除鹽水生產(chǎn)系統(tǒng)陰離子交換床樹脂泄露原因分析及對策

【摘要】離子交換除鹽系統(tǒng)是處理反滲透預(yù)脫鹽系統(tǒng)來水，去除經(jīng)過過濾、預(yù)脫鹽的清水中的溶解鹽。而當(dāng)離子交換床發(fā)生漏樹脂時(shí)，會(huì)影響除鹽水中各離子含量，影響機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，現(xiàn)對某2*650MW核電機(jī)組除鹽水生產(chǎn)系統(tǒng)陰離子交換床樹脂泄露問題進(jìn)行闡述和分析，確定陰離子交換床樹脂泄露的原因，最后采取措施防止樹脂再次發(fā)生泄露。

【關(guān)鍵詞】樹脂；陰離子交換床；泄露；分析

YA除鹽水生產(chǎn)系統(tǒng)的主要功能是處理來自淡水廠生水系統(tǒng)來水，經(jīng)過雙濾料過濾器、反滲透膜裝置和離子交換床的過濾脫鹽處理，向核島、常規(guī)島、BOP等提供符合水質(zhì)和水量要求的兩種除鹽水，一種為PH=7±0.5的除鹽水，另一種為PH=9±0.5的除鹽水。除鹽水生產(chǎn)系統(tǒng)包括預(yù)處理過濾系統(tǒng)、反滲透預(yù)脫鹽系統(tǒng)、離子交換系統(tǒng)（一級除鹽系統(tǒng)、混床除鹽系統(tǒng)）。系統(tǒng)的總出力為2*100m3/h，其中常規(guī)島除鹽水箱容量為2*2500m3，核島除鹽水箱容量為2*300m3。一級除鹽水系統(tǒng)包括兩個(gè)單元列，主要設(shè)備由兩臺(tái)無頂壓逆流陽離子交換床和兩臺(tái)無頂壓逆流陰離子交換床組成；混床系統(tǒng)包括兩個(gè)單元列，有兩臺(tái)混合離子交換床組成。一臺(tái)陽床和一臺(tái)陰床串聯(lián)形成一套復(fù)床系統(tǒng)，兩套復(fù)床裝置并聯(lián)，兩臺(tái)混床并聯(lián)后與前置復(fù)床裝置串聯(lián)。

1、除鹽水生產(chǎn)系統(tǒng)的概況

1.1系統(tǒng)功能

YA除鹽水生產(chǎn)系統(tǒng)的主要功能是處理來自淡水廠生水系統(tǒng)來水，經(jīng)過雙濾料過濾器、反滲透膜裝置和離子交換床的過濾脫鹽處理，向核島、常規(guī)島、BOP等提供符合水質(zhì)和水量要求的兩種除鹽水，一種為PH=7±0.5的除鹽水，另一種為PH=9±0.5的除鹽水。

1.2系統(tǒng)組成

一級除鹽水系統(tǒng)包括兩個(gè)單元列，主要設(shè)備由兩臺(tái)無頂壓逆流陽離子交換床和兩臺(tái)無頂壓逆流陰離子交換床組成；混床系統(tǒng)包括兩個(gè)單元列，有兩臺(tái)混合離子交換床組成。一臺(tái)陽床和一臺(tái)陰床串聯(lián)形成一套復(fù)床系統(tǒng)，兩套復(fù)床裝置并聯(lián)，兩臺(tái)混床并聯(lián)后與前置復(fù)床裝置串聯(lián)。

2、陰離子交換床樹脂泄露現(xiàn)象

陰離子交換床在正常運(yùn)行以及樹脂再生過程中排出的廢水均通過床體底部設(shè)計(jì)的排水槽流向酸堿中和廢水池內(nèi)，當(dāng)陰離子交換床在達(dá)到累計(jì)制水流量或者出口電導(dǎo)、鈉含量、硅含量再出現(xiàn)超標(biāo)時(shí)，我們需要對陰離子交換床進(jìn)行再生置換，以滿足陰離子交換床出水水質(zhì)的要求。陰離子交換床規(guī)格為Φ2500，床型為固定床無頂壓逆流再生，床體內(nèi)裝填有2500mm層高的凝膠增強(qiáng)型均粒強(qiáng)堿陰離子交換樹脂，裝填量為9.2噸。在一次正常的陰離子交換床樹脂再生之后，我們發(fā)現(xiàn)2#陰床底部排水槽內(nèi)殘存有少量的樹脂，通過觀察陰離子交換床的中部視鏡發(fā)現(xiàn)樹脂的裝載量已經(jīng)低于了中部視鏡的位置，正常情況下樹脂的裝載量位置在中部視鏡可觀察到的中部，經(jīng)過與其他陰離子交換床進(jìn)行比對，發(fā)現(xiàn)樹脂層高相差200mm左右，漏樹脂量約為8%。

3、陰離子交換床樹脂泄露原因分析

我們針對2#陰離子交換床模擬了再生過程中涉及的預(yù)噴射（中部排水）、正洗排水、反洗排水、頂部排氣排水等操作，最終發(fā)現(xiàn)陰離子交換床在進(jìn)行預(yù)噴射（中部排水）時(shí)會(huì)伴有樹脂排出。

確定僅有中部排水會(huì)有樹脂泄露后，將陰離子交換床內(nèi)樹脂通過卸脂閥排出，排至中部排水裝置以下后，通過開啟陰離子交換床中部人孔蓋進(jìn)行內(nèi)部檢查，陰離子交換床中部排水呈魚排狀布置，中部排水主管道的一端通過法蘭進(jìn)行連接，另一端呈封閉狀態(tài)，通過一根U型卡件固定在主管道頂部床體的鋼板上，在主管道兩側(cè)分別有通過法蘭連接的垂直濾水支管，兩側(cè)的支管又分別通過一根鋼板固定。

檢查發(fā)現(xiàn)連接中部排水主管道的法蘭已經(jīng)松脫，固定中部排水主管道的U型卡件因銹蝕已經(jīng)脫落，樹脂泄露的原因正是因?yàn)楣潭ǔ兄氐腢型卡件脫落造成的，U型卡件脫落，床體內(nèi)中部排水主管道失去支撐，由于重力以及床體進(jìn)行反洗、正洗等操作時(shí)作用力，使得主管道法蘭螺栓出現(xiàn)松脫，此時(shí)樹脂就從法蘭縫隙向外泄露。經(jīng)過查看設(shè)計(jì)文件，發(fā)現(xiàn)脫落的U型卡件應(yīng)為316L型不銹鋼材質(zhì)，但是設(shè)備廠家提供的實(shí)際是普通碳鋼材質(zhì)的卡件，經(jīng)過堿腐蝕比較容易銹蝕脫落，才造成了陰離子交換床樹脂泄露的問題。

4、應(yīng)對策略

4.1更換法蘭墊片

對床體內(nèi)中部排水主管道法蘭和主管道兩側(cè)的濾水支管法蘭進(jìn)行全面檢查，全部更換為耐腐蝕的法蘭墊片。

4.2更換U型卡件

將固定床體內(nèi)中部排水主管道的U型卡件更換為316L型不銹鋼材質(zhì)。

4.3定期檢查樹脂高度

定期檢查床體內(nèi)樹脂高度；定期檢查排水槽內(nèi)是否有樹脂漏出；在進(jìn)行樹脂再生時(shí)檢查中部排水裝置是否有樹脂泄露等。

4.4定期維護(hù)保養(yǎng)

定期對離子交換床內(nèi)部部件以及相關(guān)設(shè)備、閥門進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，并將離子交換床內(nèi)部過濾器、水帽等設(shè)備列入機(jī)組檢修項(xiàng)目中，進(jìn)行定期檢修。

結(jié)語：

通過對樹脂泄露問題的分析，采用一系列的應(yīng)對策略，并對除鹽水生產(chǎn)系統(tǒng)其他陽離子交換床、陰離子交換床和混合離子交換床進(jìn)行全面檢查及更換配件，徹底的解決了除鹽水生產(chǎn)系統(tǒng)離子交換床樹脂泄露的問題，從而保證了除鹽水生產(chǎn)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，也提高了電廠的安全經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊若冰，海南昌江核電廠1、2機(jī)組除鹽水生產(chǎn)系統(tǒng)手冊，2012.