀阀芯已采用了不锈钢材质，但是由于补水三通阀上游管道为碳钢材质很容易被腐蚀，管道内腐蚀产物累积多了以后在阀门开启补水时腐蚀产物顺流而下进入阀门内，也会导致阀门内漏情况出现。

针对此情况有以下几点改进建议：

（1）在两路补水三通阀前加装过滤器，对腐蚀产物及杂质进行过滤处理。

（2）增大两路补水定期切换的频率，这样在管道内腐蚀产物还不是很多时，将腐蚀产物带走。

2.2 气压罐液位计的改进

该系统气压罐上的液位计为普通的玻璃管液位计，这种液位计是一种只读式液位测量仪表，适用于工业生产过程中贮液设备中液位位置的现场检测，其结构简单是在较高压力下工作的最简单的直读式液位计，且经济性是其他仪表不能相比的；但它也有缺点如容易破裂，该系统运行以来多次出现过气压罐玻璃管液位计破裂和泄漏的问题。 由于气压罐正常处于1.0～1.05 MPa 压力范围内，玻璃管液位计发生破裂时一方面高压水可能对人员造成伤害，另一方面会造成该系统压力持续下降直至触发“消防运行”信号导致该系统退出运行，系统功能丧失无法维持消防系统的压力稳定。

考虑到现在用于该系统气压罐上的玻璃管液位计是不带防爆角阀的，在液位计意外破裂时无法起到自动密封作用，罐内压力会从破口处不断释放。 建议对玻璃液位计进行换型，现在市场上生产的石英管液位计在上下阀内都装有钢球，当玻璃管因意外事故破坏时，钢球在容器内压力作用下阻塞通道，这样容器便自动密封，可以防止容器内的液体继续外流，保持系统压力稳定。 此外系统也可采用磁翻版式液位计，相对于结构简单、读数直观、价格便宜的玻璃管液位计，翻板式液位计克服了玻璃管液位计易碎的缺点。

2.3 关于吸气逆止阀加装过滤器的建议

该系统补气罐上的吸气逆止阀在补气罐内负压达到逆止阀的开启压力后便开启将周围空气吸入补气罐中。 但现场布置情况该逆止阀是直接对空的，气体吸入时没有经过任何过滤措施。 这种布置的缺陷就是会导致异物通过逆止阀吸入到补气罐内，进而造成对补气泵及相关设备的损坏。 建议：在吸气逆止阀外加装一个空气过滤器对吸入补气罐内的空气进行过滤处理。

3 结语

消防问题是关系到核电厂人员和设备安全的重大问题，不能有半点疏忽和大意，火情时必须快速、可靠、准确地启用消防设备，达到有效及时灭火的作用。消防气压供水系统的可靠运行既保证消防水泵顺利启泵又可防止消防系统轻微泄漏引起消防水泵误启动。 而且气压供水系统在消防初期提供的12 m3消防水量为消防水泵的成功启动赢得了宝贵的初期灭火时间。 通过以上对气压供水系统的一些改进建议应该更有利于系统的稳定可靠运行。