核电站安全注入系统充水排气方法

技术领域

本发明涉及核电技术领域，尤其涉及一种核电站安全注入系统充水排气方法。

背景技术

某核电机组RIS系统在投运前需要对管道进行充分的充水排气操作，以防止对低压安注泵、中压安注泵以及系统管道造成损伤。目前某核电机组RIS系统的冲水排气方法有以下两个阶段：

商运前(堆芯装料之前)，在商运前的调试阶段，如果堆芯还未装入核燃料，则RIS系统使用的水均为除盐水，因此，在此阶段从RISi213WV(注：为行文方便，后文用i(i＝1，2，3)分别指代RIS的A/B/C三列，用k(k＝1，2)指代RIS的A/B两列)通过临时软管连接至SED系统，利用SED系统提供的水源和初始压力对RIS-RHR系统完成冲水排气操作，结合图1所示。

商运后，在堆芯装料后的商运阶段以及后续机组启停阶段，为保证堆芯以及IRWST内的含硼水不被稀释，此阶段RIS系统管道内应充满含硼水，因此不能再使用SED水对RIS系统进行充水排气，而是通过重力以及设置临时泵的方式，从IRWST中取水对RIS系统管道进行充水排气。结合图2。

利用重力以及设置临时泵的方式虽然可以完成对RIS系统管道的充水排气，但是由于RIS系统管道容积较大，而临时泵的供水能力有限，导致充水排气时间所需过长，特别是在机组换料大修期间，严重影响大修主线工作的推进。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种核电站安全注入系统充水排气方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电站安全注入系统充水排气方法，包括以下步骤：

步骤S1.将临时管线与安全注入系统的管道上的逆止阀RIS1625VP、逆止阀RIS1645VP上下游的排水支管相连，以将所述逆止阀RIS1625VP、所述逆止阀RIS1645VP旁路；

步骤S2.关闭低压安注泵入口、中压安注泵入口与安全壳内置换料水箱的取水隔离阀RISi610VP，关闭所述安全注入系统与堆芯预热导出系统之间的隔离阀RISk430VP，逐步开启所述安全注入系统与反应堆冷却剂系统热段的隔离阀RISi510VP、隔离阀RISi517VP、隔离阀RISi515VP、隔离阀RISi615VP，引入一回路的含硼水，同时利用所述安全注入系统的管道设置的排气阀，完成所述安全注入系统的管段的充水排气；

步骤S3.开启所述安全注入系统与所述反应堆冷却剂系统热段的隔离阀RISi616VP完成循环管线上的充水排气；

步骤S4.开启低压安注管线安全壳隔离阀RISi620VP、RISi621VP和RISk628VP，开启中压安注管线安全壳隔离阀RISi640VP，完成止回阀RISi560VP上游管道的充水排气。

在一些实施例中，在步骤S1之前还包括步骤：

步骤S0：检查一回路水位是否满足预定的水位值。

在一些实施例中，所述临时管线包括波纹管。

在一些实施例中，所述安全注入系统的管道设置的排气阀位于所述安全注入系统的管道的局部高点位置。

在一些实施例中，所述安全注入系统的管道上的逆止阀RIS1515VP到所述低压安注泵入口、中压安注泵入口的管道部分采取标高逐渐降低的布置。

实施本发明具有以下有益效果：该核电站安全注入系统充水排气方法利用一回路的水作为充水水源，通过RIS系统热段取水管线，在重力的作用下向RIS系统注水，以提高RIS系统充水排气的速度。该核电站安全注入系统充水所需的水源不再由IRWST提供，而是用一回路的水，由于堆芯标高高于IRWST标高，所以一回路水位相比于IRWSR水位要高得多，可以实现依靠重力为RIS系统管道完成充水；一回路水装量足够多时，压力差足够顶开管道逆止阀，不再需要依靠临时泵从IRWST取水为系统逆止阀下游管道充水；同时，临时泵的能力有限，而RIS系统热段取水管道管径较大，可以大大减少充水排气所需时间，节约了大修关键路径，将节约大修关键路径4小时以上，创造了显著的经济价值，提高了核电机组的经济性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，应当理解地，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他相关的附图。附图中：

图1是相关技术中的利用SED系统提供的水源和初始压力对RIS-RHR系统完成冲水排气操作的示意图；

图2是相关技术中的IRWST中取水对RIS系统管道进行充水排气的示意图；

图3是的RIS系统的部分示意图；

图4是RIS系统管线、阀门布置的示意图；

图5是RIS系统的配置以及管线阀门布置特点的示意图；

图6是本发明一些实施例中的RIS系统A列流程简图；

图7是本发明一些实施例中的核电站安全注入系统充水排气方法的流程图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。以下描述中，需要理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。当一个元件被称为在另一元件“上”或“下”时，该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上，或者也可能存在一个或更多个居间元件。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于描述本技术方案，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

本发明申请的缩略语：RIS系统：安全注入系统；RHR系统：堆芯预热导出系统(融合版华龙一号机组RHR通过RIS低压安注部分实现)；IRWST：安全壳内置换料水箱；LHSI：低压安注；MHSI:中压安注；RCP系统：反应堆冷却剂系统；SED系统：核岛除盐水分配系统。

如图3所示，RIS系统由相互独立、冗余的三列组成，并且每一列都与对应的RCP系统的环路相连接，在机组上、下行，以及换料大修期间，需要执行堆芯余热导出功能时，RIS系统运行在RHR模式之下，从对应RCP的热段取水，经过LHSI泵以及热交换器后，经RIS冷段注入管线送回一回路，完成堆芯余热的导出。

在RIS-RHR模式下，一回路冷却剂在RIS系统中的传输过程如下图3所示。

进一步地，RIS系统管线、阀门布置。结合图4所示，以RIS系统A列管线布置为例，逆止阀RIS1515VP位于核岛厂房标高1米房间，LHSI泵以及MHSI泵位于安全厂房-10米房间，同时，从逆止阀RIS1515VP到泵入口的管道采取标高逐渐降低的布置，管道局部高点设置有排气管先作为排气点。

两台泵出口至冷段注逆止阀RIS1560VP的管道虽然管道标高在升高，但是冷段注逆止阀RIS1560VP同样位于核岛厂房标高1米的房间，即在一回路充水至环路水位以上时，一回路水位与冷段注逆止阀RIS1560VP之间有足够的高度差，可以满足利用一回路水实现对RIS系统冲水排气的要求。

在RIS系统的LHSI子系统和MHSI子系统分别配置了止回阀以保证其应急注入以及反向截止的重要功能。

其中，逆止阀RISi625VP、逆止阀RISi645VP可以通过临时软管连接其上下游的排水支管，将此两个逆止阀旁路，以减小流体的流动阻力，逆止阀RISi520VP和逆止阀RISi540VP无法旁路，需通过逆止阀RISi625VP、逆止阀RISi645VP上下游足够压差将其顶开实现传水，根据逆止阀RISi520VP和逆止阀RISi540VP的装配图纸分析，逆止阀RISi520VP和逆止阀RISi540VP开启所需的最小压差为0.02MPa，对应接近两米高的水柱，因此，在一回路水位足够高的情况下，可以满足逆止阀RISi520VP和逆止阀RISi540VP开启的最小压差需求。

以逆止阀RISi520VP为例，其装配图5所示，根据上述对RIS系统的配置以及管线阀门布置特点的分析，在一回路处于常温常压下，并且一回路水位足够高的情况下，可以满足利用一回路水反向为RIS系统冲水排气的基本要求。

因此，结合图6所示，其为RIS系统A列流程简图，结合图7所示，本发明示出了一种核电站安全注入系统充水排气方法，包括以下步骤：

步骤S1.将临时管线与安全注入系统(RIS系统)的管道上的逆止阀RIS1625VP、逆止阀RIS1645VP上下游的排水支管相连，以将逆止阀RIS1625VP、逆止阀RIS1645VP旁路；以防止水压不足无法将相关逆止阀导通，同时可减小流体流动的阻力。

步骤S2.关闭低压安注泵入口、中压安注泵入口与安全壳内置换料水箱的取水隔离阀RISi610VP，关闭安全注入系统与堆芯预热导出系统之间的隔离阀RISk430VP，逐步开启安全注入系统与反应堆冷却剂系统热段的隔离阀RISi510VP、隔离阀RISi517VP、隔离阀RISi515VP、隔离阀RISi615VP，引入一回路的含硼水，同时利用安全注入系统的管道设置的排气阀，完成安全注入系统的管段的充水排气；可理解地，关闭LHSI/MHSI泵入口与IRWST的取水隔离阀RISi610VP，关闭RIS系统与EHR系统之间的隔离阀RISk430VP，逐步开启RIS系统与RCP热段的隔离阀RISi510VP、隔离阀RISi517VP、隔离阀RISi515VP、隔离阀RISi615VP，引入一回路的含硼水，同时利用RIS管道设置的排气阀，完成相应管段的充水排气。

步骤S3.开启安全注入系统与反应堆冷却剂系统热段的隔离阀RISi616VP完成循环管线上的充水排气；

步骤S4.开启低压安注管线安全壳隔离阀RISi620VP、RISi621VP和RISk628VP，开启中压安注管线安全壳隔离阀RISi640VP，完成止回阀RISi560VP上游管道的充水排气。

在一些实施例中，在步骤S1之前还包括步骤：

步骤S0：检查一回路水位是否满足预定的水位值。可理解地，在进行安全注入系统充水排气之前，检查一回路的水位满足要求，确保一回路的水位可以提供足够的压力差以导通安全注入系统管道上的相关逆止阀。

在一些实施例中，该临时管线包括波纹管。当然，还可以采用其他管线。

在一些实施例中，安全注入系统的管道设置的排气阀位于安全注入系统的管道的局部高点位置。

在一些实施例中，安全注入系统的管道上的逆止阀RIS1515VP到低压安注泵入口、中压安注泵入口的管道部分采取标高逐渐降低的布置。

该核电站安全注入系统充水排气方法利用一回路的水作为充水水源，通过RIS系统热段取水管线，在重力的作用下向RIS系统注水，以提高RIS系统充水排气的速度。该核电站安全注入系统充水所需的水源不再由IRWST提供，而是用一回路的水，由于堆芯标高高于IRWST标高，所以一回路水位相比于IRWSR水位要高得多，可以实现依靠重力为RIS系统管道完成充水；一回路水装量足够多时，压力差足够顶开管道逆止阀，不再需要依靠临时泵从IRWST取水为系统逆止阀下游管道充水；同时，临时泵的能力有限，而RIS系统热段取水管道管径较大，可以大大减少充水排气所需时间，节约了大修关键路径，将节约大修关键路径4小时以上，创造了显著的经济价值，提高了核电机组的经济性。

可以理解地，为了缩短在某些特殊工况下RIS系统投运前的充水排气时间，在保证一回路水装量充足的前提下，利用重力从一回路引水作为充水排气的水源，通过RIS系统热段吸入管线，将一回路水引入RIS系统，再通过开启RIS系统管道局部高点的排气管线进行管道排气，以完成RIS系统的冲水排气操作。

可以理解地，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。