陳龍，王東利

（中廣核核電運營有限公司，廣東 深圳518000）

1 引言

蒸汽發(fā)生器（下文中簡稱“蒸發(fā)器”）高水位堵板是為了優(yōu)化大修工期，在蒸發(fā)器一次側管座密封環(huán)上臨時安裝的密封裝置。國內現有的高水位堵板多采用氣囊密封式，各廠家高水位堵板結構略有不同。各電站采購書要求設備具備密封防水功能，但沒有具體的細則要求。從實踐情況來看很難滿足現場實際應用需求。本報告針對氣囊密封高水位堵板（下文中簡稱“高水位堵板”或“堵板”）的驗收進行介紹，以確保堵板性能，最大程度減少超預期泄漏的情況發(fā)生。

2 CPR1000 機組蒸發(fā)器一次側管座密封環(huán)高水位堵板介紹

2.1 高水位堵板的結構介紹

堵板系統(tǒng)結構大致可分為：控制箱、管線、主體結構（中間板、側板、密封氣囊、緊固件）。

控制箱：控制、調節(jié)氣體流量及壓力并提供參數顯示，同時可進行氣體分流；

管線：包含主氣源管線、電源線及分氣管線；

主體結構：包含中間板、側板、密封氣囊、緊固件。

2.2 高水位堵板原理介紹

密封氣囊的結構，整個膠囊呈碗狀，與中間板連接固定，用來實現密封的兩道氣囊位于整個膠囊周向外側。正常安裝后，氣囊充氣膨脹后擠壓一次側管座密封環(huán)內側形成密封。高水位堵板共有3 道密封：干室密封、濕室密封、機械密封。正常情況下，干室密封和濕室密封均能起到單獨密封的作用，構成了2 道密封屏障，機械密封通過緊固件的緊固力，起到緩減泄漏的作用。中間氣室的作用是監(jiān)測泄漏，當干室、濕室充氣后，形成中間氣室密封腔室，可進行充氣、保壓。當干室或濕室出現密封失效點，中間氣室的氣體將會通過失效點泄漏，此時控制箱上對應的中間氣室將會出現流量顯示。

3 CPR1000 機組蒸發(fā)器一次側管座密封環(huán)高水位堵板驗收

3.1 中間板和側板的外觀檢查

中間板和側板檢查需確保壓緊面沒有明顯撞擊缺陷，無裂痕(尤其在安裝孔的外邊)，確保各結合面接洽良好。

3.2 緊固件檢查

檢查螺栓的螺紋狀況和各部件外觀檢查(無擦傷、撞擊、腐蝕等痕跡以及幾何變形缺陷等)。

檢查各緊固件無松動，螺釘等松動件有防松措施。

注：堵板的安裝是服務于蒸發(fā)器的后續(xù)檢修活動，中廣核歷史大修出現過堵板緊固件高度過高，與蒸發(fā)器水室內部堆焊層CCTV 設備相干涉，影響現場工作的事件，使用對于緊固件的高度，也需有一定的要求。

3.3 密封氣囊及氣管的檢查

密封膠囊厚度滿足國家標準要求，密封膠囊及氣管表面無裂縫、無擦傷和磨損，膠囊表面光滑清潔無雜物等。

3.4 其他外觀檢查

檢查堵板整體設計滿足要求，有備用電源和氣源，保證斷電和斷氣情況下堵板的密封功能。

堵板充氣狀態(tài)下，檢查各氣管接頭無泄漏。

3.5 堵板密封氣囊測量

堵板根據現場使用要求，在未充氣的情況下，堵板可以無阻礙安裝到蒸發(fā)器一次側管座密封環(huán)上；在充氣的情況下，堵板的干室密封、濕室密封均勻地坐落在蒸發(fā)器一次側管座密封環(huán)內壁上構成密封。

為滿足上述要求，需對堵板密封氣囊的內外徑尺寸進行實際測量計算，并通過對側板、中間板安裝后的測量數據，以及一次側管座密封環(huán)的極限值來驗證其是否在未充氣前安裝時滿足使用要求，且在充氣后滿足密封要求。

①蒸發(fā)器一次側管座密封環(huán)內徑設計尺寸為Φ965±0.5mm，由此可知，其實際測量尺寸設為A，則964.5mm≤A≤965.5mm。②中間板本身與密封氣囊相連接，安裝時只需再安裝兩塊側板。由于中間板及側板材料類型都為金屬，安裝后，以及密封膠囊充氣前后，對其影響可忽略不計，可實際測量其安裝后的整個金屬結構（中間板+兩塊側板）尺寸，設其未B。③將密封氣囊未充氣前實際直徑測量計算尺寸設為C1，充氣后實際直徑測量尺寸設為C2，C2-C1 的差值即為密封氣囊的補償量，設其未C。

當C1 值＜964.5mm 時，不影響高水位堵板的安裝；當C值＞(965.5-B 值)mm 時，可驗證堵板密封氣囊滿足使用要求。

關于C1、C2 值的測量計算，由于密封氣囊屬于橡膠制品，直接進行測量，誤差較大，可測量其周長，通過公式（周長=π*直徑）,計算C1、C2 值。

注意：測量周長時，需將堵板倒置，并安裝側板。測量未充氣前周長，盡可能將密封氣囊內氣體排空；測量充氣后周長，不能直接充氣到工況壓力，以免充氣破損，建議充氣壓力1bar，根據結果判定是否滿足密封要求。

3.6 密封面檢查

①測量密封氣囊干室密封、濕室密封未充氣狀態(tài)下的寬度，檢驗其是否在工藝轉換的過程中滿足設計要求。②為驗證干室密封及濕室密封在使用中的寬度，將密封面涂抹藍油，并在堵板不充水狀態(tài)下及堵板充水狀態(tài)下進行試驗。 驗證在兩種情況下，藍油坐落在模擬體上的寬度與測量的數據是否一致，進一步驗證氣囊密封的效果。

3.7 壓力密封試驗

為了讓試驗狀態(tài)更接近工況，在水氣共存的環(huán)境下，用系統(tǒng)供水的方式進行堵板密封試驗。

關于堵板使用前的泄漏試驗，需使用蒸發(fā)器一次側管座密封環(huán)模擬體（后續(xù)簡稱“模擬體”）。

模擬體主要用途：高水位堵板安裝和拆卸操作、密封試驗、管線密封檢查、控制箱性能試驗等。模擬體需是1：1 比例全尺寸模擬現場蒸發(fā)器一次側管座密封環(huán)的設計進行加工，且須設計有供水、排氣及壓力顯示裝置。

①靜壓密封試驗。將堵板安裝在模擬體上，設置到工作狀態(tài)。打開排氣閥，用干凈水灌滿試驗臺，待排氣結束后關閉排氣閥。待模擬體壓力顯示為1.56bar 后，關閉水源。保持壓力至少5min，檢查有無泄漏。試驗過程中同時觀察干室密封和濕室密封的壓力變化，要求無泄漏。②動壓密封試驗。將堵板安裝在模擬體上，設置到工作狀態(tài)。關閉排氣閥，用干凈水充入試驗臺。待模擬體壓力顯示升到1.56bar 后，關閉水源。壓力保持至少5min，檢查有無泄漏。試驗過程中同時觀察干室密封和濕室密封的壓力變化，要求無泄漏。

3.8 機械密封試驗

機械密封主要是考慮到堵板在密封氣囊完全失效后，通過膠囊與一次側管座法蘭平面的密封來控制泄漏量，避免出現大量跑水的不可控情況。

堵板安裝在模擬體上，對螺栓用力矩（力矩值按膠囊的壓縮量及機械密封的試驗效果獲?。┻M行均勻緊固。將堵板設置到工作狀態(tài)，將水壓升到1.56bar，斷開氣源，檢查逆止閥（高水位堵板自身需有逆止閥，防止接頭脫落導致密封氣囊不可用）是否泄漏。使用恒壓泵維持1.56bar 的水源壓力，釋放膠囊氣體壓力，根據此刻起水源在一定時間內的重量變化，計算出泄漏量。漏量小于50L/H 則滿足使用要求（50L/H 的定量是根據高水位堵板泄漏后，人員的反應處理時間而來）。

3.9 高水位堵板長時間保壓效果驗證

堵板現場使用時間較長，需進一步驗證密封氣囊在工況下效果是否良好。將堵板安裝在模擬體上，將堵板設置到工作狀態(tài)，將水壓升到2bar，斷開堵板氣源進行保壓試驗，要求每個堵板的保壓時間大于12h，檢查模擬體上壓力表顯示壓力有無變化。

4 結語

通過上述試驗，寧德核電高水位堵板（中核武漢核電運行技術股份有限公司設計制造），防城港核電高水位堵板（中國科學院光電研究所設計制造）圓滿完成了驗收和現場使用，為此報告提供了堅實、可靠的依據。多方位的考量，多層次的把關，無論是理論，還是實踐，保證了高水位堵板的可用性。