核电厂设备冷却水系统检修后放射性异常上涨分析及应对

核电厂设备冷却水系统检修后放射性异常上涨分析及应对

魏巍

中广核核电运营有限公司大修项目管理部 广东 深圳

【摘要】核电机组在大修过程中，如果设备冷却水系统检修后出现放射性异常上涨，会影响设备冷却水系统再鉴定及运行，甚至影响大修工期，需要第一时间排查放射性上涨的原因，同时制定应对措施，减少对大修工期的影响。

【关键词】核电厂；设备冷却水系统；放射性；工期

0. 概述

核电机组设备冷却水系统为非放射性系统，系统中的设备和管道都不含放射性，如果在进行设备冷却水系统检修后发现测量系统放射性水平出现异常升高时要特别关注，需分析原因，并制定应对措施，彻底解决此问题。

本文以核电机组大修中在设备冷却水系统 B列检修后再鉴定时，对应系统放射性检测仪表示数非正常波动上涨，最后数据趋势稳定在低于报警值的一定示数为研究对象，对事件原因进行分析，制定应对措施以减少对大修工期产生的影响，同时针对此事件提出反馈行动，尽量减少其他核电站设备冷却水系统出现放射性的概率。

0. 专业知识介绍

设备冷却水系统的放射性检测仪表取样口处于设备冷却水系统泵的上游，当系统启泵后通过泵出口压力迫使系统水流经放射性检测仪表取样腔室，不断更新取样腔室中的介质，实现对设备冷却水系统的实时监测的功能^[1]。

当设备上电完成，设备通过自检无内部故障后，既开始执行取样腔室中的介质监测，若设备冷却水泵不启动，监测的对象为残存在腔室中的液体或者空气。

0. 原因分析及排查

根据设备冷却水系统放射性检测仪表示数上涨的可能原因，对可能的原因逐项进行根本原因分析。

1. 1. 放射性检测仪可用性排查

当出现设备冷却水系统放射性上涨时首先排查是否为真实放射性上涨。

（1）对放射性检测仪表可用性排查

放射性检测仪表波动上涨并稳定后，首先检查仪表取样与测量回路是否正常，必要时更换放射性检测仪表备件，对比新备件测量参数，核实是否是因为放射性检测仪表故障导致，如仪表故障则直接更换。

（2）对设备冷却水 B列取样分析

化学人员取样分析设备冷却水系统B列水质，通过总放射性比活度、钴58比活度、氚含量比活度分析水质中放射性含量，同时对比一回路水质取样分析结果，说明设备冷却水系统B列水质是否为真实放射性上涨。

1. 2. 设备冷却水系统B列水质放射性排查

如通过上述工作排除放射性检测仪表故障导致的示数上涨，分析设备冷却水系统B列水质为真实放射性上涨，继续开展下面排查工作。设备冷却水系统 B列异常放射性来水有两种可能，一是来自设备冷却水系统B列与一回路冷却剂相关热交换器泄漏；二是从系统设备开口点外部引入。

1. 1. 1. 设备冷却水系统B列与一回路冷却剂相关设备泄漏排查

核实机组下行时设备冷却水 A列及所带的公用负荷运行时放射性测量仪表的数据, 同时安排化学人员对设备冷却水系统A列和设备冷却水公用负荷进行取样分析，根据分析情况确认设备冷却水系统A列和设备冷却水公用负荷是否存在放射性。

通过上述工作分析认为设备冷却水系统A列和设备冷却水公用负荷未测出放射性，仅需对设备冷却水系统B列独立用户进行排查，将相关设备逐一进行检查，若设备不与一回路介质直接相连，如设备现场外部无泄漏，可排除泄漏可能；若设备无法排除，可对该设备进行打压查漏，确认是否有泄漏。

根据上述设备排查情况，如果出现设备打压异常，则对设备进行检修，如设备都未出现异常，则继续排除设备冷却水系统B列开口点。

1. 1. 2. 设备冷却水系统B列开口点外部引入排查

设备冷却水系统B列开口点外部引入分为外部检修开口点引入和系统充水排气TSD软管开口点引入两部分。

1. 外部检修开口点引入排查

对本次大修设备冷却水系统B列所有在控制区内的检修开口工作进行梳理，形成清单，从设备表面剂量测量、对工作负责人访谈作业过程、超剂量率阈值及辐射防护异常事件等方面进行核对，逐项排查从设备检修开口点引入放射性水的可能性。

2. 系统充水排气临时软管开口点引入排查

安排化学人员对设备冷却水系统B列所带热交换器负荷取样进行水质化验，同时对充水排气连接的临时软管下游蓝袋子进行放射性测量，分析蓝袋子中是否有放射性物质。

如蓝袋子中出现放射性物质，则需要分析是否存在放射性物质通过临时软管进入设备冷却水系统B列中的可能性，现在对设备冷却水系统B列充水排气过程进行详细分析：

运行人员点动设备冷却水系统B列泵执行系统动排气过程中，需要开启排气阀进行排气操作，排气点高度约为0.8m，阀门下游管道连接了临时排气软管，软管的另一端甩在地面的蓝袋子里（蓝袋子底部为0米），由于设备冷却水系统B列部分设备未排空（通过隔离阀进行隔离），充水排气过程中会将隔离阀开启，系统部分水由于重力作用向下流动，可能在设备冷却水排气阀位置管道内形成微负压，当打开排气阀进行排气操作时会出现虹吸现象，将阀门下游软管相连的蓝袋子中的水吸入到系统中。

通过测量设备冷却水系统B列充水排气软管相连的蓝袋子内是否有放射性液体，来分析是否此放射性液体会进入到设备冷却水 B列系统中。

1. 3. 小结

根据上述排查及分析，设备冷却水系统B列如非真实放射性上涨则更换放射性检测仪表，如为真实放射性上涨，则对设备冷却水系统B列所有相关设备进行分析和验证，如设备出现泄露则对相关设备进行检修，如设备验漏结果无泄漏，可排除设备异常，继续对设备冷却水系统B列开口点进行分析，最终确认来源。

0. 影响及后续措施

针对设备冷却水系统B列再鉴定时出现放射性上涨事件，首先根据上述分析方案进行分析和排查，当确定不是因为设备泄露导致的持续放射性上涨，为节省大修工期，应第一时间对设备冷却水系统B列进行排水，再对设备冷却水 B列系统用除盐水进行置换，直到放射性满足要求，待所有设备异常都排除后可以对设备冷却水系统B列继续进行再鉴定工作。另外，在机组上行需进行加强措施：监视放射性检测仪表、对设备冷却水 B列放射性进行定期取样测量。

总体上说，发生此类事件将会对大修工期产生影响，如果管控得当，影响的工期主要为设备冷却水系统B列水置换及化验合格消耗的时间。

由于无法排除设备冷却水系统B列充水排气时是否会产生虹吸作用将下游临时软管相连的废液吸入到系统中，后续大修需要将设备冷却水系统软管排水连接到附近的地漏中，同时现场应该避免将放射性物质引入设备冷却水系统中。

0. 结束语

通过对设备冷却水系统B列放射性高事件进行分析，逐步查找出事件发生的原因，对于设备冷却水系统设备未出现泄露，放射性由外界一次性引入到系统中的情况，建议第一时间安排对设备冷却水系统的水进行置换直到水质合格，如通过分析认为是与一回路相连设备泄露导致则第一时间对设备进行检修，将此事件对大修工期产生的影响降到最低。

对于外部反射性物质被引入到设备冷却水系统的情况提出了反馈行动，其他核电站可以借鉴，减少机组设备冷却水系统出现放射性的概率。

参考文献：

[1]濮继龙，大亚湾核电站运行教程，DNMC培训中心

[2]苏林森 杨辉玉等，900MW压水堆核电站系统与设备，广东核电培训中心