核电厂蒸发器二次侧水压试验的工艺改进和装置研发

发表时间：2018-08-21T13:06:21.110Z 来源：《电力设备》2018年第13期作者：刘伯欢程钢陆自立王昊穆宁波

[导读] 摘要:本文介绍了压水堆核电厂蒸汽发生器（SG）二次侧水压试验的工艺改进和装置研发内容。

(中广核核电运营有限公司)

摘要:本文介绍了压水堆核电厂蒸汽发生器（SG）二次侧水压试验的工艺改进和装置研发内容。通过历史大修SG二次侧水压试验方案、经验反馈和工期数据的研究及不间歇式加热理论计算分析，提出了2台SG联合试验和小循环加热SG等工艺改进方法，并成功应用于公司相关科研项目的工艺设计和装置研发中。

关键词:蒸汽发生器（SG）；水压试验；工艺改进；装置研发

蒸汽发生器（SG）二次侧水压试验是法国压水堆核岛机械设备在役检查规则（RSE-M）的法定项目，被列为压水堆核电厂大修次关键路径工作，属国家核安全局实施监督项，是评估主二回路承压和密封能力的重要试验。以中广核改进型三环路压水堆（CPR1000）机组SG为例，试验用于验证SG二次侧以及相连系统[包括主蒸汽系统(VVP)、主给水流量控制系统(ARE）、辅助给水系统(ASG）、化学试剂注射系统(SIR）、SG排污系统(APG）]等管线，在试验压力为102 bar（1bar=105Pa，表压，下同）、金属温度为35～60℃下的系统承压能力和边界密封性能，表明在本次试验结束到下次试验实施之前的这段时间里SG二次侧承压边界在正常运行和设计的事故工况下是安全的，是满足核安全法规的[1]。

历史核电大修数据显示目前SG二次侧水压试验的现状是3台SG逐台试验，在役试验工期约7～10d，工期冗长或滞后会给试验的质量和安全要求带来影响，本文通过对这一问题进行分析，提出 SG二次侧水压试验的工艺改进方法并进行装置研发以提升整体试验效率，为避免路径工作变化带来的工期压力影响项目安全和质量要求。

1历史试验工艺

SG二次侧水压试验主要包括加热、充水和升降压三个主要工序，同时在试验过程中进行SG金属温度测量、管板密封焊视频监视和总泄漏率计算，以确保设备材料性能、承压能力和边界密封性能均满足技术要求，以下以SG1（1号SG）的水压试验实施过程进行描述，试验原理图如下图1。

图1 历史SG二次侧水压试验原理图

1.1 试验准备

（1）安装温度测量部件。一次侧两个水室分别距离隔板和筒体200 mm范围[2]内管板上安装温度探头T1和T2，二次侧手孔和人孔分别安装温度探头T3和T4，用于监测SG金属温度。

（2）准备视频监视设备。一次侧两个水室外准备视频摄像设备，用于在设计压力和试验压力平台保压时监视管板密封焊是否有泄漏情况。

（3）布置充水加热打压装置，完成试验装置机电仪联合调试。

（4）锁定核岛RX厂房(反应堆厂房)内VVP系统主蒸汽管线的恒力吊架和弹簧支撑，避免管道满水时支架过载。

（5）安装试验用仪表和临时设施。

1.2 加热过程：

首先将ASG001BA的水加热至55℃以上，然后注入加热器水箱并启动加热器开始加热至（88±1）℃，接着利用充水泵将88℃左右的热水充入SG1二次侧进行SG管板和筒体预热。持续将ASG001BA水箱的水注入至加热器进行加热并充入SG1二次侧，并通过APG系统进行排水保持管板以上水位高度为（1±0.1）m，水位高度由临时ARE水位计监测，反复充加热器热好的88℃左右热水和排经热传递冷却的SG1二次侧水约20次左右，直至管板温度上升至43℃以上，且手眼孔温度均高于43℃。

1.3 充水排气：

将ASG001BA水箱55℃左右的水直接用85m3/h的充水泵经ASG024VD注入SG1二次侧，用ARE临时液位计监视水位上升，注水同时用SIR系统注入化学保养药剂，经过阀门VVP174VV，GCT128/130VV和VVP601VV进行充水排气，当临时液位计水位超过GCT128/130VV 时可切换至补水泵（15m3/h）进行充水排气，完成后在VVP174VV下游的法兰处安装安全阀。

1.4 升压准备：

再次核实水压试验边界，确认ARE/ASG/REN/APG系统双重隔离，VVP/SIR系统单道隔离，查漏管线和通道通畅，检查试验边界内的VVP/ARE/ASG系统仪表二次阀关闭，仪表退出运行。

1.5 加压过程：

（1）启动流量为6m3/h试验泵，将SG1二次侧压力升至3 bar。

（2）若泄漏率可接受继续按照＜4bar/min的升压速率将试验压力升至72bar，通知机械进行安全阀锁定，完成后继续升压至设计压力