临时供水对某核电机组建设影响分析

贾京京，张志柳

（中国核电工程有限公司，北京 100048）

0 引言

海外某核电机组所处地区常年干旱少雨，项目用（淡）水极为困难。由于特殊原因，直到某核电机组正式建成投用，该海淡厂仍未完工，导致项目现场施工及生活用水采用水车拉送、临近电厂借水、临时海淡设施供水等多种方式临时提供。在机组建设过程中，尤其是除盐水设备投用后，机组冲洗/调试/运行等用水量激增。面对该需求，临时供水的水质、水压、水量以及供水设备频繁故障等问题逐渐不能满足项目建设需求，严重滞缓了项目建设进度，为某核电机组建设带来较大影响。

1 水质影响分析

1.1 氯离子浓度影响分析

临时供水中存在较高的氯离子浓度，导致部分不锈钢管道锈蚀严重。以联合泵房为例，在给重要厂用水泵、循环水泵等提供轴封水的生活饮用水系统（S30408 不锈钢）投运后约5 个月，泵房区域出现大面积锈蚀，不锈钢管水平底部焊缝热影响区附近有明显的凹坑，在凹坑附近出现了穿孔泄漏。如图1、图2 所示。

图1 管道表面锈蚀情况

图2 管道内部锈蚀情况

对不锈钢管道内流经的淡水进行取样分析，发现氯离子含量超标，见表1。同时对临时供水点的淡水进行取样分析，发现氯离子依旧超标，见表2。

表1 联合泵房轴封水管道内水质分析结果（主要指标）

表2 临时供水点水质分析结果（主要指标）

氯离子浓度超标导致泵房内S30408 管道全部不可用。管道分批次更换导致泵房内重要设备（重要厂用水泵、循环水泵）轴封水间歇性不可用，通过临时措施和人员监控方式确保管道更换期间的轴封水使用安全。此举延长了生活饮用水系统的建设工期，增加了项目成本。

泵房内不锈钢管道更换后，综合技术廊道、常规岛等区域已安装的不锈钢管道陆续出现锈蚀穿孔现象。现场采取抱箍等临时方式确保管道不漏，维持机组正常运行。计划待后续正式海淡厂投用后，机组大修期间或其他合适窗口对漏点较大的管道进行更换。

1.2 原水中微生物影响分析

临时供水点采用储水方式来为下游各用水点提供淡水，淡水在蓄水池中停留时间较长。由于某核电机组所处厂址常年温度较高，导致蓄水池中水体环境为微生物繁殖创造了良好条件。在对水池内部进行目视检查期间，发现水池内壁有绿藻分布，池底有黏着物（图3）。

图3 临时供水点池底绿藻及有机物分布

临时供水点通过临时泵房为下游供水，泵前后未投药导致带有较高浓度有机物的淡水输送至下游。以除盐水厂房为例，保安过滤器（过滤精度：5 μm）不能有效过滤掉进入反渗透膜的悬浮颗粒、胶体和微生物等，导致反渗透装置出现多次堵塞情况，保安过滤器前后压差上升后，除盐水产水流量骤降，单列产水从设计值130 m3/h 降至100 m3/h 左右。

某核电机组所在地严重缺水，而临时供水点中微生物较多的现实情况又导致除盐水产水比例大幅下降，更加剧了某核电机组缺（除盐）水情况。

2 水量对机组建设影响分析

水量不足对机组建设的影响主要体现在除盐水原水供应不足方面。除盐水设备不能制备充足的除盐水，机组核岛、常规岛以及各BOP 子项除盐水用水不能得到保证，导致机组建设出现滞后。自除盐水装置投用至机组商运前，现场共出现5 次因原水不足导致机组无除盐水可用或仅满足单台机组除盐水用水需求事件的发生。见表3。

表3 因原水不足导致的机组建设滞后事件

临时供水点一共有3 个来水源，分别是水车拉水、临近电厂临时供水和厂区内临时海淡供水点。在除盐水投用前，项目现场一直采用水车拉水的方式确保生产和生活用水，每天的供水量约为3000 t。除盐水投用后，现场施工用除盐水激增，单纯的依靠水车拉送已不能满足用水需求。经沟通临近电厂增加了一路来水源，高峰时期供水量可达到100 t/h。2019 年下半年，业主方建设了临时海淡供水点，高峰时期供水量可达到200 t/h。经分析，某核电机组自冷试开始至商业运行期间，各阶段用淡水量如图4 所示。

图4 某核电机组冷试至商运期间各阶段日平均淡水用量

从某核电机组的实际用水经验来看，单台机组自调试工作启动开始，每天的淡水用量均保持在3500～6500 t/d。若后续在其他缺水地区进行海外核电项目建设时，需关注该用水量，确保机组建设工作不出现滞后。

3 水压对机组建设影响分析

根据设计文件要求，生活饮用水系统的水压应维持在0.65 MPa（表压），以确保各个厂房在任何阶段都能有充足的淡水供应。其中核岛、常规岛厂房无减压阀，部分BOP 子项设置减压阀且阀后压力不小于0.35 MPa。

实际上，临时供水点的水压长期维持在0.4 MPa（表压）以内，虽然能够满足部分BOP 厂房所需，但仍会出现部分厂房设备在高处无法供水、供水流量低时导致降温困难等问题。主要有以下问题：

3.1 常规岛制冷站冷却水补水不足导致常规岛通风失去

常规岛制冷站冷却水机组位于汽轮机厂房顶部，位置较高。根据设计文件，生活饮用水系统需要同时供给冷却水至常规岛废液排放系统以中和排放水和提供冷却水至冷冻机组。在某核电机组并网后至商业运行期间，常规岛通风风机频繁跳机，导致部分电气机柜间温度过高，影响汽轮机稳定运行。经分析主要是因为供水压力不足所致。

3.2 主控室卫生间长期不可用

某核电机组主控室卫生间的正式投用时间为热试开始后2个月。卫生间无水导致主控室人员可居留性差。分析其延缓投用原因，主要是因为水压不足导致卫生间无水可用。

3.3 除盐水双列制水期间部分子项无水可用

根据设计文件规定，除盐水单列制水约130 t/h。结合现场淡水供应品质，耗用淡水约180 t/h，由生产水系统供水。调试期间，尤其是热试、装料后启动阶段，机组耗水量大，需要除盐水两列同时制水，每小时耗用淡水约360 t 左右。在此情况下，临时供水点基本上无水可供应其他子项，或者在闲时供应，造成部分工作滞后，影响工期。

4 临时设备故障对项目建设影响分析

临时供水点的3 种来水水源方式中，从临近电厂借水和建设临时海淡设施供水在一定程度上极大地缓解了现场用水的紧张程度。但是，由于长时间的使用，临时装置、管道、水池存在较大程度的老化，导致部分设备经常性故障。

4.1 水池老化

在某核电机组热试结束至首次装料前夕，临时供水点的大型储水池中多次出现泥沙等杂质。而作为已使用10 余年的供水水池，其本体结构在长期使用下已出现了大量老化现象（图5～图7）。

图5 水池底部大量残渣

图6 水池地面腐蚀状况

图7 柱体破损及钢筋锈蚀物

距离此次清洗前22 个月，临时供水点水池曾进行过一次大规模清理。清洗后水池内水质清澈，使用良好。此后，由于供水来源增加、供水量提升，耗水量加大，水池不能及时清洗，内部结构老化加快，恶化了下游淡水供应水质。

4.2 临时供水设施频繁损坏

临近电厂是一座已经服役了50 余年的重水堆。该堆已临近退役，厂区内相应的淡水供应设备也已年久失修，故障频繁。从临近电厂接至临时供水点之间的管道为临时铺设。从接通至今，多次发生故障。

厂区内临时海淡设备在某核电机组冷试前4 个月投入使用。在投用首月，该设备出现故障2 次，去往临时供水点的管道破裂3 次。从设备投用至某核电机组商业运行之前，临时海淡设备故障次数较多。

5 总结

海外某核电机组自建设开始至今，临时供水点不间断的供水给某核电机组的建设提供了源源不断的动力。但是临时供水点所存在的各项问题，导致其不能作为机组正常运行所需的可靠水源，尤其是在机组处于应急状态时不能稳定供水，加大了机组运行风险，延缓了项目建设进度。鉴于此，某核电机组有必要及早完成正式海淡厂建设，并在设备投用后加强设备和系统的维护保养，定期进行水化学监测，以确保供水的安全性、稳定性和可靠性。同时，对于后续其他核电机组，尤其是当地淡水缺口较大、不能立刻建设（或无法建设）海淡设施的项目，应重点关注淡水供应及淡水品质，以确保机组建设不因缺（淡）水而产生滞后。