核電廠格柵鼓網(wǎng)壓差計堵塞處理措施探討

景志明，常凌宇，黃顯威，高進昌

（中核核電運行管理有限公司，浙江 海鹽 314300）

核電廠格柵/鼓網(wǎng)壓差計自從投運以來，長期處于測量不準確狀態(tài)，不能真實反映格柵和鼓網(wǎng)前后壓力差，不能滿足系統(tǒng)設(shè)計中由壓力差自動控制設(shè)備運行，同時也導致報警頻發(fā)，不利于主控室人員對于系統(tǒng)運行情況的真實把握和監(jiān)視。本文通過對壓差計工作原理的研究和對現(xiàn)場實際勘察，具體分析了針對壓差計測量不準而采取的處理措施所存在的問題。

1 格柵/鼓網(wǎng)壓差計涉及系統(tǒng)及參與控制簡介

1.1 格柵和格柵除污機

海水進水渠道上設(shè)置了格柵（攔污柵），用以攔截海水中較大的污物，格柵同時配置有格柵除污機以耙除攔截在格柵上的污物。在格柵前后設(shè)置有測壓裝置，格柵除污機的自動動作依據(jù)壓差控制其動作。

為了去除海水中的細小雜物，海水經(jīng)格柵除污后還設(shè)置了鼓形濾網(wǎng)用以除去這些雜物。每臺鼓形濾網(wǎng)配有壓力測量裝置，測量濾網(wǎng)前后壓差，并根據(jù)壓差自動控制鼓網(wǎng)的高低轉(zhuǎn)速。

上述設(shè)備都布置在海水泵房內(nèi)，安全廠用水系統(tǒng)共有4 臺格柵及格柵除污機、4 臺鼓網(wǎng)，循環(huán)水系統(tǒng)共有8 臺格柵及格柵除污機、4 臺鼓網(wǎng)。20 臺設(shè)備均配置有壓差測量裝置控制其自動運行，參與主控室報警警示。

1.2 壓差計參與格柵除污機/鼓形的自動控制邏輯

格柵除污機電氣控制柜控制方式置自動的情況下，其由定時電路控制其動作，當攔污柵前后壓差ΔP 大于0.20 m水柱時，此信號優(yōu)先控制其啟動程序。當攔污柵前后壓差ΔP 大于0.30m 水柱時，觸發(fā)主控室報警。

每臺鼓形濾網(wǎng)配備有雙速臥式電機進行驅(qū)動，分為低速運轉(zhuǎn)（5m/min）和高速運轉(zhuǎn)（15m/min）兩種情況。在鼓網(wǎng)電氣控制柜置自動模式下時，鼓網(wǎng)低、高速運轉(zhuǎn)的切換是通過鼓形濾網(wǎng)內(nèi)外壓差來控制的（每臺鼓形濾網(wǎng)有3 組壓差探測器）：

當ΔP ＜0.2m 水柱時（3 取3），低速運轉(zhuǎn)。

當ΔP ≥0.2m 水柱時（3 取2），高速運轉(zhuǎn)。

經(jīng)濟全球化與“互聯(lián)網(wǎng)+”的高速發(fā)展驅(qū)動了企業(yè)財務(wù)管理的發(fā)展。新型的企業(yè)管理模式已漸漸適用于當前的時代背景，因此，傳統(tǒng)的管理模式應利用網(wǎng)絡(luò)為依托，不斷的發(fā)展、探索。只有財務(wù)管理與時代發(fā)展相適應、相協(xié)調(diào)，才能實現(xiàn)其價值的最大化，使企業(yè)收獲更多的經(jīng)濟效益。同時，財務(wù)的管理以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)可以有更加堅實的制度保障與管理模式?？傊?，企業(yè)在發(fā)展的進程中，要利用好“互聯(lián)網(wǎng)+”的背景，充分以科技創(chuàng)新為手段促進企業(yè)的健康發(fā)展。

當ΔP ≥0.3m 水柱時（3 取2），向主控制室發(fā)出第1次差壓高報警。

當ΔP ≥0.5m 水柱時（3 取2），向主控制室發(fā)出第2次差壓高報警[1,2]。

2 格柵/鼓網(wǎng)前后壓差計運行現(xiàn)狀及其測量原理

2.1 運行現(xiàn)狀

按照設(shè)計的要求，格柵除污機和鼓形濾網(wǎng)正常運行時均應該處于自動運行狀態(tài)。當設(shè)備前后壓差高時，說明有雜物堵塞，自動啟動格柵除污機將雜物清除出流道，鼓網(wǎng)則自動切換到高速運轉(zhuǎn)。待壓差恢復正常后格柵除污機停止，鼓網(wǎng)恢復低速運行。然而，壓差計自從投運以來一直處于不準確的狀態(tài)，指示完全不可靠，導致格柵除污機長期處于手動控制，鼓網(wǎng)長期處于手動低速運轉(zhuǎn)。機組運行時，出現(xiàn)壓差高報警或者運行人員每班巡檢均需要手動啟動每臺格柵除污機，而且每年夏季汛期都會有大量的水草被攔截在格柵和鼓網(wǎng)處，需要運行人員全天候?qū)ｉT負責手動控制格柵除污機耙除大量雜草，費時費力。流道大量水草不及時清除，對鼓網(wǎng)運行產(chǎn)生較大壓力，甚至導致鼓網(wǎng)安全銷斷裂事件，流道堵塞水量減少，機組降功率甚至停機。

2.2 壓差計測量原理

格柵/鼓網(wǎng)前后壓力差計主要采用兩類壓力測量變送器，以擴散硅敏感元件為核心和以陶瓷測量元件為核心[3,4]。雖然是兩種不同的測量儀表，但二者原理是相同的。變送器敏感元件承受液體壓力而引起元件形變，進而引起電容值發(fā)生變化，該變化被敏感元件上的電極檢測出來并將電容信號轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫π盘?。格柵和鼓網(wǎng)兩側(cè)分設(shè)兩臺壓力計，被測液位與壓力成正比關(guān)系，二者相減即可得到壓力差。

為消除大氣壓力變化引起的測量誤差，變送器采用導氣電纜將大氣壓導入感壓元件另一側(cè)，導氣電纜的導氣孔經(jīng)中繼箱與大氣連通。壓力計及其電纜被放置在防波管內(nèi)，從而對壓力計起到保護和固定作用，防波管土建時已經(jīng)預埋好。

該類型壓力計測量精度高且測量范圍大（0m ～200m），重復性好，安裝簡單，適用范圍廣，尤其對于強腐蝕性液體。因此，壓力計的選型沒有問題。壓力計顯示不準確的根本原因在于防波管即套筒設(shè)計不合理，杭州灣海水泥沙含量極大，海水中含有泥沙量在3‰～5‰之間，故當海水進入相對靜止區(qū)域時，易造成泥沙沉積。由于在液差位計的測量筒中的海水相對靜止，泥沙積蓄沉淀堵塞筒體，造成水位壓差計失控，數(shù)值顯示不準確。泥沙極易淤積于套管內(nèi)，導致套管堵塞，從而壓力測量不準確。由于防波管土建時已經(jīng)預埋好，因而難以改造。

3 對于壓差計不準確應對措施的探討

3.1 使用生活飲用水沖洗套筒

壓差計測量不準根本原因在于套筒內(nèi)泥沙淤積而出現(xiàn)假水位，對此電廠采取定期人員用生活飲用水反復沖洗所有套筒。此方法見效快，淤積的泥沙被沖走后壓差計馬上測量精準，但是療效不持久，有時沖洗好不到一天時間套筒馬上又堵塞，而且有時一個堵塞的套筒沖洗一天半時間也沖洗不好。此法不僅浪費大量的生活飲用水，同時生活飲用水作為全廠消防水箱和電廠水泵軸封水的水源，影響生活飲用水壓會直接影響到水泵的正常運行，而且需要專門的人力來沖洗，極大浪費人力和時間成本。

沖洗套筒時需要將壓力計拉上來而后再放回去，壓力計為壓力敏感元件，有震壞測量元件的可能，同時頻繁操作會導致儀表電纜彎折、線芯磨斷和導氣電纜損壞，發(fā)生滲漏水事故。同時，壓力計被拉出套筒，進而失去壓力監(jiān)測功能。

1）從測量筒內(nèi)取放水位探頭時，一定要輕拿輕放，防止損壞探頭。

2）禁止穿硬底和易滑的鞋，防止滑跌。

3）對使用的沖洗水帶、繩索、噴槍、接頭進行認真檢查，不得有破損，在作業(yè)中不得有漏水或有噴注現(xiàn)象，防止漏水向下層延伸滲漏。

4）沖洗時，噴水槍嚴禁對著人體和電儀設(shè)備，嚴防事故的發(fā)生。

5）噴水槍的綁扎必須牢固可靠，防止捆扎不牢散落，使槍頭跌落損傷器具。

3.2 設(shè)計專門的沖洗系統(tǒng)

新增系統(tǒng)作為格柵/鼓形濾網(wǎng)壓差計導管的定期沖洗用水，以預防泥沙淤積，水源來自除鹽水廠房超濾濃水排放，但不作為泥沙淤積狀態(tài)的應急沖洗措施。水源有效容積為100m3，沖洗水泵流量為70m3/h，揚程35m。沖洗系統(tǒng)共有100 個沖洗點，各個沖洗點為自動閥門，閥門由PLC 自動控制[5,6]，按照程序自動定時逐個沖洗。按照設(shè)計，超濾系統(tǒng)濃水產(chǎn)水量為35m3/h。根據(jù)除鹽水廠房排水量，考慮每隔3h 自動沖洗一次，每小時用水為70m3。壓差計導管每個沖洗點每周期沖洗時間為6min。

但上述設(shè)計并不符合運行實際，除鹽水廠房的制水系統(tǒng)是間斷運行。按照管理規(guī)定，當除鹽水水箱水位降至中液位定值時，要求值班人員手動啟動除鹽水制水程序，待水箱水位高時手動停運制水。機組穩(wěn)定功率運行時，除鹽水用量很少，制水操作不多，不能滿足沖洗系統(tǒng)水量需求，根本達不到每隔3h 沖洗一次的設(shè)計目的。

運行實際中除鹽水制水同時排水一次為35min，濃水產(chǎn)量在40m3/h 左右；沖洗水水源在16.5 天時間內(nèi)沖洗水只有6 次啟泵沖洗，每次啟泵時間35min；1 號除鹽水水箱制水操作在6 天10 小時內(nèi)制水操作僅一次，2 號除鹽水水箱制水操作在6 天10 小時內(nèi)制水操作也僅是一次。

新沖洗系統(tǒng)涉及到有48 個電動閥，分為24 組，每組沖洗6min。24 組閥門沖洗完成需要耗時2 小時24 分鐘，水量111.84m3。

按照沖洗水沖洗程序設(shè)計，壓差計沖洗每個點的沖洗時間為6min，共有50 個點，一次同時沖洗兩個；鼓網(wǎng)流到?jīng)_洗每個點沖洗時間為15min，共有24 個點，一次沖洗一個點。全部沖洗完成需要水量為236.5m3，需要除鹽水系統(tǒng)連續(xù)制水6.75h。而運行實際中1 號水箱從7.5m 制水到10m 只需要除鹽水系統(tǒng)運行2h 即可，2 號水箱從17m 制水到19.5m 需要除鹽水系統(tǒng)運行10h，顯然能夠使用新沖洗水沖洗壓差計的機會很少。

按照設(shè)計沖洗時間來看，沖洗水每個沖洗點的沖洗周期為7h。即壓差計每個點在沖洗時，時間只有6min，之后需要等待7h 才能被再次沖洗。顯然周期太長，沖洗時間太短。

沖洗水沖洗管道與壓差計套筒沖洗接口也不合理。沖洗水沖洗口連接在套筒頂部，沖洗水直接灌入套筒，依靠水的重力沖洗。而人工使用生活飲用水沖洗套筒的操作規(guī)程要求沖洗水帶及噴水槍應直接吊入套筒最底部，進入淤積的泥沙層，利用生活飲用水0.45MPa 高壓水沖洗。

沖洗水每個沖洗點均為電動閥門，電動閥門的故障和維護成本很高。

綜上可知，目前的應對措施都沒有取得預期效果，不能解決根本問題，反而引入更多問題。

4 結(jié)語

本文對格柵/鼓網(wǎng)壓差計存在的實際問題進行了闡述，對此采取了應對措施和設(shè)計了沖洗系統(tǒng)，詳細分析了兩種應對措施在實際運行中存在的問題。指出人工沖洗的方法起不到有效作用，而且還增添了很多風險，增加了人力物力成本；認為沖洗系統(tǒng)在設(shè)計上存在很多的問題，不能滿足設(shè)計目的和不符合現(xiàn)場運行實際，該系統(tǒng)自投運以來一直沒有取得好的效果。兩種措施并不能解決現(xiàn)時存在的壓力計套筒泥沙堵塞問題。

本文詳細分析了兩種應對壓力計套筒泥沙堵塞措施的問題，為后續(xù)沖洗系統(tǒng)設(shè)計改進提供了依據(jù)，為處理同類型問題提供了借鑒。