核辅助厂房负压存在问题的分析与改进

易宇辉，吕 杰，吴 龙

（中核核电运行管理有限公司 运行四处，浙江 嘉兴）

引言

核辅助厂房通风系统（DVN）是保障辐射防护屏障的最后一个环节，通过其负压控制来保证辐射防护屏障的完整性和稳定性。运行实践中发现，在执行一本关于DVN 的负压调整的实验规程时发现8DVN018LP 读数不稳定且超过规程中的限值。笔者从DVN 系统负压控制的原理出发，分析了8DVN018LP 读数不稳定且超过规程中的限值的根本原因，提出了增加规程中限值的合理区间，为之后顺利实施对DVN 系统负压监测提供方案[1]。

1 运行中发现的问题及分析

1.1 系统简介

DVN 系统由送风和排风两部分组成。

1.1.1 送风部分

DVN 系统的送风部分由并联的三台50%容量的送风机（001 到003ZV）及相关设备组成，主要设计功能如下（图1）：

图1 送风部分模拟图

（1） 按照3、4 号机组安全壳换气通风系统（EBA）的运行情况，DVN 系统可分为“0、a、b、c、d、e”6 种运行工况。

室外新风经过滤器处理后，由送风机送至DVN 系统各区域及3、4 号机组EBA 系统。

（2） 就地压力表8DVN018LP 监测送风机出口压力。

（3） 循环风量调节阀8DVN018VA 用来手动正常的送风量。

1.1.2 排风部分

DVN 系统的排风部分由并联的三台50%容量的排风机（004 到006ZV）、并联的两台100%碘排风机及相关设备组成（图2）。主要设计功能如下（运行工况划分同送风部分）[2]：

图2 排风部分模拟图

（1） 非碘污染区域排风经过滤器处理后，由正常排风机排到室外。

（2） 碘污染区域排风经过滤和吸附处理后，由碘排风机排至室外。

（3） 就地压力表8DVN019LP 监测排风机进口压力。

（4） 循环风量调节阀8DVN019VA 用来手动调节正常的排风量，EBA 系统如被碘污染，则其排风经碘排风回路排出，否则经正常排风回路排出。

1.1.3 负压控制设计方案

DVN 系统的负压是通过送风机与排风机的风量差来建立的，正常运行时两台送风机的风量是2*105 000 m3/h，正常运行时两台排风机的风量是2*108 000 m3/h。系统运行中通过比较送风和排风管路中的压力变化来调节循环风量调节阀 8DVN018VA 和8DVN019VA 的开度，非碘污染区域和碘污染区域间的负压由排碘风机的运行来建立，以实现DVN 系统对环境的辐射防护屏障功能[3]。

1.2 发现的问题

运行部门在执行8 号机组定期实验规程PT8DVN001（DVN 调整和过滤器灰尘堵塞检查）时发现8DVN018LP 超过规程中的限制值（2 600 Pa）现场核实8DVN 系统状态，风机、在线、过滤器、8DVN018LP 表记无异常。

在出现8DVN018LP 超过规程中的限制值后，观察8DVN018LP 压力读数一周时间发现有时2 660 Pa、有时2 680 Pa、有时2 800 Pa，时有波动[4]。

1.3 原因分析

因为核辅助厂房的负压是通过核辅助送排风机的风量来维持的，并由8DVN018/019VA 这两个阀门来调节，8DVN018/019VA 只是对核辅助厂房的负压进行微调。负压是通过对8DVN018/019LP 读数来进行监视的，实际就看核辅助厂房0 m 中央通道与环境的气流流向来判断。

8DVN018LP 是送风机出口压力, 代表风机出力能力，电流、风量更能体现风机出力，因此8DVN018LP 的压力读数只是监测风机出力能力的一种方式。如果开大8DVN018VA 即增大送风机小流量，增加风机出口流量，风机流量增大出口压力就会下降即8DVN018LP 读数下降[5]。

于是如果要满足规程中的2 600 Pa, 需要增大8DVN018VA 的开度，经过现场验证全开8DVN018VA后，8DVN018LP 读数为2 680 Pa,2、3 号送风机电流分别为280 A、250 A；全关8DVN018VA 后，8DVN018LP读数为3 180 Pa,2、3 号送风机电流分别为230 A、200 A；调节范围500 Pa，电流波动50 A，见图3。

图3 8DVN018VA 全开全关状态下的压力值和电流值

全开全关8DVN019VA，8DVN019LP 都是4 400 Pa，压力及排风机电流无影响。实地查看8DVN019LP引压口，靠近排风机吸入口；同时，排风机吸入口总管（即排风机房间）要明显大于送风机排风总管（类似管廊通道，较小）；加之排风机直接排到烟囱（类似对空了），位置与空间的不同就可能造成8DVN019LP 无变化。在全开全关8DVN018VA/8DVN019VA 过程中核辅助厂房的负压都完好。

从反馈问题开始来的一周内，经过多次现场核实，发现8DVN018LP 压力读数有时2 660 Pa、有时2 680 Pa、有时2 800 Pa，时有波动。为了对比，经过咨询1/2 号机组的情况，发现他们也与我们一样。每天都会有一点点波动，因此排除是过滤器的堵塞情况引起的，于是猜测便是大气压的变化引起8DVN018LP 的读数波动。

我们查看了2017.2.13 号夜班执行PT8DVN001大气 压 为0.103 Mpa，8DVN018LP 读 数 为2 700 Pa，2017.2.19 号夜班执行PT8DVN001 试验，试验中8DV N018LP 压力为2 600 Pa，刚好满足规程<=2 600 Pa的要求, 大气压为0.101 MPa, 可见随着大气压增加，8DVN 018LP 也增加。

8DVN018LP 是送风机的出口压力，8DVN019LP 是排风机的入口压力，所以理论上当大气压升高，8DVN018LP 的读数会增加，进而负压绝对值会下降，8DVN019LP 读数绝对值也会降低。图4- 图5 是2017.2.1 到2017.2.20 期 间8DVN018LP/8DVN019LP与大气压的关系。

图4 8DVN018LP/8DVN019LP 2 月1 日-2 月20 日的读数

图5 2 月1 日-2 月20 日大气压力的读数趋势

之后再调取了2016.2.20 至2017.2.20 数据进行分析。从趋势中可以看出，春冬季大气压较大，8DVN018LP 就较大；夏秋季节大气压较小，8DVN018LP 就较小。不同风机组合运行时，电流、压力都差不多，即使相同组合在不同天数压差都不一定相同，见图6- 图7。

图6 2016.2.20-2017.2.20 8DVN018LP/8DVN019LP 读数

图7 2016.2.20-2017.2.20 大气压力的读数趋势

从以上的分析我们了解到8DVN018LP 读数的波动是由季节变化以及8DVN018VA 的开度变化引起的，且8DVN018LP 的出现过的最大读数超过了规程中限制值。

2 处理方案

以上试验说明：如何调节8DVN018VA、019VA，包括全开、全关，8DVN018LP 的读数始终不能满足PT8DVN001 规程中的要求；在整个试验过程中核辅助厂房的负压能够得到保证。

由于全开、全关8DVN018VA 过程中负压完好，各项参数满足系统要求，经咨询设计院，给出的答复2 600 Pa 限值是没有依据的，当时是从别的电站借鉴过来的，目前规程已作相应修改。

3 结论

本文从DVN 的一本试验规程中出现的一个数据超出限值引出问题，具体介绍DVN 系统的组成、DVN负压控制的功能、负压与周围气象条件变化的关系以及根据重要数据一年间的趋势对比分析，最后将规程的限值合理地定在一个区间，希望能对DVN 后续的安全稳定运行提供一种解决问题的思路。