M310核电机组反应堆冷却剂疏水箱水位和压力控制

闫 超

（中核核电运行管理有限公司，浙江 海盐314300）

1 简介

核岛排气和疏水系统（RPE）系统收集核岛内产生的所有气体、液体和固体的废物，根据废物种类不同（可回收或不可回收废水、含氢或含氧废气），分别由各自的独立设备及管网输送到位于核辅助厂房的硼回收系统（TEP）、废液处理系统（TEU）及废气处理系统（TEG）。失水事故后，可将核燃料厂房和核辅助厂房的高放射性废水再注入反应堆厂房。反应堆厂房疏水箱—水坑共有4个，分别为：

（1）反应堆冷却剂疏水箱RPE001BA；

（2）含氧废气疏水罐RPE002BA；

（3）工艺疏水箱RPE003BA；

（4）安全壳疏水坑RPE011PS。

每个水箱和水坑都有一台或两台水泵来排水以维持其液位在一定范围内，通过进气和排气保持其压力在一定范围内，通过安全阀保护水箱。

1.1 反应堆冷却剂疏水箱概述

反应堆冷却剂疏水箱RPE001BA属于核岛排气和疏水系统（RPE），它安装在反应堆厂房R148，底部标高为-3.0 m。为防止空气进入RPE001BA，箱内用N2覆盖，压力大于大气压。RPE001BA下方接有2台泵RPE001PO和RPE002PO，上方接有进水管、进气管和排气管，还有安全阀。RPE001PO和RPE002PO保持RPE001BA液位在一定范围内；氮气减压阀RAZ031VZ、排气背压控制阀RPE001VY、001VY气动隔离阀RPE005VY和安全阀RPE004VY保持RPE001BA压力在一定范围内。

1.2 反应堆冷却剂疏水箱的启动

RPE的初始情况是：001BA内无液体，排气和疏水阀关闭，手动供氮阀026VY关闭。

系统启动：

（1）开启026VY给RPE001BA供氮，并通过稳压器卸压箱充之以REA系统的水直到20%水位，低1液位（0.42m）；

（2）开启606/607VP，将连接001BA的管道和泵自身的气体排出；

（3）开启601VY并确保通向TEG的阀门关闭，将001BA内的气体排至大气，使含氧量小于3.5%容积；

（4）排气结束后，关闭601VY并开启背压控制阀的隔离阀006VY；

（5）然后选定一台泵（被选择的泵高水位启动，低水位停运；第二台泵高高水位启动，低水位停运）并开启其下游隔离阀015VP和016VP。

1.3 反应堆冷却剂疏水箱液体来源

在机组功率运行、热备用和热停堆工况下，RPE系统正常运行，反应堆冷却剂疏水由RPE001BA接收，包括：

（1）主泵第三级密密封低压泄漏；

（2）RRA等系统的阀杆泄漏；

（3）反应堆压力容器法兰引漏；

（4）稳压器卸压箱疏水。

2 反应堆冷却剂疏水箱液位控制

反应堆冷却剂疏水箱RPE001BA安装有两个液位表，001 MN和002 MN，正常液位维持在0.42～0.64 m。

运行人员任意选择疏水泵001PO或002PO投入，另一台备用；被选择的泵在高1液位时启动，在低1液位时停运。备用泵在高2液位时启动，低1液位停运。疏水泵的自动启动或停运由RPE001BA的液位自动控制，运行人员也可以从KIC上手动控制其中的一台泵。

如果001BA到达高2液位时，泵不能自动启动，运行人员必须在控制室将泵切为手动启动。如果001BA到达高3液位，则表示RCP002BA输水量过大。如果是RCP002BA输水量过大，则关闭RCP653VP,中止RCP002BA疏水。

2.1 反应堆冷却剂疏水箱液位低低的原因及后果

原因：

（1）RPE001/002PO没有自动停运；

（2）由于阀门泄漏或误操作的管线使得废液排到003BA或011PS；

（3）RPE001LN发生故障。

后果：

（1）RPE001/002PO有汽蚀危险；

（2）含氢废气释放到安全壳内。

2.2 反应堆冷却剂疏水箱液位高高的原因及后果原因：

（1）一回路排水流量过大，RPE001/002PO没有自动启动；

（2）由于“安全壳隔离”或“安全壳内高放射性”或“RPE隔离信号”引起RPE001PO和RPE002PO停运；

（3）疏水管线操作不正确。

后果：

（1）如果泵的开关在“自动”位置，可重新启动泵；

（2）RPE001BA中的反应堆冷却剂可通过安全阀RPE004VY溢流到RPE003BA的可能性；

（3）如果RPE001BA水位继续上升，排气阀RPE00 5VY自动锁定在“关闭”位置。

3 反应堆冷却剂疏水箱压力控制

反应堆冷却剂疏水箱RPE001BA安装一个压力表003 MP，显示正常压力是0.02～0.06 MPa，并产生低压报警0.01 MPa、高压报警0.06 MPa。

为防止空气进入RPE001BA，箱内用氮气覆盖，压力保持高于大气压。

RPE001BA的压力是靠RAZ031VZ和RPE005VY自动动作完成的。

（1）当003MP探测到箱内压力低于0.025MPa时，RAZ减压阀（RAZ031VZ）打开，氮气进入RPE001BA；

（2）当003MP探测到压力为0.06MPa时，RPE005VY打开，当压力降到0.04 MPa以下时，RPE005VY关闭；

（3）背压控制阀RPE001VY整定压力在0.015MPa时关闭；

（4）RPE001BA由安全阀RPE004VY来防止超压，RPE004VY整定压力为0.2 MPa，该安全阀释放的反应堆冷却剂拍到工艺疏水箱RPE003BA。

4 反应堆冷却剂疏水箱的运行

4.1 稳压器卸压箱RCP002BA向RPE001BA疏水

RPE001BA的标高为-3.0 m，RCP002BA的标高为0 m。RCP002BA在疏水前，RPE001BA的液位必须低于高1，否则对RCP002BA的疏水必须等待。RPE001BA的液位低于高1，可以打开RCP653VP（冷却到60℃以下），将RCP002BA中的水排入RPE001BA。RPE001PO或002PO自动启动，以18 m3/h的流量将反应堆冷却剂疏水排至TEP前贮槽。应注意RCP653VP随时都可能被关闭，RCP002BA疏水被中断。

4.2 大修期间RPE003BA向RPE001BA疏水

在大修期间主要来自于RPE、RRA、RCV、PTR和RIS的含氧反应堆冷却剂废水贮存在RPE003BA中，通过RPE014PO输送至RPE001BA，用RPE001/002PO经TEP001/008BA最终暂存于TEP002/003/004BA中。如果水质分析结果符合换料水箱PTR001BA要求，则复用，否则通过TEU输送至TER系统。

5 结论

反应堆冷却剂疏水箱RPE001BA是安全壳内重要的疏水箱，通过它可以将反应堆冷却剂疏水排至TEP或者TEU系统。设置完善的水位和压力控制系统，能很好的反映箱体内水位和压力的变化，保护箱体和泵，防止空气进入箱体，也防止了箱体内气体泄漏到安全壳而造成污染。正常运行期间，运行人员监视其液位和压力，可以帮助判断一些重要阀门的泄漏，对运行有重要的意义。