彭國勝

摘 要：穩(wěn)壓器安全閥組是實(shí)現(xiàn)壓水堆核電站一回路壓力保護(hù)功能的關(guān)鍵設(shè)備，裝置在穩(wěn)壓器頂部隔間，該隔間具有空間小、物項(xiàng)多、活動(dòng)多的特點(diǎn)，因此，有必要對穩(wěn)壓器安全閥隔間的物項(xiàng)及其在各階段的活動(dòng)進(jìn)行梳理，以便對此空間進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，進(jìn)行合理的綜合布置設(shè)計(jì)，保障穩(wěn)壓器的一回路壓力保護(hù)功能實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：核電站；穩(wěn)壓器；安全閥隔間；綜合布置

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.24.181

0 引言

穩(wěn)壓器是對壓水堆核電站一回路壓力進(jìn)行控制和超壓保護(hù)的重要設(shè)備，主要功能包括壓力控制、壓力保護(hù)、作為一回路冷卻劑的緩沖箱來補(bǔ)償冷卻劑系統(tǒng)水容積的變化、在啟堆時(shí)使冷卻劑系統(tǒng)升壓和停堆時(shí)使冷卻劑系統(tǒng)降壓。壓力保護(hù)功能依靠安裝在穩(wěn)壓器頂部安全閥隔間內(nèi)幾組不同開關(guān)閾值的安全閥組來實(shí)現(xiàn)，該閥組是用來保證反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)及其相連管道和設(shè)備安全的關(guān)鍵設(shè)備[1]。

本文旨在統(tǒng)籌考慮穩(wěn)壓器安全閥隔間內(nèi)各影響因素，提出穩(wěn)壓器安全閥隔間綜合布置設(shè)計(jì)方法，保障穩(wěn)壓器一回路壓力保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)。

1 CPR1000項(xiàng)目穩(wěn)壓器安全閥隔間綜合布置

CPR1000穩(wěn)壓器安全閥隔間內(nèi)，主要布置物項(xiàng)為：3組安全閥組及其接管、穩(wěn)壓器頂部噴淋接管、排氣及取樣接管和上封頭側(cè)部人孔。

3組安全閥組通過U形管與穩(wěn)壓器連接，形成閥前水封，閥后匯集到排放集管，排放集管支承生根在穩(wěn)壓器本體上部專設(shè)支耳上。穩(wěn)壓器噴淋管道布置在設(shè)備頂部，排氣及取樣接管通過上部鋼平臺(tái)后接至隔壁隔間。

穩(wěn)壓器正上方樓板為混凝土蓋板結(jié)構(gòu)，且側(cè)墻設(shè)有開孔，在需要時(shí)打開頂部蓋板，通過環(huán)吊或臨時(shí)吊具實(shí)現(xiàn)隔間內(nèi)物項(xiàng)的引入和引出。穩(wěn)壓器安全閥隔間還布置有有相應(yīng)的儀表管線、電纜橋架和風(fēng)管，以及為各物項(xiàng)活動(dòng)設(shè)置的鋼平臺(tái)和人員通道。

2 EPR項(xiàng)目穩(wěn)壓器安全閥隔間綜合布置

EPR穩(wěn)壓器安全閥隔間引入引出的物項(xiàng)與CPR1000類似，主要為穩(wěn)壓器本體、安全閥組及其他閥門、穩(wěn)壓器人孔蓋等。為保障各物項(xiàng)的順利運(yùn)輸?shù)跹b，在隔間頂部設(shè)置活動(dòng)蓋板。

EPR穩(wěn)壓器安全閥隔間設(shè)置一個(gè)門，通向外部環(huán)形空間（二次屏蔽墻與內(nèi)殼之間區(qū)域）平臺(tái)，保證人員通行。

3 穩(wěn)壓器安全閥隔間綜合布置分析

相對于二代核電CPR1000堆型，三代核電站EPR穩(wěn)壓器上部設(shè)計(jì)：噴淋管嘴未設(shè)置在上封頭、增加了一個(gè)專設(shè)嚴(yán)重事故卸壓管嘴，并再分為兩列嚴(yán)重事故卸壓閥組、增加了一條抽真空管線。EPR增設(shè)的嚴(yán)重事故卸壓閥用于防止高壓熔堆，安全閥僅用于一回路的熱態(tài)和冷態(tài)的超壓保護(hù)，提高了系統(tǒng)的安全性。

EPR穩(wěn)壓器安全閥隔間布置物項(xiàng)較多，綜合布置難度更大。因此，本文主要基于EPR來分析穩(wěn)壓器安全閥隔間的綜合布置，包括穩(wěn)壓器的平面定位、方位定位、其他物項(xiàng)布置及相關(guān)活動(dòng)空間規(guī)劃。

（1）穩(wěn)壓器平面定位。方案設(shè)計(jì)階段，穩(wěn)壓器隔間邊界已確定，需確定穩(wěn)壓器中心相對穩(wěn)壓器隔間的平面定位，該定位要遵循布置設(shè)計(jì)原則，保證管道、閥門、支撐的安裝和檢修空間，以及人員的通行空間。經(jīng)分析，穩(wěn)壓器平面定位布置設(shè)計(jì)主要約束條件為：

1）根據(jù)管道布置設(shè)計(jì)原則，保證穩(wěn)壓器卸壓排放盤管軸線與墻壁之間的距離。

2）EPR穩(wěn)壓器頂部設(shè)置兩層平臺(tái)，上部為混凝土平臺(tái)，用于安全閥和嚴(yán)重事故卸壓閥等物項(xiàng)的操作活動(dòng)；下層為鋼平臺(tái)，用于該區(qū)域管嘴、管道及保溫層等物項(xiàng)的操作活動(dòng)?；炷梁弯撈脚_(tái)的通行寬度和高度應(yīng)滿足人員通行要求。

3）隔間內(nèi)閥門的要有足夠的操作空間。

4）平臺(tái)邊界的確定，應(yīng)保證人員、物項(xiàng)的通道尺寸和保溫層拆裝空間。

5）特殊管道的布置需求，主要考慮管道的水力性能。EPR穩(wěn)壓器通過倒U形嚴(yán)重事故卸壓排放管連接兩列嚴(yán)重事故卸壓閥，根據(jù)其水力性能計(jì)算，該倒U形管一般采用大彎曲半徑連接，該管段所占長度較大，是影響平面定位、方位定位的一個(gè)重要因素。

根據(jù)上述主要影響因素，通過在隔間范圍內(nèi)放樣可基本確定穩(wěn)壓器中心在穩(wěn)壓器隔間內(nèi)的平面定位。

（2）穩(wěn)壓器方位定位。本文穩(wěn)壓器方位定位指穩(wěn)壓器頂部關(guān)鍵接口的方位定位，主要為人孔和嚴(yán)重事故卸壓排放管嘴，涉及后續(xù)穩(wěn)壓器本體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

CPR1000穩(wěn)壓器位于上封頭斜上方，需考慮其方位所對方位是否有足夠空間進(jìn)行相關(guān)操作活動(dòng)。EPR穩(wěn)壓器人孔位于上封頭頂部正中，不需考慮其方位，但需保證其上部的操作空間。

EPR穩(wěn)壓器上部的嚴(yán)重事故卸壓排放接管長度較長，為保證有足夠的布置空間，也需確定其在隔間合適的方位。

（3）相關(guān)活動(dòng)空間。在安裝、在役檢查、運(yùn)維等階段，穩(wěn)壓器安全閥隔間內(nèi)均有相關(guān)活動(dòng)，經(jīng)分析，主要活動(dòng)為：

1）安裝活動(dòng)：穩(wěn)壓器、安全閥、嚴(yán)重事故卸壓閥等引入安裝。

2）在役檢查：上封頭與筒體連接焊縫的內(nèi)部RT檢查、人孔與上封頭連接焊縫的外部UT檢查；人孔螺孔之間韌帶區(qū)的外部UT檢查；排氣接管連接焊縫的外部RT檢查、卸壓排放管連接焊縫的外部RT檢查、噴淋接管連接焊縫的外部RT檢查、各接管與安全端異種金屬焊縫的外部PT和RT檢查、從穩(wěn)壓器人孔進(jìn)入的內(nèi)部TV檢查[2]。

3）運(yùn)維活動(dòng)：穩(wěn)壓器、安全閥、嚴(yán)重事故卸壓閥及穩(wěn)壓器人孔蓋等大件維修活動(dòng)，以及各物項(xiàng)的引出、引入更換活動(dòng)。

穩(wěn)壓器安全閥隔間綜合布置設(shè)計(jì)需根據(jù)各活動(dòng)的對象、工具和人員具體需求考慮這些活動(dòng)的物項(xiàng)通道、人員通道和操作空間，合理規(guī)劃操作平臺(tái)的標(biāo)高和范圍，實(shí)現(xiàn)物項(xiàng)和人員的可達(dá)性、便利性，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)人員盡量低的輻照。

（4）其他物項(xiàng)布置原則。方案設(shè)計(jì)階段，穩(wěn)壓器安全閥隔間內(nèi)的其他工藝管道、通風(fēng)、電氣、儀控等物項(xiàng)布置需統(tǒng)籌考慮整個(gè)廠房的規(guī)劃，并按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行規(guī)劃。

4 結(jié)論

基于CPR1000和EPR穩(wěn)壓器安全閥隔間對比及對EPR穩(wěn)壓器安全閥隔間的綜合布置設(shè)計(jì)的深度分析，梳理了隔間內(nèi)布置物項(xiàng)、主要活動(dòng)及活動(dòng)空間需求，提出了穩(wěn)壓器安全閥隔間綜合布置設(shè)計(jì)方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]蘇林森.900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設(shè)備[M].北京：原子能出版社，2007.

[2]國家核安全局.HAD 103/07核電廠在役檢查[M].北京：中國法制出版社，1988.