高偉+劉昊炎++黃小俊

摘 要：近年來(lái)隨著沿海海洋生態(tài)環(huán)境的變化，濱海核電廠經(jīng)常發(fā)生海生物、漂浮物堵塞取水口的事件。目前國(guó)內(nèi)的核電廠在機(jī)組運(yùn)行的時(shí)候，均已大海為最終熱阱。如果取水口被堵塞，可能會(huì)造成機(jī)組因?yàn)槔鋮s水不足而停堆或者降功率運(yùn)行。因此，為了保障核電廠運(yùn)行的安全，迫切需要對(duì)濱海核電廠冷源工程進(jìn)行改造和設(shè)計(jì)，提高核電廠運(yùn)行的安全性。該文介紹一種自防污攔污網(wǎng)（銅合金網(wǎng)）在核電廠冷源改造中的應(yīng)用。通過(guò)與普通攔污網(wǎng)（尼龍網(wǎng)）的分析比較，闡明自防污攔污網(wǎng)的工程優(yōu)勢(shì)，為其他已建或在建核電廠攔污設(shè)計(jì)或改進(jìn)設(shè)計(jì)提供重要參考。

關(guān)鍵詞：核電廠 自防污網(wǎng) 攔污網(wǎng) 冷源安全 銅合金

中圖分類(lèi)號(hào)：TL4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）01（c）-0056-02

近年來(lái)隨著沿海海洋生態(tài)環(huán)境的變化，濱海核電廠經(jīng)常發(fā)生海生物、漂浮物堵塞取水口的事件。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，自2014年以來(lái)，國(guó)內(nèi)在運(yùn)機(jī)組多次出現(xiàn)海生物聚集而影響機(jī)組運(yùn)行的事件，如表1所示。

為了有效減輕海生物暴發(fā)對(duì)核電廠冷源安全的影響，在取水明渠內(nèi)或者取水頭部設(shè)置攔污設(shè)施（攔污網(wǎng)）已經(jīng)勢(shì)在必行。目前應(yīng)用較多的攔污網(wǎng)均使用尼龍網(wǎng)，在使用過(guò)程中易被海生物附著、腐蝕，每隔幾個(gè)月就要進(jìn)行全網(wǎng)的清理修復(fù)。

銅合金網(wǎng)的材料由銅、鋅、錫、鎳、銻等金屬組成，在使用過(guò)程中可緩慢釋放重金屬離子從而能避免海生物在網(wǎng)上附著生長(zhǎng)。銅合金網(wǎng)以其自身的特殊性能已經(jīng)逐漸在核電廠冷源改造中得到應(yīng)用，下文將從四個(gè)方面闡述自防污銅合金網(wǎng)相較于普通攔污網(wǎng)（尼龍網(wǎng)）的工程優(yōu)勢(shì)。

1 功能穩(wěn)定性高

自防污攔污網(wǎng)是在制造過(guò)程中將防海生物附著及防海水腐蝕的元素合成在原材中，使網(wǎng)絲自身具有防污、防腐蝕、防附著的功能。中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所2009年12月在遼寧大連、山東威海、福建寧德、廣西防城港、浙江舟山等5個(gè)海域進(jìn)行銅合金網(wǎng)防污試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)半年時(shí)間，網(wǎng)片沒(méi)有任何附著，網(wǎng)片功能穩(wěn)定、自防污效果明顯[1]。（如圖1）

自防污攔污網(wǎng)透水率在120個(gè)月內(nèi)非常穩(wěn)定，緩慢的附著率不大于5%，透水性保持在初始效能的合理范圍之內(nèi)；普通攔污網(wǎng)在海生物生長(zhǎng)的一個(gè)周期內(nèi)，附著率可達(dá)到50%，網(wǎng)目嚴(yán)重堵塞。經(jīng)過(guò)堵塞—清理—再堵塞—再清理，網(wǎng)片透水穩(wěn)定性波動(dòng)較大，無(wú)法滿(mǎn)足核電廠長(zhǎng)期穩(wěn)定的過(guò)水流量的要求。

自防污攔污網(wǎng)耐久性比較強(qiáng)，銅絲的抗拉強(qiáng)度可達(dá)到82 MPa，在10年的使用壽命內(nèi)由于銅離子的流失引起的強(qiáng)度下降較小，耐久性能得到很好保證。普通攔污網(wǎng)在海生物分泌液及海水的綜合腐蝕下，幾個(gè)月后（海生物一個(gè)附著周期后）網(wǎng)繩的強(qiáng)度就大為降低，網(wǎng)片的耐用性無(wú)法得到保證，必須進(jìn)行全網(wǎng)的清理修復(fù)。

2 維護(hù)效率高

江蘇某沿海核電廠有一道攔污網(wǎng)采用銅合金網(wǎng)，自2009年投入使用以來(lái)，至今沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)一例被海生物附著或腐蝕現(xiàn)象，攔污網(wǎng)日常維護(hù)量很小。而廣東某核電廠采用普通攔污網(wǎng)，每天需進(jìn)行水下和水下清理檢查網(wǎng)片各一次。另外每年需對(duì)攔污網(wǎng)網(wǎng)片上滋生的海生物進(jìn)行1～2次清理，每次約1～2個(gè)月，維護(hù)工作量非常大[2]。

3 適用性良好

銅合金網(wǎng)由于結(jié)構(gòu)制作技術(shù)，本身具有柔性，可以卷折、折疊，從而方便搬運(yùn)。在攔污網(wǎng)的拆卸過(guò)程中，以一定長(zhǎng)度作為一個(gè)單元，每個(gè)單元使用活扣環(huán)連接，方便組裝拆分，必要可利用浮球進(jìn)行綁扎固定進(jìn)行海上短距離運(yùn)輸。

普通攔污網(wǎng)雖然安裝較方便，但由于海生物易附著且附著后網(wǎng)片自重成十幾甚至幾十倍增加，拆卸方面難度較大。

4 運(yùn)營(yíng)成本低

某核電廠 一道普通攔污網(wǎng)初次安裝工程費(fèi)約為240萬(wàn)，10年內(nèi)須至少更換3次。日常維護(hù)費(fèi)用約100萬(wàn)。而一道自防污攔污網(wǎng)10年內(nèi)無(wú)需進(jìn)行更換，初次工程費(fèi)用約為480萬(wàn)。日常維護(hù)費(fèi)用每年約30萬(wàn)。按照核電廠的內(nèi)部收益率作為折現(xiàn)率進(jìn)行凈現(xiàn)值比較，以10年作為一個(gè)周期分別計(jì)算兩種方案的凈現(xiàn)值，普通攔污網(wǎng)凈現(xiàn)值是自防污攔污網(wǎng)的1.5倍。自防污攔污網(wǎng)全壽命周期運(yùn)營(yíng)成本低。

5 結(jié)語(yǔ)和展望

有自防污功能的攔污網(wǎng)（銅合金網(wǎng)）與普通攔污網(wǎng)（尼龍網(wǎng)）相比，功能穩(wěn)定、耐久性長(zhǎng)、日常維護(hù)工作量小，而且在清理后可以重復(fù)的再次利用，大大降低了其壽期成本。目前已成為很多核電廠冷源改造工程中攔污網(wǎng)建設(shè)的首選方案。但是有自防污功能的攔污網(wǎng)在使用過(guò)程中也需要進(jìn)行一定的日常維護(hù)和清理工作，如果能開(kāi)發(fā)出帶有自動(dòng)清污裝置的攔污設(shè)施（攔污網(wǎng)）將會(huì)從根本上解決攔污設(shè)施（攔污網(wǎng)）日常使用過(guò)程中的維護(hù)問(wèn)題。此方向也必將成為下一階段攔污設(shè)施（攔污網(wǎng)）設(shè)計(jì)的研究方向。

參考文獻(xiàn)

[1] 李明爽.銅合金網(wǎng)衣網(wǎng)箱助推水產(chǎn)養(yǎng)殖“藍(lán)色革命”[J].中國(guó)水產(chǎn)，2011（10）：13.

[2] 李應(yīng)峰，等.核電站進(jìn)水渠攔污網(wǎng)的改進(jìn)與維護(hù)[J].電力安全技術(shù)，2015（11）：45-47.