核電廠主蒸汽隔離閥局關試驗及風險控制

□桂林濤 李俊杰

一、主蒸汽隔離閥簡介

VVP系統(tǒng)設計每條主蒸汽管線安裝一臺主蒸汽隔離閥，包括閥門本體和執(zhí)行機構以及控制系統(tǒng)。主蒸汽隔離閥還帶有旁路閥，能在主閥開啟前平衡其前后的壓差，并對主閥的下游管線進行暖管。主蒸汽隔離閥最主要的功能是：防止蒸汽發(fā)生器和主蒸汽隔離閥之間某一主蒸汽管道破裂時安全殼的超壓，并限制由于蒸汽管道或主給水管道破裂而導致主系統(tǒng)的冷卻，使釋放的蒸汽不超過一臺蒸汽發(fā)生器的水容量；反應堆處于熱停堆狀態(tài)時，該閥還用來將汽輪機側的部分主蒸汽管道與核蒸汽供應系統(tǒng)隔離開，以便進行下游設備的檢修。

作為VVP系統(tǒng)的重要組成部分，每個機組有兩臺主蒸汽隔離閥，分別安裝在主蒸汽隔離閥管廊的每根主蒸汽管道上。主蒸汽隔離閥為快速隔離閥，用來隔離主蒸汽管線，在正常運行工況下為全開；事故工況下，特別是它能在收到主蒸汽管線隔離閥信號后5秒內迅速關閉，將蒸汽發(fā)生器通向常規(guī)島一側的主蒸汽管線隔離。

二、主蒸汽隔離閥的試驗

由于慢化劑的反應性負溫度效應，慢化劑溫度降低將引入正反應性，所以發(fā)生蒸汽管道破裂(MSLB)事故后的危險在于蒸汽的大量失控排放，造成對一回路冷卻劑冷卻過度，引入過多的正反應性，有可能使反應堆失控。因此，在正常運行時核電廠主要有以下試驗來保證其在正常運行及事故時能可靠地工作。一是PT*VVP002(主蒸汽隔離閥局部關閉試驗)。二是PT*VVP003(主蒸汽隔離閥快速關閉試驗)。三是PT*VVP004(蒸汽管路隔離閥高壓差(ΔP)開啟連鎖試驗)。四是PT*VVP005(主蒸汽隔離閥的帯載試驗)。五是PT*RPA/B052(從RPA660AR進行的主蒸汽隔離閥快速關閉信號試驗)。其中以主蒸汽隔離閥的局關試驗最為頻繁，下面主要介紹主蒸汽隔離閥的局關試驗。

(一)主蒸汽隔離閥局部關閉試驗介紹。

1.主蒸汽隔離閥局部關閉試驗的動作原理。主蒸汽隔離閥局關試驗：首先油泵啟動，慢關電磁閥SV1帶電開啟，其余電磁閥均保持失電狀態(tài)，慢關電磁閥開啟后油泵將油注入主蒸汽隔離閥的上部油缸中，其間注入油流將隔離閥下部回油管路的逆止閥打開，使閥門下部油缸中的油通過電磁閥SV2和其油路中的針閥而回到油箱，其余兩組快關閥門仍保持關閉狀態(tài)。當觸碰90%限位后停止動作，并按慢開方式油路返回全開。

2.試驗的目的。技術規(guī)范規(guī)定：在反應堆功率運行期間，每個主蒸汽隔離閥應該每月作一次部分關閉試驗(關閉10%)，最大試驗間隔為45天。與此同時，檢查快速關閉分配器、操作分配器、進氣電磁閥操作是否正常。因而，PT * VVP 002的試驗周期為每月一次。其校驗對象為：一是校對滿關錯油閥和電動油泵的運行是否正常；二是驗證主蒸汽隔離閥的可操作性；三是驗證主蒸汽隔離閥的旁路閥VVP140/141VV的可操作性。

3.試驗的分工。本試驗相當重要的一點是召集人員召開工前會將每一位人員的責任和分工明確，并在人員到位后將各自的電話通知主控，防止萬一試驗過程中出現(xiàn)故障時能及時干預或能及時聯(lián)系到他，為故障處理節(jié)約了時間。與此同時前期的仔細檢查也是試驗成功的一半。

(1)機械人員。檢查要試驗的主蒸汽隔離閥的2個90%試驗限位擋塊和2個全開限位開關沒有松動，否則進行調整。

(2)運行現(xiàn)場。確認油泵已經送電，然后到W廠房密切關注旁閥主閥及油泵的動作情況。找到油泵的電源，就地試驗柜220V電源。

(3)隔離經理。在LX廠房閥門控制柜處，進行試驗。清楚各個地方的人員電話號碼且要保持良好的通訊。如遇問題及時中止試驗。

(4)主控操作員。主導試驗進行閥門試驗需一個一個執(zhí)行，絕對不允許兩個閥門同時進行；作好主蒸汽隔離閥意外關閉的事故預想；關注SG水位。

4.試驗操作細節(jié)。開啟MSIV的旁路閥→隔離經理在試驗柜上選擇“Test”并按下“Exercise”→油泵啟動電磁閥SV1得電MSIV開始關閉(模擬盤上紅綠十字燈亮)同時VVP103AA觸發(fā)MSIV的旁路閥關閉并用TL確認→MSIV到達90%限位開關后電磁閥SV2得電閥門重新開始開啟→MSIV全開同時VVP 103 AA消報→試驗后狀態(tài)檢查確認油泵停運。

(二)試驗過程中可能遇到的問題及預防措施。第一，在試驗過程中，VVP001VV不能關閉；可能全開限位開關有問題，機械人員嘗試將全開限位撥離全開位置，同時觸發(fā)強制啟動油泵。第二，在試驗過程中，VVP001VV一直關閉；為防止這一故障，有以下幾種方法可以保證。閥門到90%開度，限位開關動作中止閥門關閉并重新打開。如果90%限位開關故障那么邏輯上還設計一個延時繼電器：在試驗信號發(fā)出35秒后，強制慢關電磁閥失電同時啟動油泵打開閥門。如果邏輯出現(xiàn)混亂，則將Test/Normal開關打到Normal位置中止試驗，或者斷開就地控制箱上220V電源或油泵380V電源，閥門會保持當前位置，不會繼續(xù)關閉。

三、主蒸汽隔離閥出現(xiàn)意外關閉應對措施

雖然采取了各種防止試驗過程中MSIV意外關閉的措施，但是由于存在油管破裂、誤發(fā)信號、操作錯誤、人因失誤等原因，主蒸汽隔離閥意外關閉的可能性還是存在的。為此制定MSIV意外關閉后的應對措施尤為重要。

一只主蒸汽隔離閥意外關閉后，在很短的時間內(約21秒)發(fā)生停堆停機，進入DEC規(guī)程最終引導工作人員進入I1，進入I1考慮隔離閥下游破口和蒸汽流量較大引起過冷而啟動安注，要求用慢關的方式關閉主蒸汽隔離閥。但是，如果在執(zhí)行局關試驗時已經明確故障是由主蒸汽隔離閥關閉引起的，此時即可采取利用快關的方式。以利于穩(wěn)定一回路,有利于機組。

因為4臺輔助給水泵全部啟動，應立即復位ASG調閥全開信號，關小調閥減少進入蒸發(fā)器的輔助給水，這是避免SG被注滿同時此操作也是防止一回路過冷的關鍵。同時由于汽動泵的啟動，對SG2的水位影響十分明顯，SG1由于MSIV已經關閉其內部的壓力很大汽動泵對其的影響不是很大。在蒸發(fā)器低水位信號消失后，應盡快停運ASG汽動泵。(由于汽動泵的啟動加速對Tavg的冷卻，在執(zhí)行規(guī)程時應盡早復位ASG并及時停運汽動泵，避免對一回路的過分冷卻)APA泵在執(zhí)行I1時要求手動確認停運。

兩個MSIV全關后，兩條主蒸汽管線上的兩個GCT-a調節(jié)到同一開度，另外兩個放置自動，以利于控制一回路。此時如果CET由VVP供氣應立即將軸封供汽切至SVA以保證軸封供汽或SVA切換到另一機組供。否則必須在軸封供汽喪失之前破壞真空。由于事故是由于MSIV誤關，所以應盡量快點切換SVA以保證軸封供應，以便后續(xù)的啟動。其余操作與一般事故停機操作相同。

四、結語

對于操作員來說在執(zhí)行主蒸汽隔離閥局關試驗時一定要提前預習《PT*VVP002試驗規(guī)程》《DEC》《I1》《A0》《I3.1》,關注SG的水位，明確機組目前CET軸封供應系統(tǒng)由誰來供。一旦發(fā)生MSIV意外關閉時，準確判斷及時盡早關閉另一只未受影響的主蒸汽隔離閥；立即將CET氣源切換到SVA來供汽；盡早停運汽動泵利于一回路的穩(wěn)定；如果發(fā)生安注，盡早停止安注注入防止穩(wěn)壓器滿水是關鍵。