海南核電取水系統(tǒng)堵塞事件分析和對(duì)策

陳杰+張利+翟維強(qiáng)

（海南核電有限公司 維修處 海南省 昌江縣）

摘 要：海工系統(tǒng)是指電廠的取水和排水系統(tǒng)，是核電廠冷源供給系統(tǒng)，反應(yīng)堆堆芯的冷卻最終依賴于持續(xù)穩(wěn)定的海水冷卻水的供給，穩(wěn)定、充足的海水供應(yīng)關(guān)乎核電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：海工維護(hù)；昌江核電廠；格柵；攔污網(wǎng)

1.前言

2016年1月23日，海南昌江核電廠1號(hào)機(jī)組取水泵房（以下簡(jiǎn)稱“PX”）出現(xiàn)異常： PX泵房鼓網(wǎng)反沖洗流道垃圾量陡增，A列進(jìn)水流道細(xì)格柵液位差持續(xù)增加（局部堵塞），幾天后，1號(hào)機(jī)循環(huán)水過(guò)濾系統(tǒng)A列1號(hào)格柵除污機(jī)（以下簡(jiǎn)稱“1CFI011DG”）底部卡阻，再接著1號(hào)機(jī)循環(huán)水過(guò)濾系統(tǒng)A列3號(hào)格柵除污機(jī)（以下簡(jiǎn)稱“1CFI013DG”）底部受阻。由于B列未發(fā)生問(wèn)題，暫未影響取水安全。

下面先介紹海南昌江核電廠針對(duì)該事件所開展的水下探測(cè)和異物清理工作，再結(jié)合海南昌江核電廠取水口水文環(huán)境的特點(diǎn)，全面分析造成此事件的主要原因，通過(guò)分析得出的結(jié)論，為下一步系統(tǒng)地開展海工維護(hù)工作提供建議，以避免類似事件重發(fā)。

2.水下探測(cè)和堵塞處理

1CFI011DG/013DG水下細(xì)格柵發(fā)生堵塞事件時(shí)，1號(hào)機(jī)正在運(yùn)行中，無(wú)法安排潛水員下水處理，按原定計(jì)劃在2月份小修期間處理。

2號(hào)機(jī)PX前池與1號(hào)機(jī)PX前池底部通過(guò)水下連通門連通，而1、2號(hào)機(jī)鼓網(wǎng)反沖洗垃圾和格柵除污柵打撈上來(lái)的垃圾均通過(guò)總渠經(jīng)撈渣框粗過(guò)濾后返回2號(hào)機(jī)PX前池，此時(shí)2號(hào)機(jī)未運(yùn)行，猜測(cè)重新返回前池的垃圾在1號(hào)機(jī)水流作用下經(jīng)水下連通門由2號(hào)機(jī)前池進(jìn)入1號(hào)機(jī)前池，而最靠近連通門的A列1CFI011DG/013DG首當(dāng)其沖，吸入最多的垃圾，較遠(yuǎn)的B列1CFI012DG/014DG暫時(shí)幸免。

2.1 2號(hào)機(jī)前池水下探測(cè)

為驗(yàn)證猜想， 2月23日至24日組織潛水員進(jìn)廠，率先對(duì)尚未運(yùn)行的2號(hào)機(jī)前池和四個(gè)細(xì)格柵進(jìn)水流道水下沉積物進(jìn)行了全面的探測(cè)，探測(cè)結(jié)果見(jiàn)下圖1所示。

通過(guò)2號(hào)機(jī)前池積淤量分布圖示，猜想得到驗(yàn)證：在1號(hào)機(jī)吸水作用下，2號(hào)機(jī)西側(cè)流速較大，積淤較少。返回2號(hào)機(jī)PX前池東側(cè)的垃圾部分經(jīng)連通門進(jìn)入1號(hào)機(jī)PX前池，并流入最近的1CFI011DG/013DG底部。

3.原因分析

3.1 垃圾來(lái)源

位于海南昌江核電廠址北偏東方向約6公里處是珠碧江水域的入?？谖恢?，珠碧江兩岸大量未經(jīng)處理的生產(chǎn)、生活垃圾常年不斷隨水流到達(dá)入?？诩案浇Ｃ?，由于海浪和潮汐作用，垃圾大量匯集在入海口位置附近一帶海岸上，包括電廠取水口附近海岸帶。在對(duì)海邊取水明渠附近現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行巡查時(shí)，發(fā)現(xiàn)取水明渠右側(cè)（東北方向）海灘上布滿大量生產(chǎn)、生活垃圾，和1CFI011/013DG底部細(xì)格柵打撈上來(lái)的一致。

昌江核電廠冬季為北風(fēng)季節(jié)，在偏北風(fēng)和海浪作用下，大量生產(chǎn)、生活垃圾被沖上取水明渠附近海灘，在取水明渠堤壩的阻攔下，垃圾積存在明渠右側(cè)的小灣內(nèi).

3.2 氣象、水文狀況

根據(jù)相關(guān)部門提供的氣溫、風(fēng)向、浪高、高低潮位數(shù)據(jù)可以看出，浪向和風(fēng)向由23日之前的偏東轉(zhuǎn)為偏北，風(fēng)力增加至4-5級(jí)，23日15：50是近段時(shí)間里附近海域的最低潮位，為-70cm，同時(shí)浪高達(dá)到1.1至1.8米，為近期最高數(shù)值。

綜上，在取水明渠右側(cè)小灣內(nèi)積存的大量生產(chǎn)、生活垃圾在海水退到最低潮位時(shí)進(jìn)入取水明渠取水口附近海面，疊加偏北大風(fēng)浪，最終在電廠用水吸力作用下被吸進(jìn)CB2進(jìn)水隧道涌入PX前池。

4.3攔污網(wǎng)

取水明渠攔污網(wǎng)工程于6月11日進(jìn)行了竣工驗(yàn)收。6月21日受臺(tái)風(fēng)“鯨魚”影響后，局部攔污網(wǎng)破損嚴(yán)重、首尾浮筒脫離鋼絲繩和錨鏈，經(jīng)設(shè)計(jì)核實(shí)，將原浮筒連接鋼絲繩導(dǎo)環(huán)替換為“U”型合金鋼高強(qiáng)度卸扣環(huán)，10月3日修復(fù)完畢。10月5日晚，受第22號(hào)臺(tái)風(fēng)“彩虹”影響，現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)高浪急，天氣惡劣，西堤首浮再次脫離鋼絲繩和錨鏈，2015年10月27日組織船機(jī)設(shè)備再次進(jìn)場(chǎng)將西堤首浮第二次打撈上岸后進(jìn)行修復(fù)并重新安裝就位，于11月5日修復(fù)完工。

2016年1月23日，海邊巡檢發(fā)現(xiàn)攔污網(wǎng)再次破損，經(jīng)查攔污網(wǎng)網(wǎng)眼設(shè)計(jì)尺寸為80mm×80mm。

通過(guò)上述信息，我們可以看出，垃圾越過(guò)攔污網(wǎng)主要有以下三方面原因造成的：

（1）攔污網(wǎng)2015年6月11日竣工驗(yàn)收，6月21日、10月5日兩度損壞，修復(fù)后，于2016年1月再次損壞。攔污網(wǎng)頻繁損壞，說(shuō)明攔污網(wǎng)的設(shè)計(jì)強(qiáng)度不能滿足實(shí)際要求。

（2）攔污網(wǎng)網(wǎng)眼尺寸為80mm×80mm，尺寸小點(diǎn)的垃圾很容易穿過(guò)。

（3）在1.1至1.8米的高浪作用下，很多垃圾會(huì)從頂面越過(guò)攔污網(wǎng)。

4.結(jié)論和建議

總結(jié)上述的事件處理和原因分析，可以得到如下結(jié)論：

（1）垃圾源頭未解決，地方環(huán)衛(wèi)部門未有效治理核電廠取水口周邊生產(chǎn)、生活垃圾，導(dǎo)致長(zhǎng)年累月垃圾源源不斷的產(chǎn)生；

（2）設(shè)計(jì)上未考慮電廠取水口冬季惡劣的水文環(huán)境，直堤結(jié)構(gòu)的取水明渠和攔網(wǎng)污設(shè)計(jì)均無(wú)法勝任大風(fēng)浪環(huán)境；

（3）取水明渠僅設(shè)置一道攔污網(wǎng)，且網(wǎng)眼尺寸偏大，在破損后，下游無(wú)有效攔截屏障；

結(jié)合上述結(jié)論，為下一步做好昌江核電廠海工維護(hù)工作，建議從源頭上防止垃圾進(jìn)入取水明渠入口，主要工作有：

（1）將取水明渠從直堤結(jié)構(gòu)改造成環(huán)抱結(jié)構(gòu)，從而起到御風(fēng)消浪和減緩泥沙推進(jìn)作用；

（2）接口當(dāng)?shù)卣h(huán)保部門，要求制定有效方法，解決珠碧江沿線和沿海一帶生產(chǎn)、生活垃圾大量進(jìn)入海水的問(wèn)題；

（3）建立預(yù)警機(jī)制，提前發(fā)現(xiàn)，在絕大部分垃圾和海生物或其它異物進(jìn)入取水口前清理掉；