AP1000机组一回路抽真空启动分析及异常响应

李佳园

三门核电有限公司 浙江三门 317112

AP1000核电厂在反应堆启动时采用了抽真空方式对主系统进行排气。利用抽真空设备对主系统进行抽真空操作，使不凝结气体和析出的溶解氧被不断抽出，主系统在真空状态下充水并建立稳压器汽腔。通过这种方式避免多次启动主泵排气的操作，减少了对主泵的冲击，有利于核电厂的安全运行。

1 换装料后抽真空启动过程

当电厂换料及设备维修结束后，将换料水池排水到压力容器法兰面以下。将一体化上封头就位，通过下泄对主系统排水至半管运行水位。维持余排系统至少一列运行，监测主系统温度低于43℃。通过便携式抽真空泵对主泵定子腔室抽真空。四台主泵定子腔室抽真空管线经母管与便携式抽真空泵相连，启动抽真空泵，确认四台主泵定子腔室压力以相同速率下降。当主泵定子腔室压力降到0.01MPa.a以下时，通过抽气喷射器对主系统抽真空。主系统内的不凝结气体被抽出后启动补水泵，从流出液暂存箱向主系统充水，并始终保持抽真空系统运行。当稳压器液位达到目标值时，停止充水操作，并将抽真空装置移除。

2 启动分析以及异常响应

2.1 主泵充水以及氮气回填方案建议

主泵充水：第一台泵充水时，工作组爬到RV处以及冷段接管处进行观察，均耗费了一定时间，这样在装料后存在一定的风险，而且增加了大修后启动时间和人员辐照剂量。

（1）增加一个具有一定调节性能的阀门，以合理控制充水流量，而非直接使用调节性能极差的DWS终端阀来控制流量。这样可以避免主泵充水过快带来严重后果。

（2）在过滤器后加一个临时流量表，通过流量预估充水时间，通过积分流量来预估满水状态。

（3）增加一个竖直透明软管，并放置红色浮球，软管高处固定在附近的钢结构上，以软管中水柱高度作为主泵满水的判断条件，通过采用连通器原理来减少充水时间以及人员剂量。

氮气回填：此次氮气回填实践中增加了缓冲罐，缓冲罐并非正式设计的设备，而是试验使用的工器具。增加缓冲罐以后，为氮气瓶出口的高压氮气提供了足够的膨胀空间，以更加可控的方式进行氮气回填，即使出现意外情况，也不会导致主泵定子屏蔽套损坏

2.2 热段液位的监测

每个热段只有一个液位测量装置。在执行抽真空调试期间，主控室人员监测到了坏点，液位计低漂触发保护动作，隔离CVS下泄。无论是装料前后，热段液位的监测手段比较单一，无备用，给装料后的运行带来了风险，可能造成专设安全设施的误动作。如果是液位计由于其他原因造成高漂，导致堆芯丧失水装量，后果更为严重。

建议方案如下：

运行人员结合热段温度的变化、RNS运行状况、两个热段液位计、下泄调节阀动作等辅助判断堆水装量大致情况。

通过监测余排泵入口压力的变化来判断半管的液位，但事先需要进行计算和调试期间以及运行初始数据的经验积累。

通过监测下泄管线压力的变化来判断半管的液位，但事先需要进行计算和调试期间以及运行初始数据的经验积累。

2.3 运行人员响应

在电厂大修期间，建议对主泵外部热交换器的传热管进行定期役检，运行人员了解外部热交换器传热管损坏的程度以及换热能力，以便于在运行中，操纵员能够了解设备的运行性能，做出正确的响应。

如果发生了快速泄漏或者最严重的传热管破裂，系统压力下降较快，过快的压力变化对定子屏蔽套两端焊缝也很不利，可能会造成脱焊。因此，运行人员需及时和相关技术人员沟通，在重新启动前关注焊缝问题，提早防范。

需要关注定子、转子屏蔽套和飞轮的温度，以免造成热变形，若造成定子屏蔽套泄漏则会破坏定子绕组，并且过热对电机绝缘产生负面影响。

3 结语

通过对RCS抽真空启动期间出现的异常情况以及相关重要操作进行分析，提高运行人员响应速度并保障电厂平稳安全运行，减少电厂的安全隐患，减少人员辐照剂量。