摘要：AP1000的主控室应急可居留系统（VES)在要求其运行的应急工况下，为主控室提供可呼吸的空气，并使主控室的压力边界相对于周围区域保持微正压。VES储罐的充气方式分为储罐整体重新充气与单组储罐充气。在模式1、2、3、4及受辐照燃料移动期间，必须采用单组储气罐充气的方式进行充气。本文为单罐充气时的经验总结。
关键词：AP1000、VES、主控室应急可居留系统、单组储罐充气
一、背景：
AP1000的主控室应急可居留系统（VES)在要求其运行的应急工况下，为主控室（MCR)人员提供可呼吸的空气，并使主控室的压力边界相对于周围区域保持微正压。VES还利用周围构筑物的热容量，限制主控室、1E级仪表和控制（I&C)设备间及1E级直流设备间的温升。VES为非能动系统，只需要将阀门一次性在线即可。VES共有32个应急压空储气罐，位于主设备闸门外辅助厂房的VES压空罐储存区 (12555)。储气罐共4组，每组8个，水平方向安装4列，垂直方向安排8行。每个储气罐两端 都有螺纹孔，一端安装端塞并配有垫片，另一端安装软管，将一组8个储存罐连接到母管上。为 了向主控室提供至少72小时流量为110.4 m³/h的压缩空气，根据房间温度和压空储气罐压力 (VES-PT-001A/B)计算所得的空气量至少为9275.86 m³。每组压空储气罐出口总管配备有冗余 的手动隔离阀（VES-V024A/B/C/D和VES-V025A/B/C/D)，VES处于备用状态时，阀门常开。隔离阀上游配有一个安全阀（VES-PL-V040A/B/C/D)，在充气运行或者火灾期间为储气罐提供超压保护，安全阀设定值为储气罐的设计压力27.6MPa.g。
二、VES充气过程
依照技术规格书要求，在模式1、2、3、4及受辐照燃料移动期间，主控室应急可居留系统（VES）要保持可用。VES共有四组储气罐，八个储气罐为一组。储气量通过测量12555房间温度、储气罐压力，并考虑空气压缩因子计算得来。储罐储气量低于9405m³时，储气量“低”报警触发。当储气罐储气量低于9275.9m³时，必须重新加压使其超过9275.9m³。如果初始储气罐储气量低于9275.9m³，那么事故时无法提供主控室72h的供气量。储气量必须小于9627.73m³，以防止VAS在某个序列失效引起房间温度超过26.67℃时安全阀动作。
VES储罐的充气方式分为储罐整体重新充气与单组储罐充气。充气气源来源分为高压压空单元与备用气源。其中，在模式1、2、3、4及受辐照燃料移动期间，必须采用单组储气罐充气的方式进行充气。
当需要向单组压空罐充气时，
1）首先启动高能压空机，取样确定空气露点符合要求；
2) 由仪控人员在排气隔离阀(VES-V032）下游管线上加装临时压力表，监测充气时管线的压力；
3) 关闭需要充气的压空储气罐隔离阀（VES-V024A/B/C/D和VES-V025A/B/C/D);
4) 打开需要充气的储气罐组补气隔离阀（VES-V026A/B/C/D和VES-027A/B/C/D);
5) 临时压力表显示压力超过24.82MPa.g后，关闭对应储气罐组补气隔离阀（VES-V026 A/B/C/D 和 VES-027A/B/C/D )，打开对应压空储气罐隔离阀(VES-V024A/B/C/D 和 VES-V025A/B/C/D)， 检查压空储气罐出口母管压力高于24.82MPa.g (VES-PT001A/B);
6) 如果出口母管压力低于24.82MPa.g，则要重复上述步骤4压空储气罐内充气；充气完成并且 达到标准后，必须就地确认压空储气罐隔离阀（VES-V024A/B/C/D和VES-V025A/B/C/D) 开启，保证VES运行。
三、单罐充气存在的问题与解决措施
1、由于目前规程的充气方式是使用高能压空机给一组储气罐充气，充气完毕后再打开该组储气罐出口阀将四组储气罐进行混合。当四组储罐需以单罐方式进行充气，比如按照A\B\C\D的顺序充气，充完C组并投运后，压力超过23.4MPa，此时，仍需为D组充气，但高能压空机无法自动启动。
由于高能压空机控制自动启停的压力点取自压空机出口管道，当单罐充气完毕仍需为下一组储罐充气时，可以关闭储气罐组的补气隔离总阀（CAS-V235），开启上游管道的取样阀（CAS-V225），将压空机出口管道压力卸掉，当压力低于23.4MPa，压空机会自动启动，此时立即开启补气隔离总阀（CAS-V235）为最后一组储气罐充气至24.8MPa，压空机即停运。
2、进行单组气罐充气时，操纵员存在以下盲区：在充气过程中无法实时监测VES储气量，只能待充气完毕且阀门状态恢复后，才能看到VES储气罐的真实气量。规程要求VES储气量不得高于9627.73m³，以防止在VAS某个序列失效引起房间温度超过26.67°C时安全阀动作。所以实际一次充气量不能过多。
此时可采取保守做法：高能空压机自动加载一次（约1h左右）后即恢复VES阀门状态，查看VES储罐容量，防止一次充气过多导致VES储气罐储气量过大。
充气经验数值总结如下：:19点00分:就地阀门在线完毕，高能空压机与VES储气罐联通。19点18分:高能空压机压力低（23456kpa）自动启动为VES充气，VES-QIY008A：9460scm。20点13分:高能空压机压力高（24800kpa）自动停运，停止为VES储气罐充气，就地恢复阀门状态，VES-QIY008A：9560scm。
在高能空压机由压力低自动启动到压力高自动停运，正常加载一次的过程中，总共用时约55min，VES储气量（VES-QIY008A）由9460scm增长到了9560scm。
在高能空压机由压力低自动启动到压力高自动停运，正常加载一次的过程中，总共用时约55min，VES储气量（VES-QIY008A）由9460scm增长到了9560scm。
后续执行VES 31天监督试验，试验过程中用气量变化如下：13点10分：手动触发VES VES-QIY008A：9550scm，13点57分：VES系统停运 VES-QIY008A：9460scm
在VES触发时间约47分钟的时间内，VES储气罐气量由9550scm降到9460scm。
参考文献：
【1】1-VES-GJP-101，主控室应急可居留系统运行规程，三门核电有限公司
【2】1-VES-M6-001，VES生产图纸，三门核电有限公司
【3】1-VES-M6-002，VES生产图纸，三门核电有限公司
【4】1-CAS-M6-015, CAS生产图纸，三门核电有限公司
论文作者:贾赛
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/27
标签：气量论文; 储气罐论文; 压力论文; 储罐论文; 主控室论文; 核电论文; 补气论文; 《电力设备》2018年第29期论文;