赵守霞
国家电投山东省海阳市海阳核电厂，山东 海阳 265116
摘要：介绍了某AP1000核电厂凝结水精处理酸系统在工程建设及运行过程中存在的问题，及后续的改造方案，为其他核电厂提供借鉴，避免同类事情发生。
关键词：CPS酸系统；漏酸；返酸雾；改造方案
1 概述
凝结水精处理系统（以下简称CPS）主要是在机组启动、热备用、安全停堆、冷停堆和功率运行期间二回路水质发生异常时，用来去除二回路系统中的溶解物质和悬浮杂质，保证二回路水质达到要求，提高给水和蒸汽品质，有利于蒸汽发生器长期安全运行。CPS酸系统主要是利用盐酸对阳床和混床中失效的阳树脂再生，充分循环再利用，使CPS系统可以长期稳定的运行。
某AP1000核电CPS和酸辅助系统分开布置，精处理系统设备、再生系统布置在汽机厂房零米层，酸系统设备主要集中于常规岛厂房毗屋酸碱计量间和常规岛室外西侧卸酸碱区域。以下对某AP1000核电厂CPS酸系统在工程建设及运行过程中存在问题进行分析，并对改造方案进行说明。
2 CPS酸系统存在的问题
某AP1000核电厂1号机CPS系统设备安装于2012年，2013-2016年进行调试工作，于2017年5月移交生产。工程建设时间长，部分设备管道已经老化，尤其是CPS酸系统部分塑料材质的设备及部件，给凝结水精处理的系统运行带来风险。以下对某AP1000核电厂CPS酸系统在工程建设及运行过程中存在的问题进行介绍。
2.1 返酸雾
在工程建设过程中，酸贮存罐和酸计量箱未安装液面覆盖漂浮球，缺少液面覆盖漂浮球抑制盐酸挥发，因而产生酸雾；再生车间废液通过管沟排放到废水中和池，管沟通过格栅盖板覆盖，由于排水地沟的密封性不足，导致地沟盖板直接对空，中和池通过排水地沟向再生车间、汽机厂房返酸雾；废水树脂捕捉器的盖子密封性不良，未在排气管 线设计止回阀，废水树脂捕捉器通过排气口向再生车间返酸雾。
2.2漏酸、跑酸
2.2.1管道漏酸
1号机组阳床树脂再生用酸计量泵过滤器下游弯管多次漏酸，酸计量泵出口管道材质为PVDF（聚偏氟乙烯），管道连接为螺纹连接。此处无法直接与碳钢衬胶管道对接，需由UPVC（硬聚氯乙烯）螺纹管道及接头过渡，再与碳钢衬胶管道法兰对接。漏点所在的UPVC管道前后为“死点”，管道刚性连接，且一端与计量泵相连，存在震动，容易导致应力集中并开裂漏酸，如图1所示。
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1号机CPS系统阳床树脂再生用酸计量泵卸压阀与管道脱开，如图2所示，出现漏酸的现象。泄压阀为UPVC材质，与泄压阀本体的法兰为胶连接，由于外界应力的存在及工程建设工期较长，存在胶失效的可能性，使UPVC卸压阀与本体法兰脱落。
2.2.2酸罐衬胶破损导致跑酸
2号机组CPS酸储存罐底部盐酸泄漏，程柱状流下泄，打开酸储存罐顶部人孔、拆除罐体底部保温后，发现罐体外底部有200*200mm左右的不规则空洞，见图3。孔洞与酸液出口管道间有多处条状的小孔洞，形状不规则，见图4。通过敲击孔洞周围，根据敲击声判断约200*500mm的减薄区域。通过顶部人孔外观察罐体内底部有200*300mm长度的带状
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衬胶破损，破损处衬胶已翘起，详见图5。待罐体冲洗完毕后，役检和防腐人员进入罐体内部检查，发现罐体底部衬胶有300~600mm范围破损，见图6。
酸罐衬胶破损导致跑酸，可能的原因：设备在长期的存储过程中衬胶老化，导致内部结构不稳定，耐酸性能下降，严重时造成胶板开裂、脱胶等问题出现；该设备在转运、就位、安装、调试期间底部受到撞击，导致内部衬胶产生裂纹。
2.4管道的配管安装
CPS酸系统管道为碳钢衬胶材质，由设备供货厂家预制并衬胶后供货至现场。由于厂家管道预制存在误差，现场安装过程中出现管道拼装后无法与设备对口，部分厂家管道法兰面本身存在偏斜，无法同时满足三个接口面的平行度要求。
3 改造方案
为解决CPS酸系统的各种问题，对酸系统进行改造，使精处理系统能够长期有效的运行，保证二回路水质达到要求，具体改造方案如下：
3.1尽可能的较少UPVC的材质并由碳钢衬塑管道代替
由于UPVC材质管道承受应力能力比碳钢衬塑差，运行时间久易老化，出现漏酸情况。尽可能较少UPVC的材质并由碳钢衬塑管道代替，可以有效的缓解管道开裂漏酸情况的发生。
3.1.1减少酸计量泵进口UPVC管道
阳床酸计量泵A入口UPVC管道弯头处出现裂纹漏酸，该材质的管道从采购到目前周期比较长，可能存在管道老化、胶水失效问题，造成酸泄漏。
考虑酸计量泵进出口管道的连接方式为螺纹连接，此处无法直接与碳钢称塑管道对接，需由UPVC螺纹管道及弯头过渡，在与碳钢衬胶管道法兰对接。UPVC螺纹管道无法替换，只能尽可能减少UPVC材质的管道。
减少阳床酸计量泵的UPVC的材质管道的长度，通过泵入口管道UPVC的法兰直接与碳钢衬塑管道相连，减少UPVC管材的弯头，由碳钢衬氟的弯头代替；混床酸计量泵由于入口管与泵基础距离过近无法用UPVC管材的弯头代替碳钢衬氟的弯头，只能减少直管段UPVC材质。
3.1.2更换UPVC卸压阀为碳钢衬塑材质
UPVC的卸压阀连接处计量泵出口三通侧脱开，导致漏酸现象的发生。碳钢衬塑材质的卸压阀与之相连的法兰为一体，避免外力存在而发生脱落。
3.2 重新配管安装
酸系统管道为碳钢衬胶材质，采取现场配管的方式，再返回制造厂进行衬胶，衬胶完成后在现场进行安装。
3.3增加返酸雾措施
将贮存罐和酸计量箱安装漂浮球，并将酸雾吸收器排气口引入室外，抑制盐酸挥发；通过在排水沟中安装塑料门帘、排水沟加装水封等措施，彻底阻挡酸雾气体，防止酸雾返回至汽轮机厂房；在废树脂捕捉器的盖上密封盖，并用橡胶垫密封接缝，减少气体流出。
3.4碳钢衬塑管衬塑材质改为聚四氟乙烯
一期精处理系统根据钢塑复合管和管件规范DL/T 935-2005要求，厂家自行选择，厂家选择聚丙烯（PP）为衬塑材料，满足规范要求，衬聚四氟乙烯（PTFE）材质优于衬PP材质，为提高酸管道系统的质量，酸系统长久安全运行，将衬塑材料改为衬PTFE。
3.5 酸储存罐重新衬胶
对酸储存罐外筒体补焊后局部衬胶修复，罐体内部衬胶修复工艺与原厂不同，目前的修复方法丁基板衬胶。
4 结论
某AP1000核电厂一期CPS酸系统在工程建设及运行过程中存在较多问题，多次出现酸计量间返酸雾，跑酸问题，对人员、设备安全造成挑战，系统可靠性无法得到有效保证，对机组安全稳定运行造成影响。通过对精处理酸系统进行重新配管安装、增加支架、尽可能的较少UPVC的材质并由碳钢衬塑管道代替、增加返酸雾措施、更换部分老化设备等多种改造方案，改造后CPS酸系统运行良好，未出现漏酸、跑酸、返酸雾现象，为机组安全有效的运行提供有利保障。
参 考 文 献
[1] 范晔晖.凝结水精处理系统改造[J].华电技术，2010（32）：8-9.
[2] 易美玲,温君,胡筱勇.凝结水精处理系统存在问题原因分析与对策[J].能源研究与管理，2018.91-93.
[3] 盛春. 热电厂凝结水精处理系统有关问题的分析[J].产业与科技论坛，2017（16）：64-65.
作者简介：赵守霞（1988-），女，山东海阳，研究生学历，工程师，国家电投集团山东核电有限公司设计管理处，从事核电厂电厂水处理系统研究6年，通讯地址：山东省海阳市山东核电设计管理处，邮编265116，邮箱zhaoshouxia123@163.com。