識別主熱凈化系統(tǒng)過濾器更換過程中風(fēng)險(xiǎn)分析及應(yīng)對措施

尹訓(xùn)利

（中核核電運(yùn)行管理有限公司，浙江 嘉興314300）

1 主熱凈化系統(tǒng)簡介

1.1 主熱凈化系統(tǒng)流程簡介

秦三廠主熱傳輸凈化系統(tǒng)在正常運(yùn)行工況下一直保持運(yùn)行，其功能主要是過濾和凈化主熱傳輸系統(tǒng)冷卻劑；調(diào)節(jié)主熱傳輸系統(tǒng)的pH值在合適的范圍內(nèi)（10.2～10.4），降低主熱傳輸系統(tǒng)管道的腐蝕和重水輻照分解，并為主熱傳輸壓力和裝量控制系統(tǒng)提供下泄回路。主熱傳輸凈化系統(tǒng)的凈化流來自1#主泵與3#主泵的出口，分別通過一臺再生熱交換器和一臺凈化冷卻器冷卻后，進(jìn)入過濾器、離子交換柱與再生熱交換器的殼側(cè)回到主熱傳輸系統(tǒng)。

1.2 主熱凈化系統(tǒng)正常運(yùn)行參數(shù)簡介

主熱傳輸凈化系統(tǒng)的凈化流來自1#主泵與3#主泵的出口，其正常運(yùn)行的參數(shù)范圍如下：

過濾器壓差63335為17~200kPa

離子交換柱壓差63335 PT9 AX-362<520kPa

管道過濾器壓差63335 PT10 AI-1117<200kPa。

1.3 主熱凈化系統(tǒng)過濾器

秦三廠主熱傳輸凈化系統(tǒng)的過濾器有兩個(gè)，過濾器3335-FR1、FR2濾芯是原先設(shè)計(jì)由波紋紙板制造的，由于對于雜質(zhì)等的每臺過濾器的截留顆粒大于5微米，在運(yùn)行實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)該型過濾器對于雜質(zhì)的過濾效果不明顯，現(xiàn)在已經(jīng)通過設(shè)計(jì)變更將2#過濾器濾芯改成0.1微米的玻璃纖維。主熱傳輸凈化系統(tǒng)的過濾器（3335-FR1、FR2）位于R/B-402房間內(nèi)63495系統(tǒng)的分析儀旁邊。正常情況下一臺處于正常的投運(yùn)狀態(tài)，一臺處于備用狀態(tài)。隨著機(jī)組的運(yùn)行，雜質(zhì)和破碎樹脂等在過濾器上沉積，引起過濾器的壓差增大，當(dāng)壓差達(dá)到200 kPa時(shí)發(fā)出高壓差報(bào)警，此時(shí)需要過濾器切換到備用過濾器運(yùn)行，然后根據(jù)規(guī)程對過濾器進(jìn)行更換。

2 主熱凈化系統(tǒng)過濾器更換流程

主熱傳輸凈化系統(tǒng)需保持連續(xù)運(yùn)行以保證主熱傳輸系統(tǒng)的雜質(zhì)水平，PD值和離子水平在正常的范圍以內(nèi)，主熱傳輸凈化系統(tǒng)的過濾器在濾網(wǎng)壓差超過200 kPa或者過濾器連續(xù)運(yùn)行18個(gè)月以后需要進(jìn)行更換。

3 主熱傳輸系統(tǒng)過濾器更換中的事件及原因分析

3.1 事例一

2017年3月，秦三廠二號機(jī)組在執(zhí)行3335-FR2的更換操作，在執(zhí)行3335-FR2的吹掃的過程中，由于3335-FR1疏水閥3335-V13存在內(nèi)漏，導(dǎo)致在進(jìn)行3 335-FR2吹掃時(shí)，介質(zhì)從3335-V13處經(jīng)過3335-V43進(jìn)入38310系統(tǒng)，最終引起泄漏。在R014房間回收介質(zhì)42.6 kg，3335-FR2更換工作沒能按計(jì)劃開展。其泄漏流程如圖1所示：

圖1 二號機(jī)組3335-FR2的更換操作流程

原因分析：

（1）運(yùn)行規(guī)程存在不足。

98-33350-OM-001第4.2.3節(jié)“更換過濾器3335-FR2的濾芯”第2~7步對3335-FR2進(jìn)行隔離并卸壓后，第8步對3335-FR2隔離邊界進(jìn)行了驗(yàn)證，但該程序缺少對3335-FR2吹掃邊界驗(yàn)證的相關(guān)步驟。

該章節(jié)第11步疏水切換吹掃的條件為“3335-SG1或3381-SG12的水流停止后”，因?yàn)?335-SG1現(xiàn)場為水平布置，其底部殘余少量水時(shí)現(xiàn)場無法準(zhǔn)確判斷是否疏水結(jié)束。

本次操作，一名現(xiàn)場值班員在11∶00左右檢查3381-SG12有小股水，匯報(bào)主控后因其他工作離開反應(yīng)堆廠房。另一名現(xiàn)場值班員在現(xiàn)場監(jiān)視3335-SG1，至11∶40檢查3335-SG1只有底部一攤水，未發(fā)現(xiàn)明顯水流跡象，判斷認(rèn)為水流已停止，疏水結(jié)束。因程序缺陷，現(xiàn)場值班員B未確認(rèn)3381-SG12狀態(tài)，隨后根據(jù)程序?qū)?335-FR2疏水切換到吹掃狀態(tài)。

根本原因：

（2）2-3335-V13存在內(nèi)漏，導(dǎo)致重水泄漏。

促成原因：

運(yùn)行規(guī)程存在不足，沒有對過濾器吹掃回路的嚴(yán)密性進(jìn)行驗(yàn)證，以及判斷是否疏水干凈的方式不準(zhǔn)確。

3.2 事例二

2017年4月，運(yùn)行值在根據(jù)OM執(zhí)行在3335-FR1疏水、吹掃時(shí)，3381-SG12始終有小股水流，懷疑3335-V9、V14可能存在內(nèi)漏，為驗(yàn)證3335-V9閥門是否存在內(nèi)漏，現(xiàn)場關(guān)閉了3335-V7?，F(xiàn)場在關(guān)閉了3335-V7后，因3335-V9內(nèi)漏，3335-V10關(guān)閉情況下，水從逆止閥3335-V11反向流經(jīng)3335-V12，最終從氮?dú)庀到y(tǒng)減壓閥3353-PRV5處漏出。

原因分析：

因?yàn)轱L(fēng)險(xiǎn)分析不到位，沒有考慮到如果3335-V9確實(shí)存在內(nèi)漏，在關(guān)閉3335-V7后，介質(zhì)將積聚在3335-V7、V10上游，同時(shí)未考慮到逆止閥3335-V11在未承壓時(shí)存在逆止不嚴(yán)的情況,會引起泄漏。

根本原因：

3335-V9存在內(nèi)漏，導(dǎo)致重水泄漏。

促成原因

本次事件中，運(yùn)行人員對3353-PRV5如果下游重水管線壓力升高時(shí)可能導(dǎo)致3353-PRV5超壓漏水的風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知不足，在規(guī)程中也沒有相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)提示信息。秦三廠的反應(yīng)堆廠房氮?dú)庀到y(tǒng)設(shè)計(jì)工況的運(yùn)行壓力是0.7 MPa，運(yùn)行溫度是65℃。3353-PRV5調(diào)節(jié)壓為4.5~5.5psi（31~38kPa）其超壓保護(hù)0.69 MPa（100psi）。

4 主熱傳輸凈化系統(tǒng)更換過濾器中風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對措施

4.1 增加管道上泄漏探測裝置

在系統(tǒng)的風(fēng)管上加裝加bettle報(bào)警裝置。在過濾器的使用儀用壓空吹掃的過程中，如果出現(xiàn)隔離閥內(nèi)漏，將會導(dǎo)致介質(zhì)進(jìn)入風(fēng)管中。由于風(fēng)管適用流體為空氣，所以水會在風(fēng)管低處聚集，可以在風(fēng)管的低處加裝bettle報(bào)警裝置，提供輔助的監(jiān)視重水泄漏的監(jiān)視手段。

4.2 主熱凈化系統(tǒng)過濾器重新選型及隔離閥門

通過選擇新型的主熱凈化系統(tǒng)過濾器，其使用壽命可以達(dá)到24個(gè)月，以此來保證主熱凈化系統(tǒng)過濾器的更換窗口和大修的窗口可以吻合。增加四個(gè)電動隔離閥介質(zhì)泄漏的風(fēng)險(xiǎn)將會降低。對邊界隔離閥門重新選型，選擇密封性更好的閥門，減少系統(tǒng)的泄漏。

4.3 主熱凈化系統(tǒng)過濾器兩塊就地壓力指示表的變更

在過濾器的更換過程中，主熱凈化系統(tǒng)的兩塊就地壓力指示表系統(tǒng)的監(jiān)視非常的重要，這兩塊就地壓力指示表用于確認(rèn)過濾器濾芯的更換，壓力指示為0 kPa時(shí)，說明所隔離的過濾器已完全疏水。表計(jì)的量程換成電子式的壓力表上加裝小量程的壓力表用于指示壓力并且在壓力表前加裝隔離閥用于壓力表的投切，避免壓力表的損壞。

4.4 運(yùn)行規(guī)程完善

在規(guī)程增加驗(yàn)證吹掃回路嚴(yán)密性的操作步驟，增加關(guān)于3353-PRV5下游管線壓力高可能介質(zhì)反充超壓漏水的風(fēng)險(xiǎn)說明和應(yīng)對措施。

4.5 加強(qiáng)相關(guān)參數(shù)的監(jiān)視

監(jiān)視參數(shù)儲存箱液位，當(dāng)由于閥門內(nèi)漏導(dǎo)致凈化系統(tǒng)的介質(zhì)泄漏時(shí)，可以通過監(jiān)視收集箱的液位在吹掃以后是否存在明顯的拐點(diǎn)來監(jiān)視凈化系統(tǒng)是否存在泄漏。如圖2所示。

圖2 主熱凈化系統(tǒng)過濾器吹掃期間收集箱的液位變化趨勢

4.6 對于邊界管道的溫度進(jìn)行測量

在疏水的過程中，檢測邊界管道溫度。在使用氮?dú)獯祾叩倪^程中，管道的溫度應(yīng)該接近室溫。如果邊界隔離閥存在內(nèi)漏，將會有約55℃的重水流到吹掃的管道中，如果泄漏量明顯將會加熱管道，邊界管道的溫度將會上升。

5 結(jié)語

因?yàn)檫^濾器的更換為在線更換，所以對于壓力邊界的密封要求更加嚴(yán)格，重水泄漏的風(fēng)險(xiǎn)增大。因?yàn)榍厝龔S大修周期變?yōu)?4個(gè)月，導(dǎo)致過濾器更換的窗口和大修的窗口一般不能重合。通過優(yōu)化規(guī)程，更換相關(guān)設(shè)備，加強(qiáng)對于參數(shù)的監(jiān)視，加強(qiáng)對于邊界閥門存在內(nèi)漏的風(fēng)險(xiǎn)分析，保證在更換過濾器的過程中泄漏的風(fēng)險(xiǎn)降到最小，如果出現(xiàn)泄漏第一時(shí)間可以識別并及時(shí)的恢復(fù)，減少介質(zhì)損失和污染。