SEC吸水暗渠隔離檢修工作方案探討

趙昌興　許海峰

【摘 要】核電機(jī)組安全廠用水系統(tǒng)設(shè)置有吸水暗渠，暗渠為兩個(gè)機(jī)組共用。由于杭州灣海水泥沙含量大，暗渠相連閥門故障率高，檢修工作難度大。本文以211大修暗渠檢修工作為基礎(chǔ)，結(jié)合歷次設(shè)備檢修的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)整個(gè)工作流程的進(jìn)行了梳理，并提出了合理化建議。為后續(xù)暗渠的清淤檢修工作提供參考，以期提高工作效率，提高安全廠用水系統(tǒng)的可靠性。

【關(guān)鍵詞】暗渠；清淤；隔離檢修；改進(jìn)

0 前言

秦山核電二期工程SEC系統(tǒng)（安全廠用水系統(tǒng)）以海水為冷卻介質(zhì)，通過板式熱交換器冷卻設(shè)備冷卻水。海水經(jīng)過鼓形濾網(wǎng)過濾后進(jìn)入吸水暗渠，SEC泵及反沖洗泵從暗渠吸水。由于杭州灣海水泥沙含量高，對(duì)水泵及管線腐蝕嚴(yán)重，相關(guān)設(shè)備經(jīng)常需要隔離檢修。與暗渠相連的閥門作為日常檢修的隔離邊界。而這些閥門自身也需要維護(hù)，如果產(chǎn)生缺陷則需要隔離檢修，由于與暗渠直接相連，此類設(shè)備的檢修需要將整個(gè)暗渠排空。同時(shí)，由于海水泥沙含量大，會(huì)在暗渠中產(chǎn)生沉積，長期沉積會(huì)與貝類等相互作用在砼壁形成堅(jiān)硬增殖層，使流道變窄，甚至造成泵吸入口堵塞，威脅電廠安全。因此有必要定期對(duì)暗渠進(jìn)行清淤，同步檢修邊界閥門，維持SEC系統(tǒng)良好的運(yùn)行條件。

1 系統(tǒng)簡介

SEC泵吸水暗渠為鋼筋混凝土承壓渠道，分兩個(gè)間隔，中間以雙隔離閥隔開。每個(gè)暗渠與兩臺(tái)鼓形濾網(wǎng)出水口相連，并與四臺(tái)SEC泵及四臺(tái)SEC反沖洗泵的吸入口相連，相關(guān)設(shè)備布置如圖1。

2 檢修窗口

由于每條暗渠為兩個(gè)機(jī)組的安全廠用水泵供水，暗渠的檢修將同時(shí)影響兩臺(tái)機(jī)組。在1/2號(hào)機(jī)組運(yùn)行技術(shù)規(guī)格書中有明確規(guī)定：一條暗渠隔離檢修時(shí)，同時(shí)影響兩臺(tái)機(jī)組，退防狀態(tài)為余排投入的雙相中間停堆，退防時(shí)限為24小時(shí)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)上從滿功率退至余排投入的雙相中間停堆時(shí)間為7小時(shí)，真正能夠用于隔離、檢修、解除隔離投運(yùn)系統(tǒng)的時(shí)間只有17小時(shí)。而暗渠內(nèi)部的清淤檢修工作本身難度大、風(fēng)險(xiǎn)高，決定了日常運(yùn)行時(shí)無法檢修，只能在一臺(tái)機(jī)組大修期間進(jìn)行，而且需做好充分的準(zhǔn)備工作，事先演習(xí)，確保SEC系統(tǒng)能夠在17小時(shí)內(nèi)恢復(fù)可用。

與暗渠相連的出水閥門日常期間需用作隔離邊界，預(yù)防性檢修周期設(shè)置為2個(gè)換料循環(huán)（3年）；暗渠進(jìn)水閥日常不需要用作隔離邊界，其檢修需要隔離鼓形濾網(wǎng)，放擋水閘板，工作難度大，預(yù)防性檢修周期設(shè)為4個(gè)換料循環(huán)（6年）。檢修與暗渠的清淤工作同步?？紤]工作量，每次大修隔離一個(gè)暗渠，先清淤、后檢修，每次檢修時(shí)所有與暗渠相連的閥門均安排預(yù)防性項(xiàng)目，以充分利用暗渠排空清淤的窗口，避免因單個(gè)閥門故障不得已排空暗渠，減小高風(fēng)險(xiǎn)檢修的次數(shù)，盡可能縮短置機(jī)組于不利狀態(tài)的時(shí)間。

3 工作風(fēng)險(xiǎn)

暗渠內(nèi)部工作等同于容器內(nèi)作業(yè)，有窒息、中毒、火災(zāi)、觸電等風(fēng)險(xiǎn)，且暗渠標(biāo)高低于海平面，邊界閥門隔離不嚴(yán)有意外進(jìn)水風(fēng)險(xiǎn)。人員進(jìn)出困難，只能靠手搖式升降機(jī)，所有這些不利的條件決定了該項(xiàng)工作的高風(fēng)險(xiǎn)。需事先制定應(yīng)急救援措施，確定應(yīng)急逃生路線，并組織好演練。所有進(jìn)入暗渠人員要穿戴救生衣，遇緊急情況向呼吸井出集結(jié)。

4 工作組織機(jī)構(gòu)及流程安排

暗渠工作時(shí)間窗口有限，檢修條件苛刻，需要多部門協(xié)調(diào)配合完成，包括運(yùn)行、維修、計(jì)劃、維修支持、防腐、工程、技術(shù)、工業(yè)安全，各部門分工協(xié)作。建議至少召開兩次協(xié)調(diào)會(huì)，擬定工作流程，人員、工器具準(zhǔn)備充分后再開展工作。需要注意的事項(xiàng)：維修支持清淤需向暗渠內(nèi)引入壓縮空氣保證氧含量、清淤水泵需用到檢修電源、清淤?zèng)_洗水需用到SEP消防栓。需事先勘察現(xiàn)場(chǎng)，明確用氣、用電、用水點(diǎn)，并寫入工作申請(qǐng)中，隔離經(jīng)理在制定工作許可證時(shí)將上述設(shè)備交給維修支持工作負(fù)責(zé)人占用，工作負(fù)責(zé)人在使用前懸掛“占用”綠牌，避免在清淤期間以上源項(xiàng)被意外切斷，導(dǎo)致安全風(fēng)險(xiǎn)。

5 運(yùn)行隔離及整體工作的組織實(shí)施（以211大修1A2B暗渠檢修為例）

5.1 暗渠隔離

暗渠隔離的時(shí)間選擇在大修機(jī)組對(duì)應(yīng)的SEC系列隔離檢修期間進(jìn)行，此時(shí)間段對(duì)大修機(jī)組沒有影響，只影響運(yùn)行機(jī)組。

所有與暗渠相連的閥門均應(yīng)包含在隔離邊界內(nèi)，SEC 2B初始即為隔離狀態(tài)，需隔離SEC 1A。

1SEC A列鼓網(wǎng)狀態(tài)：

根據(jù)運(yùn)行規(guī)程：在長時(shí)間停運(yùn)工況下（<72 小時(shí)），要求鼓形濾網(wǎng)每天至少轉(zhuǎn)動(dòng)11/3轉(zhuǎn)，且反沖洗系統(tǒng)要投入運(yùn)行。72 小時(shí)以后的操作，要排水并用淡水淋洗。

對(duì)于1SEC301TF鼓網(wǎng)，在1A2B暗渠隔離后，鼓網(wǎng)出口閥關(guān)閉，沒有海水流過鼓網(wǎng)，期間不會(huì)有大量海水帶入碎樹枝、破漁網(wǎng)、水草等雜質(zhì)?？偢綦x時(shí)間小于17小時(shí)。故1SEC A列鼓網(wǎng)建議保持運(yùn)行，避免鼓網(wǎng)間隔內(nèi)泥沙淤積導(dǎo)致鼓網(wǎng)被淤死，并投入CRF反沖洗水，保持對(duì)鼓網(wǎng)網(wǎng)片的反沖洗。從211大修的實(shí)踐看，此種運(yùn)行方式是可行的，保證了非大修機(jī)組鼓網(wǎng)的安全性及清潔度。

隔離實(shí)施時(shí)機(jī)：

為保證暗渠清淤工作的盡早開展，隔離分兩個(gè)階段實(shí)施。第一階段：清淤當(dāng)天凌晨，由夜班值將不產(chǎn)生I0的設(shè)備先行隔離（9SEC002VE/1JPP003VE/1JPP013VE/2JPP004VE/2JPP014VE、1JPP001PO/2JPP002PO電源）；并確保運(yùn)行機(jī)組的RRI系統(tǒng)為B列帶載，1SEC301TF反沖洗水切至1CRF供水。第二階段：早上8：30工前會(huì)結(jié)束后，運(yùn)行隔離剩余邊界設(shè)備，1SEC001/003PO起泵運(yùn)行10分鐘后馬上停泵斷電隔離，以保證邊界的嚴(yán)密性。

5.2 抽水排空

運(yùn)行部門隔離實(shí)施完成后，維持支持部門馬上組織暗渠抽水。呼吸井空間有限，上部需布置升降機(jī)，放置防墜器、通風(fēng)供氣管、清淤消防管，為避免設(shè)備太多影響呼吸井通道的人員升降同行，以放置三臺(tái)50m3/h容量的排水泵為宜。暗渠容積為16×2×4+12×2=152立方米，隔離嚴(yán)密的話，一般需兩個(gè)小時(shí)可將暗渠排至低水位?？紤]放泵時(shí)間，一臺(tái)泵需15分鐘左右，隨著水位的降低，中間需要調(diào)整水泵位置，避免坐在淤泥上。抽出的水排至就近的SEC鼓網(wǎng)反沖洗水排出渠。

5.3 沖洗清淤

在臨時(shí)水泵將暗渠排至低水位后，維修支持人員對(duì)升降機(jī)進(jìn)行配重試驗(yàn)，試驗(yàn)完成后，放下清淤用消防水管，并放下兩名清淤人員，一人持消防水槍頭對(duì)渠底淤泥進(jìn)行沖洗，一人扶消防水帶在后方協(xié)助。清淤過程中有產(chǎn)生持續(xù)的來水，需保證抽水泵的連續(xù)運(yùn)行。

清淤用水為泵房的SEP生活水，由于該SEP管網(wǎng)同時(shí)為CRF泵、SEC泵、CRF反沖洗水泵、SEC反沖洗水泵提供軸封水，暗渠清淤大量用水可能會(huì)造成這些重要水泵的軸封水供水壓力下降，影響泵的安全運(yùn)行，主控需密切關(guān)注泵房水泵的運(yùn)行情況，并通知水廠人員保證SEP供水壓力、流量。如果出現(xiàn)異常，應(yīng)立即聯(lián)系清淤人員減小用水流量。

清淤工作可為暗渠閥門的檢修創(chuàng)造良好的工作條件，在清淤過程中，運(yùn)行人員將待檢修的閥門緩慢開啟，期間與清淤人員持續(xù)聯(lián)系，避免管道內(nèi)殘水大量涌入暗渠威脅清淤人員的安全。檢修對(duì)象開啟后，由清淤人員將閥門及前后管線清洗干凈。2SEC182VE暗渠底部以上2米標(biāo)高，沖洗及檢修均需要借助梯子。

5.4 開展檢修

在清淤工作完成后，維修機(jī)械、質(zhì)保監(jiān)督、防腐檢查、土建檢查人員可以進(jìn)行檢修?？紤]到機(jī)械隊(duì)、技術(shù)處檢查人員對(duì)暗渠內(nèi)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)不熟悉，特委托負(fù)責(zé)清淤工作的一名人員，在機(jī)械隊(duì)、技術(shù)處檢修期間，在暗渠內(nèi)協(xié)助和接應(yīng)。

5.5 恢復(fù)進(jìn)水

各部門統(tǒng)計(jì)所有人員均已上岸，且工具清點(diǎn)無遺留。由最后一名清淤人員確認(rèn)暗渠內(nèi)部無人員及工具后，清淤人員撤離。運(yùn)行確認(rèn)所有工作票已歸還，組織解除隔離。原則：對(duì)因2號(hào)機(jī)大修隔離的閥門恢復(fù)隔離，對(duì)有運(yùn)行隔離的閥門恢復(fù)運(yùn)行隔離；保持待啟動(dòng)SEC泵的入口閥開啟。在線完成后，緩慢開啟1SEC181VE對(duì)暗渠充水，充水過程中維修機(jī)械人員檢查檢修過的閥門及連接法蘭有無漏水，如有則及時(shí)緊固處理。充水完成后，機(jī)械配合對(duì)運(yùn)行機(jī)組的SEC泵入口管線及泵殼進(jìn)行排氣。運(yùn)行送電起泵，確認(rèn)運(yùn)行無異常后消除SEC不可用的I0。

6 改進(jìn)空間展望

6.1 檢修周期

呼吸井位于暗渠的兩端，臨時(shí)排水泵從呼吸井放入，如果該處淤泥淤積嚴(yán)重，泵坐于淤泥上，會(huì)造成大量的殘水無法在第一階段排出，需等人員下去后用清水沖洗并對(duì)泵挪位，不但影響工作進(jìn)度，還對(duì)人員安全構(gòu)成威脅。解決方案為在暗渠檢修工作前，啟動(dòng)呼吸井側(cè)的SEC泵運(yùn)行10分鐘，充分?jǐn)嚋啿涯嗌澄?。大修機(jī)組的SEC泵一般在暗渠工作開展前兩天已隔離，對(duì)應(yīng)側(cè)淤泥淤積必然嚴(yán)重，對(duì)于1A2B，呼吸井靠1SEC001/003PO側(cè)，建議2號(hào)機(jī)大修期間進(jìn)行。對(duì)于1B2A，呼吸井靠2SEC001/003PO側(cè)，建議1號(hào)機(jī)大修期間進(jìn)行。1/2SEC181/182VE檢修周期為4個(gè)換料循環(huán)，其余閥門為2個(gè)換料循環(huán)。計(jì)劃性維修的PM項(xiàng)目起始點(diǎn)對(duì)于1B2A為112大修，對(duì)于1A2B為211大修。

后續(xù)通過PM項(xiàng)目的合理設(shè)置，可減少因預(yù)防性檢修導(dǎo)致暗渠排空的次數(shù)。

對(duì)于1號(hào)機(jī)大修：

對(duì)于2號(hào)機(jī)大修：

按照上表，在沒有糾正性維修的情況下，每次大修最多只需排空一個(gè)暗渠，1/2SEC181VE安排在中間的大修單獨(dú)檢修，工作量少，呼吸井淤泥影響不考慮。其他閥門可放在一個(gè)大修整體檢修，工作量大，考慮呼吸井淤泥淤積情況。

6.2 暗渠分段

秦山二期擴(kuò)建工程及方家山工程的SEC系統(tǒng)設(shè)計(jì)，已將暗渠完全分開，方便檢修及清淤工作。泵房的SEC吸水暗渠共分為四格，每臺(tái)鼓網(wǎng)的出水與一格暗渠相連，兩個(gè)暗渠中間以雙隔離閥隔開，平時(shí)閥門保持關(guān)閉。暗渠1A2B與1B2A完全獨(dú)立。這樣的設(shè)計(jì)使暗渠清淤及邊界閥門檢修的隔離難度大大降低，在聯(lián)通閥關(guān)閉后，只影響大修機(jī)組，對(duì)運(yùn)行機(jī)組沒有影響。檢修工作的時(shí)間緊迫度降低，有利于保證檢修質(zhì)量。從實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)看，完全能夠滿足運(yùn)行需要。而且結(jié)合1、2號(hào)機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，在暗渠的一臺(tái)鼓網(wǎng)隔離檢修時(shí)，不開啟暗渠聯(lián)通閥，完全能滿足運(yùn)行機(jī)組對(duì)應(yīng)列的運(yùn)行需求。鼓網(wǎng)壓差會(huì)有上升并自動(dòng)切至高速運(yùn)行。

6.3 攪渾管線設(shè)置

由于杭州灣海水含砂量較大，SEC 泵的運(yùn)行工況又很復(fù)雜，備用SEC泵及反沖洗泵入口經(jīng)常因泥沙淤積導(dǎo)致泵啟動(dòng)后出口壓力、流量無法立即達(dá)到設(shè)計(jì)值。SEC反沖洗備用泵在啟動(dòng)時(shí)多次觸發(fā)出口壓力低報(bào)警；為保證SEC泵的可用性，二廠采用了備用列一臺(tái)SEC泵長期運(yùn)行的方式來避免入口淤泥淤塞的問題。目前在每格暗渠中設(shè)置了攪沖管，以增大水流的擾動(dòng)性，解決泥砂在其中的沉積問題。

攪沖管與鼓形濾網(wǎng)反沖洗水泵的出水管相連。從SEC反沖洗水泵的出口管引出攪渾管線進(jìn)入暗渠頂部，泥沙的沉積是在底部，頂部的攪渾水無法真正起到攪渾作用。解決方案有兩種：一、技改將目前的攪渾管線延長，貼墻鋪至暗渠底部正中，既能減輕水流對(duì)管道的沖擊，又能真正起到攪混作用。該方案利用了原有的設(shè)計(jì)，不會(huì)影響SEC反沖洗泵的出力。難點(diǎn)：需要在暗渠內(nèi)施工，用電、用氣條件苛刻，而且處于機(jī)組投運(yùn)后，時(shí)間要求緊，施工難度大。二、從SEC泵出口引一路小流量管到暗渠底部，通過合理的布置，減輕泥沙的沉積。該方案需經(jīng)過設(shè)計(jì)院論證，確保在實(shí)現(xiàn)攪渾的前提下，不影響SEC泵的出口壓力及對(duì)RRI系統(tǒng)的冷卻能力。難點(diǎn)同樣在機(jī)組投運(yùn)后的暗渠施工。

6.4 升降裝置改進(jìn)

目前上下人員、設(shè)備完全靠靠人力升降機(jī)，影響工作效率，需要緊急撤離時(shí)速度太慢。建議維修支持會(huì)同工作安全部門采購專用升降裝置，解決安全與速度問題。

7 總結(jié)

暗渠相連閥門的工作環(huán)境惡劣，故障概率高，但檢修條件苛刻，需排空暗渠并清淤后才能開展。檢修工作處在密閉容器內(nèi)，作業(yè)基準(zhǔn)面低于海平面，時(shí)間緊、難度大，風(fēng)險(xiǎn)高。通過設(shè)置合理的預(yù)防性維修周期，可以減少暗渠排空次數(shù)。并根據(jù)每次檢修工作任務(wù)的不同，設(shè)置合理的作業(yè)流程，各部分協(xié)調(diào)合作，事先做好演練，可以保證暗渠清淤及檢修工作的順利開展，保證SEC系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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[責(zé)任編輯：田吉捷]