CN113731967A - 一种核电站主蒸汽管道爆破吹扫系统及其工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核电站主蒸汽管道爆破吹扫系统及其工艺，根据核电站特殊工况，将核电站特有的蒸汽发生器作为储气罐，将压缩空气站作为进气气源，将爆破吹扫阀作为快速泄压装置，将靶板作为吹扫质量的检测装置，使用压缩空气站的压缩空气作为吹扫介质。本发明比传统的手工擦洗方式更加干净、降低了大量的擦洗工作，且提高施工质量。比蒸汽吹扫更加安全，没有烫伤等风险，不需要保温，降低了临时措施的工程量。不会因临时保温，造成场地场平凌乱，给安全文明施工创造了条件，安装简单，拆卸方便；临时管道、靶板、爆破吹扫阀等都可以循环使用。

Description

一种核电站主蒸汽管道爆破吹扫系统及其工艺

技术领域

本发明涉及核电站安装工程领域，尤其涉及一种核电站主蒸汽管道爆破吹扫系统及其工艺。

背景技术

核电站主蒸汽相关管道是连接核岛蒸汽发生器和常规岛汽轮发电机组之间的管道，此系统管道口径从DN20到DN1000不等。在国标GB50235-2010中，有提到大于DN600的管道内部清洁可采用人员手工擦洗的方式来进行。在实际应用中清洁步骤具体为：应在管道安装前，先在预制车间或者厂房内，用干净的无毛白布对管道进行手工擦洗，以管道内部无铁锈、目视无杂质为合格。然而，通过人工擦洗的方式对主蒸汽管道进行清理，第一、由于部分管道属于受限空间作业，安全性无法保障；第二、清洁质量难以保证，存在检验主观因素大、存在防异物管控难点等问题；第三、存在异物进入管道的风险；第四，作业人员劳动强度高。

针对主蒸汽管道的其他清洁方式，火电站单位采用了一种利用锅炉蒸汽对主蒸汽管道进行吹扫的方式。该方式是建立在火电站单位的锅炉可以提供充足的大流量的蒸汽以满足蒸汽吹扫清洁需要的基础上。

若将该蒸汽吹扫的方式应用至核电站主蒸汽管道，存在以下技术缺陷：(1)核电站在蒸汽发生器正式投用前，无法保证足够的蒸汽流量；(2)核电站主蒸汽相关管道涉及边界大，进蒸汽前要进行大量的临时保温工作，即便进行了临时保温，但安全风险较大，存在人员烫伤风险；(3)成本高。

因此，开发新的切实可行的管道清洁工艺与流程，适用于核电站主蒸汽管道，同时该清洁工艺的清洁质量有保障、安全性高、劳动强度低、成本低，是一个重要的研究方向。

发明内容

本发明为实现上述目的，提供了一种核电站主蒸汽管道爆破吹扫系统及其工艺，本发明提供的工艺将核电站特有的蒸汽发生器作为储气罐，将压缩空气站作为进气气源，将爆破吹扫阀作为快速泄压装置，将靶板作为吹扫质量的检测装置，使用压缩空气站的压缩空气作为吹扫介质。

第一方面，本发明提供一种核电站主蒸汽管道爆破吹扫系统，包括核岛、蒸汽发生器、核岛主蒸汽管道和常规岛主蒸汽管道，所述常规岛主蒸汽管道远离所述核岛的一端的多条并联管道末端使用临时联箱串联，所述临时联箱末端与临时管道连通；

所述临时管道的一端与常规岛主蒸汽管道连通，另一端延伸出进气管和出气管；所述进气管远离所述临时管道的一端与所述压缩空气站连接，所述进气管设有第一压缩空气进气阀；所述出气管远离所述临时管道的一端设有爆破吹扫阀，所述出气管上设有压力表；

所述临时管道中设有靶板。

优选地，所述临时管道的一端与所述常规岛主蒸汽管连通，另一端延伸到厂房外空旷地方。

优选地，所述靶板设置在所述临时管道靠近所述进气管的一端。

优选地，还包括一控制柜，通过所述控制柜控制所述爆破吹扫阀的开启。

优选地，所述爆破吹扫阀采用电动开启方式。

优选地，所述爆破吹扫阀采用气动关闭方式。

进一步地，所述爆破吹扫阀通过一管道与所述压缩空气站连通，所述管道上设有第二压缩空气进气阀。

优选地，距离所述爆破吹扫阀的出口端一定距离设有防护栏。

进一步地，所述防护栏的中间设有防护竹排。

第二方面，本发明提供的一种核电站主蒸汽管道爆破吹扫工艺，采用上述系统，具体包括以下步骤：

步骤S1、开启所述第一压缩空气进气阀，保持所述爆破吹扫阀关闭，气体逐渐充满整个系统，系统压力慢慢升高；

步骤S2、当示数压力表示数升高到指定压力值后，开启所述爆破吹扫阀71，压缩的空气在瞬间冲出系统，同时气流中带出大量铁屑、杂物；

步骤S3、当压力表归零时，取出所述靶板，检查所述靶板上的冲击瘢痕，确定吹扫结果是否合格；

步骤S4、更换靶板，打开第二压缩空气进气阀，气动关闭所述爆破吹扫阀，重复步骤1-3，当连续两次确定清洁质量合格，吹扫完成。

优选地，吹扫结果合格的标准为：所述靶板上的冲击瘢痕粒度≤0.8mm，且0.2～0.8mm斑痕小于等于8个。

本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

(1)本发明通过在临时管道中设有靶板，在吹扫中的气流吹过靶板时，气流中带出的大量铁屑、杂物会在靶板上留下冲击瘢痕，随着吹扫次数的增加，冲击瘢痕减少至合格。即本发明中通过客观的瘢痕数量和粒度，评价清洁效果，保证清洁质量，不受主观因素的影响。

(2)相对于人工清洁，本发明通过压缩空气爆破吹扫大大提高了清洁质量，大大降低劳动强度。

(3)根据核电站特殊工况，本发明中采用压缩空气进行吹扫，相对于火电站采用的蒸汽吹扫，风险性大大降低，成本也大大降低。

(4)并联常规岛主蒸汽管道末端使用临时联箱串联，并摒弃在联箱中间开孔接排气管的方式，改成在联箱末端接临时管道，方便气体统一流向喷出。

(5)本发明提供的爆破吹扫方式，不会因临时保温，造成场地场平凌乱，给安全文明施工创造了条件，安装简单，拆卸方便；临时管道、靶板、爆破吹扫阀等都可以循环使用。

附图说明

图1为本发明中一种核电站主蒸汽管道爆破吹扫系统的结构示意图；

图中标记表示说明：

1-核岛、2-蒸汽发生器、3-核岛主蒸汽管道、4-常规岛主蒸汽管道、5-临时管道、6-进气管、61-第一压缩空气进气阀、7-出气管、71-爆破吹扫阀、72-压力表、73-第二压缩空气进气阀、74-控制柜、8-靶板、9-防护栏、91-防护竹排。

具体实施方式

主蒸汽管道直接连接蒸汽发生器，为汽轮发电机组提供蒸汽，该管道内部的清洁度要求高，蒸汽品质极为重要。传统的手工擦洗方式，存在检验主观因素大、清洁度难于保证，工人劳动强度大、施工环境恶劣、容易新增异物风险等问题，且还面临受限空间作业等安全风险。另外，核电站没有大型锅炉房，无法制造出大量、稳定的蒸汽来进行蒸汽吹扫。为提高管道清洁度，减少管道内杂质对汽轮机的损害，发明人根据核电站的实际情况，开发新的切实可行的管道清洁工艺与流程，即一种核电站主蒸汽管道爆破吹扫系统及其工艺。其与传统的手工擦洗方式和蒸汽吹扫的优缺点对比如表1中所示。

表1本申请与传统的手工擦洗方式和蒸汽吹扫的优缺点对比

下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。

实施例1

本实施例提供一种核电站主蒸汽管道爆破吹扫系统，如图1中，包括核岛1、蒸汽发生器2、核岛主蒸汽管道3、常规岛主蒸汽管道4、临时管道5、进气管6、出气管7、靶板8和防护栏9。

本实施例中，如图1中，所述常规岛主蒸汽管道4远离所述核岛1的4路主蒸汽管道末端使用临时联箱串联，所述临时联箱末端与临时管道5连通；通过临时管道5的另一端延伸出进气管6和出气管7；所述进气管6远离所述临时管道5的一端与所述压缩空气站连接，所述出气管7远离所述临时管道的一端设有爆破吹扫阀71。

在本发明中，将核电站特有的蒸汽发生器作为储气罐，将压缩空气站作为进气气源，将爆破吹扫阀作为快速泄压装置，将靶板作为吹扫质量的检测装置，使用压缩空气站的压缩空气作为吹扫介质。

本实施例中，如图1中，所述进气管6设有第一压缩空气进气阀61；所述出气管7上设有压力表72。

本实施例中，如图1中，所述临时管道5中设有靶板8。在一种优选的实施方式中，临时管道5的管壁上设有一个安装口，一辅助固定件自安装口插入临时管道5，其位于临时管道5外的部分与安装口通过法兰连接，靶板8可拆卸固定在辅助固定件上。进一步地，靶板8通过螺栓螺母配合固定在辅助固定件上。

本实施例中，如图1中，所述靶板8设置在所述临时管道5靠近所述进气管6的一端。

本实施例中，靶板8为矩形金属板。

本实施例中，如图1中，所述临时管道5的一端与所述常规岛主蒸汽管4连通，另一端延伸到厂房外空旷地方。

本实施例中，如图1中，所述爆破吹扫阀71采用电动开启方式，开启速度很快。在一种优选的实施方式中，还包括一控制柜74，通过手动控制该控制柜74开启所述爆破吹扫阀71。

本实施例中，如图1中，所述爆破吹扫阀71采用气动关闭方式。进一步地，如图1中，所述爆破吹扫阀55通过一管道与所述压缩空气站连通，所述管道上设有第二压缩空气进气阀73。

本实施例中，爆破吹扫阀71本体采用固定支架固定在硬化地面上，阀前安装废旧轮胎、枕木作为爆破吹扫阀瞬间打开后的缓冲装置。

本实施例中，如图1中，距离爆破吹扫阀71的出口端一定距离设有防护栏9。进一步地，所述防护栏9的中间设有防护竹排91。

实施例2

本实施例提供一种核电站主蒸汽管道爆破吹扫工艺，采用实施例提供的系统，具体包括以下步骤：

步骤S0、将临时管道5、临时联箱与常规岛主蒸汽管道4临时组合，安装进气管6、出气管7、靶板8、防护栏9和空气压缩站，且验收合格。

步骤S1、开启所述第一压缩空气进气阀61，保持所述爆破吹扫阀71关闭，气体逐渐充满整个系统，系统压力慢慢升高；

步骤S2、当示数压力表72示数升高到指定压力值后，确定爆破吹扫阀71前及周围安全后，通过控制柜74开启所述爆破吹扫阀71，压缩的空气在瞬间冲出系统，同时气流中带出大量铁屑、杂物；

步骤S3、吹扫完成后，当压力表归零时，取出所述靶板8，检查所述靶板8上的冲击瘢痕，将冲击瘢痕用记号笔表示出，确定冲击瘢痕粒度和数量，确定吹扫结果是否合格，吹扫结果合格的标准为：所述靶板8上的冲击瘢痕粒度≤0.8mm，且0.2～0.8mm斑痕小于等于8个(按照电力标准进行检测)；

步骤S4、更换靶板8，打开第二压缩空气进气阀73，气动关闭所述爆破吹扫阀71，重复步骤1-3，当连续两次确定清洁质量合格，吹扫完成。

应用例

实施例1-2提供的系统和工艺在福清1-6号机组均成功应用。

爆破吹扫阀第一次开启时，吹扫瞬间(管道内部杂质被高速气流带出)，气流呈现褐色。靶板上有多处冲击瘢痕。

吹扫多次后，气流已经呈现白色，杂质变少。靶板8上的冲击瘢痕粒度≤0.8mm，且0.2～0.8mm斑痕小于等于8个。甚至没有瘢痕。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种核电站主蒸汽管道爆破吹扫系统，其特征在于，包括核岛(1)、蒸汽发生器(2)、核岛主蒸汽管道(3)和常规岛主蒸汽管道(4)，所述常规岛主蒸汽管道(4)远离所述核岛(1)的一端的多条并联管道末端使用临时联箱串联，所述临时联箱末端与临时管道(5)连通；

所述临时管道(5)的一端与常规岛主蒸汽管道(4)连通，另一端延伸出进气管(6)和出气管(7)；所述进气管(6)远离所述临时管道(5)的一端与所述压缩空气站连接，所述进气管(6)设有第一压缩空气进气阀(61)；所述出气管(7)远离所述临时管道的一端设有爆破吹扫阀(71)，所述出气管(7)上设有压力表(72)；

所述临时管道(5)中设有靶板(8)。

2.根据权利要求1中所述的核电站主蒸汽管道爆破吹扫系统，其特征在于，所述靶板(8)设置在所述临时管道(5)靠近所述进气管(6)的一端。

3.根据权利要求1中所述的核电站主蒸汽管道爆破吹扫系统，其特征在于，还包括一控制柜(74)，通过所述控制柜(74)控制所述爆破吹扫阀(71)的开启。

4.根据权利要求1中所述的核电站主蒸汽管道爆破吹扫系统，其特征在于，所述爆破吹扫阀(71)采用电动开启方式。

5.根据权利要求1中所述的核电站主蒸汽管道爆破吹扫系统，其特征在于，所述爆破吹扫阀(71)采用气动关闭方式。

6.根据权利要求1中所述的核电站主蒸汽管道爆破吹扫系统，其特征在于，所述爆破吹扫阀(71)通过一管道与所述压缩空气站连通，所述管道上设有第二压缩空气进气阀(73)。

7.根据权利要求1中所述的核电站主蒸汽管道爆破吹扫系统，其特征在于，所述爆破吹扫阀(71)通过一管道与所述压缩空气站连通，所述管道上设有第二压缩空气进气阀(73)。

8.根据权利要求1中所述的核电站主蒸汽管道爆破吹扫系统，其特征在于，距离所述爆破吹扫阀(71)的出口端一定距离设有防护栏。

9.一种核电站主蒸汽管道爆破吹扫工艺，采用如权利要求1-8中任一项所述的系统，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤S1、开启所述第一压缩空气进气阀(61)，保持所述爆破吹扫阀(71)关闭，气体逐渐充满整个系统，系统压力慢慢升高；

步骤S2、当示数压力表(72)示数升高到指定压力值后，开启所述爆破吹扫阀(71)，压缩的空气在瞬间冲出系统，同时气流中带出大量铁屑、杂物；

步骤S3、当压力表归零时，取出所述靶板(8)，检查所述靶板(8)上的冲击瘢痕，确定吹扫结果是否合格；

步骤S4、更换靶板(8)，打开第二压缩空气进气阀(73)，气动关闭所述爆破吹扫阀(71)，重复步骤1-3，当连续两次确定清洁质量合格，吹扫完成。

10.根据权利要求9中所述的核电站主蒸汽管道爆破吹扫工艺，其特征在于，吹扫结果合格的标准为：所述靶板(8)上的冲击瘢痕粒度≤0.8mm，且0.2～0.8mm斑痕小于等于8个。

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