1、北京建筑大学 2、核工业工程研究设计有限公司
摘要：核电机组主回路系统冲洗流程图作为冲洗方案设计的关键上游指导文件，对冲洗工作有着至关重要的作用。本文对M310堆型核电站主回路系统冲洗涉及的主要设备、管道系统进行了分析，对管道系统冲洗回路划分的原则和方法、系统冲洗边界的处理原则、保留项的确定原则以及冲洗用临时设施的设计要点进行了探讨,最终得出主回路系统冲洗流程图各项关键设计点清单。
关键词：系统冲洗；流程图；冲洗方式
引言
核电项目主回路系统冲洗，又称核回路冲洗或压力容器进水联合冲洗，该项工作是机组冷试的先决条件。在冲洗工作之前，需要参考上游设计院发布的管道专业施工图及系统流程图，结合现场实际安装情况，设计对应的冲洗流程图并完善冲洗方案，用以指导现场实际冲洗工作。
冲洗范围及上游条件分析
2.1冲洗范围
主回路系统冲洗是对RCP系统主管道及与其连接的几个主要系统的管道系统进行冲洗的工作。主回路系统包括反应堆冷却剂系统（RCP）、化学和容积控制系统（RCV）、反应堆硼和水补给系统（REA）、余热排出系统（RRA）、反应堆换料水池和乏燃料水池冷却处理系统（PTR）、安全注入系统（RIS）、核岛疏水排气系统（RPE）。
2.2上游条件分析
在进行主回路系统冲洗流程图设计之前，首先应对所需要的上游依据文件进行收集、汇总。主要依据的上游文件包括：系统设计手册、工艺系统流程图、系统管道清单、管道专业施工图纸、核岛系统冲洗导则、管道及设备冲洗和清洁的技术要求、设计技术文件及厂家设备资料。从而得知各个单独系统的功能、安全级别、主要设备及参数、主要管道设计信息等内容。但不足的是，缺少各主要系统之间相互关联的信息，及各系统管道、设备的直观布置信息。而这正是设计系统冲洗流程图所需要的重要信息。
设计要点分析
3.1冲洗回路划分
主回路系统冲洗工作也是需要根据实际情况划分成几个回路分别进行的，对于管道系统冲洗以及试压进行回路划分时，一般首先应考虑的因素包括：管径、清洁度级别、材质、运行介质（除盐水/工业水/海水/压缩空气）。此外，为保证系统回路中冲洗达到满意的效果，还应关注以下通用的原则： 1）冲洗回路应保证冲洗流速，将系统冲洗干净；2）冲洗回路设置不留冲洗盲区；3）冲洗回路设置应保证进入设备前管道是冲洗合格的；4）泵的入口管道可采用重力水冲洗、人工清洁或采用其他泵进行冲洗；5）启动系统泵时（没有过滤网的增加临时过滤网装置），首先设置小回路冲洗。
在明确基本回路划分和冲洗通用性原则基础上，通过核实各系统中设备、管道的布置及系统间相连接的情况，分析得出所涉及系统中的冲洗关键点，以便确定主体回路。系统冲洗的三大关键点包括：冲洗水源、动力源、排水点（冲洗出水口位置）。
根据上述确定的冲洗关键点，结合主回路系统冲洗所包含系统功能、系统间连接、管道布置以及各系统管道安装完成情况，进行初步划分。
3.2回路边界细化设计
为了保证冲洗系统流程图的准确性和完整性，主体冲洗回路初步确定后，需要梳理边界设备清单，并对边界设备类型进行分析，以便对不合理的边界进行适应性调整。通常采用隔离阀作为冲洗回路边界。如边界末端为开放短管，需采用临时管帽进行封堵，法兰连接处需用盲板法兰进行临时封堵。另需注意安全阀、控制阀、单向止逆阀以及隔离减压阀不能作为冲洗回路边界隔离。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，还应考虑在回路注水过程中排气口的选择，一般应处于冲洗回路的高点，以便排尽回路中的空气。
3.3冲洗保留项
为保证冲洗时系统中包含的敏感设备和部件不因冲洗过程中夹带的杂质损坏，在冲洗前不应将其安装在系统管道上，待系统完成冲洗合格后，再进行回装。根据各类设备和部件的功能特性和安装方式，整理得出管道系统常见的冲洗保留项包括：弹簧支吊架（阻尼器）、流量孔板（CF、BP等）、过滤器、安全阀、调节阀、喷头、止回阀、软管、流量开关、流量计。
3.4常用临时设施
在管道系统中，经常需要制作一些临时设施，一类是对不宜参与冲洗的系统原有部件进行临时替代，一类是在系统冲洗过程中提供所需要的功能以满足冲洗要求。一般来说包括以下内容：临时过滤器（泵入口处）、临时管段、临时旁通、临时泵、给水管线、排水管线、临时法兰、盲板法兰、临时堵头、临时压力计、临时液位计等。
在确定冲洗回路后，应根据管道系统实际情况分析需要设置的临时设施，并在冲洗之前进行制作并调试完成。
3.5回路冲洗方式
系统冲洗流程图设计文件中应体现出回路冲洗的方式，才能合理的设置进水点、出水点以及临时设施的设置。根据能量来源，管道系统冲洗一般分为重力流冲洗和压力流冲洗两种。从经济角度上讲，重力流冲洗更为经济实用，因此当冲洗回路满足重力冲洗条件时，优先选择重力流冲洗。
3.5.1重力流冲洗
冲洗回路选用何种冲洗方式，主要根据系统冲洗范围、管道布置及在线设备确定。当冲洗回路中当存在较大的储水容器且处于回路内高位、满足回路范围内高差时，可选用重力流冲洗。
重力流冲洗需要考虑的关键问题是储水容器的水量问题。当储水容器体积较大，且储水量能满足该回路冲洗时间要求时，可直接进行冲洗，或在冲洗过程中适时补水；当储水容器体积较小，无法满足回路冲洗基本要求时，需进行多次冲洗。并考虑启泵的最短时间间隔及灌水所需时间，以满足多次冲洗的要求。
3.5.2压力流冲洗
当某回路中无合适的高位储水容器或储水容器不满足回路冲洗要求时，应考虑使用该方式进行冲洗。压力流冲洗可以采用临时试验泵进行冲洗，但最好是采用系统中原有的泵，即在线泵。只有当在线泵不能满足回路冲洗要求，或在线泵尚不具备使用条件时，才考虑使用临时泵进行冲洗。系统在线泵均可满足系统在线运行要求，因此无需对在线泵是否满足冲洗要求进行计算，只需选择使用。
3.6冲洗流程图绘制
在完成了上述回路划分等工作之后，进行回路冲洗流程图的绘制，一般以冲洗回路所在的若干机械流程图作为参考，利用AutoCAD软件绘制出回路冲洗流程图，并将上述各类信息在流程图上注明，包括冲洗方式、压力、临时设施、水源、边界信息、排水排气点、保留项清单等内容。这样就形成了可以指导主回路系统冲洗工作的冲洗流程图。
主回路系统冲洗流程图设计流程及关键设计点清单
通过以上设计实例及分析，主回路系统冲洗流程图设计流程总结如下：1）根据系统流程图及上游设计文件确定系统冲洗关键点及主体回路划分；2）回路边界细化设计并完善边界设备清单；3）冲洗保留项处理； 4）冲洗临时设施处理； 5）回路冲洗方式选定及计算、验证； 6）汇总信息，绘制系统冲洗流程图及相关清单。
参考文献
[1]姜乃昌，水泵及水泵站，中国建筑工业出版社，1998；
[2]赵孝保，工程流体力学，东南大学出版社，2004；
[3]冯秋良，建筑给水排水及采暖工程，中国建材工业出版社，2005；
论文作者:赵卓1、2
论文发表刊物:《中国住宅设施》2018年2月上第3期
论文发表时间:2018/10/18
标签：回路论文; 系统论文; 流程图论文; 管道论文; 在线论文; 边界论文; 重力论文; 《中国住宅设施》2018年2月上第3期论文;