安全壳内部仪表用压空系统故障解析

贾世伟

（中核核电运行管理有限公司运行三处，浙江 嘉兴 314000）

在机组运行过程中许多阀门采用压缩空气作为动力源（包括控制和开关阀门），因而，压缩空气是必需的。 由于SAP 或SAR 的故障（包括生产设备故障，管路的破裂或阻塞，阀门的误操作，等等），可能会导致全部或部分用户丧失压缩空气。 对于气动阀，正常供气压力为0.8～0.9 MPa，在供气压力降至约0.4 MPa时回到故障安全位置。无论机组的初始运行状态如何，发生上述故障需要运行人员操作干预。 即是：在控制室的操作；操作气动阀手轮。 至少在出现故障的头几个小时使就地操作的次数减到最少并尽量避免进入反应堆厂房。任何时候当故障是由反应堆厂房内的可识别泄漏引起时，只要SAR 管径不超过28 mm，就有可能消除掉泄漏。 假设当机组在功率运行状态时发生像这样的故障，反应堆紧急停堆是不会发生的。

安全壳内仪表用压空系统故障分为以下两种类型：

（1）发生在反应堆厂房内非重要管网上的故障；

（2）发生在反应堆厂房内重要管网上的故障。

任何泄漏都可能会引起一些阀门的切换导致进入安全壳的压缩空气流量高于60 m3（STP）/h，在不考虑安全壳泄漏情况时，此阈值会引起安全壳压力100 h内升高0.012 MPa。

当主控触发SAR 001 AA 警报“SAR 003 BA 低压[<0.65MPa（g）]”，检查阀门RCV002，003，007，008，009，082，310 和227VP 的位置。 如果至少有一个阀门已经被无故切换，那么重要管网不可用。故障出在重要管网上，确认下泄管线隔离后，为了避免稳压器水位过度升高， 隔离上充管线。 因理论上空气缓冲罐SAR003BA的持续供气时间为24 小时，如果预期维修时间远低于这个限值，假如12 小时，机组将保持热停堆状态。 否则，机组进入退防模式。 如果SAR 003 BA 压力正常，进入安全壳的压缩空气流量高于正常数值范围， 则泄漏发生可能在反应堆厂房内非重要管网上的故障。 理论上说， 根据具体情况保持机组处于功率运行某些情况是可能的。由于非重要管网泄漏趋势变大，密切关注安全壳压力上涨速率， 及时查漏并做好安全壳泄压准备。下面对安全壳内部分气动阀门失去SAR 压空进行分析。

1）RCP001/002VP： 通过喷淋维持一回路压力在15.5 MPa。 当主喷雾（RCP001/002VP）失去压缩空气时，主喷雾阀门失效安全位置关闭（在连续喷淋的下挡块上进行降压），机组可以维持满功率运行，此时须密切监视一回路压力避免一回路升压的操作（升降负荷、T1 试验等），通过加热器手动控制反应堆冷却剂压力。

2）JPI028/029VE：主泵第二阶段消防，在第一阶段消防失效或除盐水已用完而火仍在燃烧的情况下，为避免运行人员在火灾期间进入反应堆安全壳内，每台反应堆冷却剂泵的水喷雾干管可直接由JPD 系统经过反应堆厂房干式立管系统进行供水。 在这种情况下，需要执行以下操作：（1）将位于反应堆厂房的干式立管上的隔离阀101VE 和070VE 之间的连接软管安装在管道上，同时打开101VE 和070VE。 （2）在控制室打开反应堆厂房内与起火泵相对应的水喷雾管上的气动闸阀028VE 或029VE。 当JPI028/029VE 供气管线失去压缩空气时，JPI028/029VE 故障安全位置为关闭，机组可以维持满功率运行，但主泵第二阶段消防失去。 根据技术规格书纪录I0，退防时限15 天，在此期间通过主控主泵摄像系统监视主泵火情，对主泵的火灾报警高度警觉， 加强对主泵第一阶段消防监视，准备移动灭火装置。

（3）RIS092VP： 高低压管线止回阀试验管线气开隔离阀， RIS092VP 用于机组启停时在2.5/7.0 MPa 平台执行PTRIS060—064 规程进行安注管线隔离止回阀的密封性试验，如果在验过程中发现一个或多个止回阀被认为是不严的或有缺陷的，应当设法消除其对进一步试验的影响， 否则禁止反应堆启动。 当RIS092VP 供气管线失去压缩空气时，RIS092VP 故障安全位置为关闭，机组可以维持满功率运行。

（4）RCP038VD：正常运行期间该阀门处于关闭状态。 在瞬态或者事故情况下， 稳压器或者RRA、RCV部分安全阀一旦排放， 通过开启1RCP038VD 将来自REA 系统的除盐水经这个非安全级的气动阀向稳压器卸压箱供水，使蒸汽冷凝降温。 阀门失去控制气源后阀门保持关闭状态，主控TPL 无法将其开启。 正常运行情况下无任何影响， 但是瞬态或者事故情况下，稳压器或者RRA、RCV 部分安全阀一旦排放，无法将来自REA 系统的除盐水经这个非安全级的气动阀向稳压器卸压箱供水，使蒸汽冷凝降温。 若温度过高，导致泄压箱内压力增加会导致泄压箱爆破膜破裂，造成含硼放射性一回路水流向安全壳内，使安全壳内温度和压力有所增加。 正常运行期间，该阀门处于关闭状态，失去压空后暂时对其影响不大。 可联系维修进入安全壳内对该阀门压空管路检查并处理。 在瞬态或者异常紧急情况下，一旦泄压箱温度过高，可进入安全壳内将该阀门手动摇开。 待状态稳定后再联系维修检查并处理。

（5）RCP131VP：正常带功率运行期间该阀门处于开启状态。 在反应堆向低状态过渡时，在一回路压力达到0.7 MPa 时候关闭此阀门。 阀门失去控制气源后阀门保持开启状态，主控TPL 无法将其关闭。 正常运行情况下无任何影响， 在反应堆向低状态过渡时，在一回路压力达到0.7 MPa 时候无法关闭此阀门。 正常运行期间该阀门处于开启状态，失去压空后暂时对其影响不大。 可联系维修进入安全壳内对该阀门压空管路检查并处理。 在机组停运大修过程中，达到0.7 MPa压力定值时进入安全壳内手动将其摇开，在大修期间将其检查处理。

（6）RCP150VD：正常运行期间该阀门处于自动控制状态， 在1 号主泵轴封立管液位降低至130 mm 以下时， 启动一台REA 水泵和开启此阀门对1 号主泵轴封立管进行补水到高水位后关阀，并在两个轴封立管液位都达到高水位后自动停运REA 水泵。 该阀门失去压空后阀门保持关闭状态，在1 号主泵轴封立管液位降低至130 mm 以下时，无法打开1RCP 150 VD，REA 系统不能向立管补水直至立管内液位耗尽，导致1 号主泵的3 号轴封失去密封水， 无法阻止2 号轴封的泄漏（可能会导致一回路泄漏率偏高）和失去3 号密封的润湿，导致硼酸在3 号密封处结晶。 该阀门失去压空后，在确保一回路泄漏率不偏离技术规范的前提下，尽快进入安全壳内检查并检修，以保证1 号主泵的正常运行。 若一回路泄漏率偏离技术规范，按要求将机组后撤到后备状态。

（7）RPE005VY： 正常运行期间1RPE005VY 自动控制。 当1RPE001BA 压力达到0.16 MPa 时，1RPE005VY 打开减压。 而当压力降到1.4 MPa 以下时，1RPE005VY 关闭。 为了防止1RPE001BA 水进入TEG 含氢废气子系统，当仪表1RPE 001BA 水位达到高3 液位信号时，1RPE005VY 自动关闭。 阀门失去控制气源后阀门保持关闭状态，主控TPL 无法将其开启或自动开启。 正常运行情况下1RPE001BA 水位和压力一般不会达到1RPE005VY 动作定值（据经验值，一个换料周期可能会动作一两次）。 但是在一回路泄漏率高或者泄压箱由于安全阀动作而大量来水的情况下可能会导致1RPE001BA 水位压力升高而导致其安全1RPE004VY 动作排至1RPE003BA。 正常运行期间该阀门处于关闭状态， 失去压空后暂时对其影响不大。 可等待大修后进入安全壳内对该阀门压空管路检查并处理。 并在正常运行期间持续关注1RPE001BA液位和压力。

本文对RCP001/002VP、JPI028/029VE、RIS092VP、RCP038VD、RCP131VP、RCP150VD、RPE005VY 失去压缩空气干预手段进行分析探讨， 给出较明确的处理思路，希望给广大读者带来帮助。