核电厂除盐器问题分析与处理

郝祥伟+黄荣益

摘 要：调试期间除盐器漏水和堵塞问题出现频次较高，对调试的顺利开展造成很大的影响，增加了许多工作量，制约主线计划执行。通过福清核电厂调试期间除盐器的调试，分析认为漏水问题是可以提前发现并避免的，堵塞问题可以通过放置临时滤网简化处理流程，从而节省大量工作量并缩短调试时间。

关键词：除盐器；进料滤头；水溶纸

中图分类号：TK223 文献标识码：A

1.概述

核电厂除盐器是为了满足离子交换而建立的设备，主要作用是捕捉系统中的杂质离子。调试的目的是为了验证设备在安装之后是否达到设计要求的性能；验证设备的主要运行参数是否满足运行要求和系统功能。

福清核电厂1、2、3号机组调试期间多个除盐器出现问题，问题主要出现在单系统调试阶段。多数问题处理较为繁琐，耗费大量人力、物力和时间，有时甚至会成为调试关键路径，因此有必要进行仔细分析和研究。

2.除盐器出现的主要问题

在福清核电厂调试期间，除盐器约有1/3出现过问题，主要分为漏水和堵塞两类。漏水是指除盐器上封头人孔法兰面处漏水，主要发生在系统初始进水期间或者初次起泵系统带压期间；堵塞是指进料滤头堵塞，主要发生在系统起泵带除盐器调试期间。

3.问题分析及处理

3.1 除盐器的结构

除盐器为立式压力容器，主要由上下封头、筒体及进出料滤头组成。通体内径1000mm，上下各有一个封头，上封头设有带封头的内径为450mm的小筒体作为人孔，上下封头连接进出料滤头。本文研究的问题集中发生在上封头位置。

除盐器安装在四周均为钢筋混凝土墙的小房间中，上封头与两根管道相连，分别为树脂填充管道和含氢堆冷却剂入口管线。两根管线及其支管均穿墙而过，管道孔洞使用高强度硅酮结构密封胶封堵，使管道与墙壁固定在一起。

3.2 上封头漏水分析和处理

3.2.1 上封头漏水分析

在福清核电厂调试期间，多个除盐器出现漏水现象，漏水位置均为上封头人孔螺栓连接处。总结多次漏水现象，分析漏水原因，分为以下3种：

上封头人孔处螺栓松动，螺栓力矩未达到设计和厂家要求值。

上封头人孔法兰面连接处垫片破损或者垫片安装有偏差，导致密封效果不满足要求。

封头处螺栓力矩已达到要求，但是封头密封面某个方向被强力拉开，密封面存在间隙，导致漏水。这个问题主要是因为在管道焊接时强行组对造成，或者是在管道孔洞封堵时推拉管道，使得管道产生较大应力，导致密封面产生间隙。

3.2.2 上封头漏水处理

导致上封头漏水的原因不同，对应的处理方式也不相同。针对上述的3种漏水原因，相应的处理方案分别如下：

對于第一种原因漏水，根据设计或者厂家要求力矩值，重新把紧力矩即可。

对于第二种原因漏水，上封头的两根管道其支管与旁边的墙壁是刚性连接。需要将与上封头相连的两根管道割开，从而将上封头移开，才能更换垫片。

对于第三种原因漏水，因为和上封头连接管道存在应力，需要将应力释放才能保证上封头密封面的有效性。除盐器无法移动，只能调整管道位置。首先将管道孔洞中的高强度硅酮结构密封胶清除，然后对管道位置进行调整，去除管道应力。高强度硅酮结构密封胶硬度很高，去除十分困难，至少需要一周时间才能把相关管道孔洞全部凿开。

3.3 进料滤头堵塞分析和处理

3.3.1 进料滤头堵塞现象和分析

进料滤头堵塞通常发生在系统初次起泵试验期间，此试验期间除盐器未安装树脂。泵运行一段时间后，除盐器的压差升高，超过设计定值。经拆除进料滤头后发现，堵塞进料滤头的大多是管道焊接时使用的水溶纸，有时会有少量胶带纸。

福清核电厂除盐器滤头结构采用钢丝缠绕式的缝隙式滤头，进料滤头缝隙宽度为0.2±0.02mm，过流面积>0.007m2。除盐器滤头的功能主要是在保证含氢堆冷却剂顺畅流通的同时，防止树脂跑漏。

在安装期间，焊接不锈钢管道时需要使用水溶纸建立氩气室，管道焊接完成后如果水溶纸未及时清理，或者清理不彻底，水溶纸溶于水后的纤维结构会在进料滤头处聚集，最终堵塞进料滤头。

3.3.2 进料滤头堵塞处理

堵塞滤头的水溶纸为白色纤维状物体，经过现场验证，通过除盐器反冲洗管道进行反向冲洗，无法将堵塞滤头的水溶纸冲出，只能将进料滤头拆卸进行处理。进料滤头和除盐器上封头连为一体，拆卸进料滤头需要首先打开上封头，打开上封头的方法与第二种原因漏水的处理方式一致，需要将和上封头相连的两根管道切割。

切割管道后，将上封头连带进料滤头一并取出。进料滤头拆下之后，需要用0.15mm的塞尺进行清理。根据经验清理过程中要保持水溶纸湿润状态，将进料滤头放在水中清理，最为便捷。如果水溶纸干燥后，则很难清理。

4.建议改进措施

对于除盐器漏水问题，建议改进措施如下几点：

除盐器出厂验收时严格把关，保证出厂质量；

现场安装期间要对除盐器进行检查，尤其是在上封头管道焊接前，要认真检查上封头螺栓是否把紧，有无明显的缺陷等；

在系统移交调试前的联合检查过程中，除盐器本体也要在检查范围内，提前发现问题，提前处理。

对于除盐器堵塞问题，根据现场安装和调试的经验反馈，有以下两点改进措施：

在安装阶段，管道焊接结束后，及时清理管道中的水溶纸，而且保证清理干净。针对管道最后一道焊缝，可以改良焊接工艺，采取其他措施建立焊接时的氩气腔，避免使用水溶纸。

在调试阶段，可以制作一个临时滤网，放入进料滤头顶部，在含氢堆冷却剂进入进料滤头之前会先通过临时滤网，将水溶纸、胶带纸等杂物过滤掉。将上封头顶部和含氢堆冷却剂管道相连的三通顶部盲板拆下，即可放入临时滤网。

结论

在系统移交调试之前认真检查，提前发现问题，可减少后续调试期间漏水事件发生的比例。对于堵塞问题，通过临时滤网，则可以简单有效地解决此问题，避免每次堵塞都需要切割管道处理，可节省大量人力、物力和时间。

参考文献

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