為保障核電站安全,壓水堆核電站在核燃料和外部環境之間共設置了四道屏障。其中的第四道屏障反應堆安全殼可以防止放射性物質進入環境,它對核電站安全的重要性可見一斑。對新建核電站安全殼進行抗壓強度測試,驗證其建造質量,就顯得至關重要。
安全殼打壓試驗是將安全殼隔離閥、人員閘門、應急閘門、設備閘門以及燃料運輸通道封閉,用壓縮空氣按照一定升壓速率對安全殼進行充壓。達到預定壓力后停止充壓,通過實時采集的數據檢測安全殼泄漏率,同時檢驗其建造強度。
5月初,經過2個多月的充分準備,方家山1號機組安全殼打壓試驗提上了中核運行一廠調試隊的工作日程。在此之前,調試隊成立了由核島組組長周志文牽頭的安全殼打壓試驗小組。在整個工作中,試驗小組沉著應對,化解一個個難題,搬走一塊塊絆腳石,為試驗圓滿完成奠定了堅實的基礎。
關鍵查找,巧化壓力
安全殼打壓試驗的成敗與否,關鍵看準備。如果準備工作使安全殼隔離閥以及相關通道保持良好密封狀態,試驗就能順利進行。
試驗小組成立后,就開始了一系列繁瑣復雜的準備工作,協助相關單位熟悉接線和信號通道打通情況,準備安全殼打壓試驗規程以及執行準備文件工作包,檢查安全殼隔離閥的狀態及上鎖情況,進行聽音人員承壓培訓……
5月14日,安全殼已基本具備打壓試驗條件。此時距離試驗啟動不到一天時間。時間越近,壓力越大,大家如芒在背。如何才能化解這股強大的壓力呢?
經過討論,試驗小組決定對不要求做貫穿件密封性試驗的部分閥門進行查找。不多時,第一個泄露點顯現。在對蒸發器排污系統貫穿件進行密封性試驗時,其殼外隔離閥失效,更嚴重的是隔離閥后的第二道隔離閥仍然失效。
隔離閥失效很可能導致打壓試驗失敗!怎么辦?此時已近午夜,臉上滿是豆大汗珠的試驗小組成員鄧安濤,不停地來回走動。該試驗負責人李恒隨即拍著他肩膀說:“不急。總有辦法解決。辦法總比困難多。”李恒立即向上級匯報。隨后經過施工人員2個小時維修,問題得到解決。
在接下來的查找中,試驗小組還解決了同樣不要求進行密封性試驗的蒸發器二次側主給水管道和主蒸汽管道上的多個插塞泄漏的問題。
謹慎聽音,速堵泄漏
一切準備工作就緒后,方家山1號機組安全殼打壓試驗在5月15日21時正式啟動。10分鐘后,開始升壓。整個升壓過程需達到預定的0.01MPa.g(0.1MPa.g相當于1個大氣壓)、0.1MPa.g平臺、0.21MPa.g平臺,達到0.42MPa.g之后停止充壓,進行保壓,最終達到0.48MPa.g。每次保壓稱作一個壓力平臺。本次安全殼打壓試驗聽音階段先后經歷了“0MPa.g平臺”、“0.01MPa.g平臺”,直到“0.1MPa.g平臺”。
“0.1MPa.g平臺”俗稱“1公斤平臺”,相當于承受10m水深的壓力。在此平臺下,試驗人員進入安全殼進行聽音檢查工作。在此平臺上工作,如此高壓可能會對試驗人員身體造成不良反應。為此,聽音檢查小組成員都進行了嚴格篩選和壓力培訓。
此次聽音檢查小組由熟悉安全殼內布置的宋政池、鄧安濤等13人組成。16日14時20分,聽音人員進入安全殼人員閘門中間艙。在經過半個小時升壓適應后,聽音人員順利進入安全殼。安全殼內部分為7層,最下面的地下一層標高為-3.4米,第二層的標高為零米,而最高一層為20米。鄧安濤帶領一隊,從0米開始聽音;宋政池帶領二隊,直奔8米環廊。
當二隊走到20m平臺時,大家心都提到了嗓子眼兒。“嗤嗤”的聲音連續傳來。在安靜的穹頂下,漏氣聲清晰明顯,宋政池立即組織人員進行檢查,原來是承受17個小時的高壓后,管道多個封堵裝置的連接螺紋處出現了泄漏。隨后,宋政池迅速向試驗指揮部匯報情況。經過近2個小時搶修,所有封堵裝置恢復正常。16時50分,所有聽音人員工作結束,順利退出安全殼。
精心測算,關鍵平臺終保壓
5月16日21時20分,安全殼內壓力繼續向“0.21MPa.g平臺”升壓。經過9小時順利保壓后,至18日15時56分,順利進入試驗最為關鍵的“0.42MPa.g平臺”升壓。
在保壓過程中,安全殼會存在一定泄漏率。殼內氣流擾動、溫度下降等都會造成殼內壓力下降。為了彌補下降壓力,打壓試驗規程要求將“0.42MPa.g平臺”的壓力達到0.4215MPa.g時停止充壓。
然而,停止充壓時大氣壓力為近段時間最低點,但隨著大氣壓力逐漸回升,平臺壓力加速下落。倘若一旦壓力下降到0.42MPa.g以下,就不能夠保守的計算安全殼的泄漏率。面對這種情況,當晚值班的周志文非常焦急,緊鎖雙眉。他每隔一段時間就在操作臺前計算一下泄漏率和監測平臺壓力。在持續16小時保壓后,關鍵平臺終于保住了壓力。經過計算,安全殼泄漏率遠遠小于驗收準則要求。
隨后繼續向“0.483MPa.g”升壓,順利進行強度試驗后,安全殼打壓試驗完成全部升壓平臺。20日15時30分,進入試驗壓力下降平臺,至24日11時40分,泄壓結束。至此安全殼打壓試驗全部結束。
經計算,各項指標符合試驗驗收準則要求,安全殼泄漏率低于試驗規程要求,結構變化符合試驗規程要求。“面對如此高壓力,安全殼hold住了!”李恒激動地說。他所在的試驗小組,通過打壓試驗,證明了安全殼在失水事故情況下是安全可靠的。這是對試驗小組成員努力工作的最好印證,同時也是最大的鼓勵與肯定。對于參與打壓試驗的人來說,這只不過只是調試過程中的一個階段性工作。為了早日完成方家山核電工程調試工作,機組早日投產,他們將繼續保持嚴謹細致的工作態度,投入到接下來的調試工作中去。
責任編輯: 江曉蓓