CN206428663U - 核电站海水取水隧洞抗海生物附着的综合系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种核电站海水取水隧洞抗海生物附着的综合系统，用于抑制核电站使用的海水取水隧洞的内壁上附着海生物，核电站海水取水隧洞抗海生物附着的综合系统包括在海水取水隧洞进水前涂装于其内壁上且功能比重随时间逐渐减小的防污涂层、与海水取水隧洞相连接而在其进水后向其中加入次氯酸钠溶液且功能比重随时间逐渐增大的加药装置。防污涂层包括涂覆于海水取水隧洞内壁上的聚合物水泥砂浆层、涂覆于聚合物水泥砂浆层上的中间漆层、涂覆于中间漆层上的低表面能防污层。本实用新型是一种综合的防海生物附着方案，同时具有防污涂层和加药装置两种方式的优点，二者相互配合能够起到较好的防海生物附着效果。

Description

核电站海水取水隧洞抗海生物附着的综合系统

技术领域

本实用新型涉及一种用于抗核电站海水取水隧洞中海生物附着的综合系统。

背景技术

核电站建设有海水取水隧洞，从外海取用干净的海水，用作电站的循环冷却用水。通常隧洞长约4000m，洞内径隧洞在运行期间内部充满流动的海水，海水流速约为2m/s。现场海生物挂板试验表明，如果不采取任何防污措施，挂板上将长满海生物(特别是夏季)，春季三个月海生物附着厚度可达19.5mm，夏季三个月海生物附着厚度可达60mm，而且海生物附着厚度将随着挂板时间的延长而增大。因此在隧洞进水后其内部将会附着有藤壶、蚌和贝类等海生物。而隧洞内海生物的附着生长达到一定厚度后，将会对电站造成如下影响：

1)取水量减少，影响机组出力，低潮位时可能会触发循泵的跳泵信号，增加电站运行成本，造成直接经济损失；

2)某些海生物的繁衍和新陈代谢产生大量酸，侵蚀混凝土表面，导致混凝土保护层厚度降低，并为海水中的氯离子、硫酸盐等进入混凝土内部形成通道，造成钢筋锈蚀，破坏取水隧洞的混凝土结构；

3)海生物死亡脱落后，很有可能被吸入冷却水管道，有管道的堵塞或造成设备损坏风险。

因此，如不采取有效防治措施，则需要采用人工清理，清理时长估算约为36天，超计划工期18天，以该核电站单机组的额定功率计算，单台机组经济损失在30000万元以上。

如上所述，如果核电站大型海水取水隧洞内海生物污损问题不能有效解决，其安全影响和经济损失是巨大的。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种适用于核电站的海水取水隧洞内，兼具多种抑制海生物方式的优点的核电站海水取水隧洞抗海生物附着的综合系统。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种核电站海水取水隧洞抗海生物附着的综合系统，用于抑制核电站使用的海水取水隧洞的内壁上附着海生物，所述核电站海水取水隧洞抗海生物附着的综合系统包括在所述海水取水隧洞进水前涂装于其内壁上且功能比重随时间逐渐减小的防污涂层、与所述海水取水隧洞相连接而在其进水后向其中加入次氯酸钠溶液且功能比重随时间逐渐增大的加药装置。

优选的，所述防污涂层包括涂覆于所述海水取水隧洞内壁上的聚合物水泥砂浆层、涂覆于所述聚合物水泥砂浆层上的中间漆层、涂覆于所述中间漆层上的低表面能防污层。

优选的，所述加药装置包括提供次氯酸钠溶液的备药装置、将所述次氯酸钠溶液由所述备药装置传输至核电站海水取水隧洞中的加药点的输药装置、设置于所述加药点处并向所述海水取水隧洞中投加所述次氯酸钠溶液的投药装置、根据所述防污涂层的功能比重变化情况控制向所述海水取水隧洞中加药量和加药方式的控制装置。

优选的，所述加药装置包括多个分设于多个所述加药点处的所述投药装置。

优选的，所述备药装置为电解海水制氯装置。

优选的，所述控制装置包括控制所述备药装置的备药量的控制柜、设置于所述输药装置上的连续加药泵和冲击加药泵。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型是一种综合的防海生物附着方案，同时具有防污涂层和加药装置两种方式的优点，二者相互配合能够起到较好的防海生物附着效果。

附图说明

附图1为本实用新型中采用的防污涂层的剖视结构示意图。

附图2为本实用新型中采用的加药装置的示意图。

附图3为综合防污方案实施示意图。

以上附图中：1、海水取水隧洞内壁；2、聚合物水泥砂浆层；3、中间漆层；4、低表面能防污层。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步描述。

实施例一：一种用于抑制核电站使用的海水取水隧洞的内壁上附着海生物的核电站海水取水隧洞抗海生物附着的综合系统，包括防污涂层和加药装置。

防污涂层在海水取水隧洞进水前涂装于其混凝土内壁上，如附图1所示，该防污涂层包括涂覆于海水取水隧洞内壁1上的聚合物水泥砂浆层2、涂覆于聚合物水泥砂浆层2上的中间漆层3、涂覆于中间漆层3上的低表面能防污层4。防污涂层作为隧洞防污方法，具有防污效果好、环境污染少、前期投入成本较低等优点，目前被广泛用于般舶、电力等行业。主要种类有自抛光型涂料和新型低表面能涂料，其中自抛光型涂料由于含有氧化亚铜等还原性毒料。综合考虑防污涂料体系的重涂性能及隧洞内部的环境因素等，选用聚合物水泥砂浆作为底涂，其有如下特点：粘结强度高，和易性好；施工方便，在潮湿基面，低温条件下均可施工；耐腐蚀、耐高温、耐低温、耐老化性能好；无毒无害无味，不污染环境。因低表面能防污涂料无法在混凝土隧道壁上直接施工，需在隧道壁上涂覆封闭底涂。因此，针对隧洞内部湿度大、施工表面含水、施工周期短等因素，设计了上述防污涂层。防污涂层的功能比重随时间逐渐减小，大型长隧洞内部维修时，无法在大修短时间内进行壁面干燥，且环境湿度大，因此重涂时必须进行带水涂覆底涂。而环氧类、厚浆的底漆一般都是有机溶剂型的，无法在施工表面含水、环境高度潮湿的情况下施工。故目前常用的防污涂料的配套体系在第一次涂装时可用，但在隧洞进水后的大修期间内无法进行重涂和维修。防污涂层的缺点主要有：寿命(3至5年)，维修及施工需较长时间。

加药装置与海水取水隧洞相连接并在其进水后向其中加入次氯酸钠溶液。加药装置包括提供次氯酸钠溶液的备药装置、将次氯酸钠溶液由备药装置传输至核电站海水取水隧洞中的加药点的输药装置、设置于加药点处并向海水取水隧洞中投加次氯酸钠溶液的投药装置、根据防污涂层的功能比重变化情况控制向海水取水隧洞中加药量和加药方式的控制装置。备药装置为电解海水制氯装置。输药装置主要包括输药管。可以在海水取水隧洞上延其轴向设置多个加药点，而加药装置则包括多个分设于多个加药点处的投药装置。控制装置包括控制备药装置的备药量的控制柜、设置于输药装置上的连续加药泵和冲击加药泵。加药装置的功能比重随时间逐渐增大。次氯酸钠是常用的海生物杀灭剂，广泛用于自来水杀菌、医疗卫生行业消毒，以及电站的海生物防治。经验表明，当余氯浓度大于0.1ppm时，就可以有效抑制海生物的附着，当浓度达到0.5ppm时海生物基本不活动。加药(次氯酸钠)方法的缺点有：成本较高，一定程度上提高海水中的氯离子浓度，造成环境的影响。

具体如附图2所示，电解海水制氯装置包括具有电极的电解槽和电气装置，在电气装置的控制下海水在电解槽中进行电解，从而输出电解产生的次氯酸钠溶液。电解槽为多个并分为多组每组包含多个串联的电解槽。如本实施例中，共设置6个电解槽，它们均分为两组，每组中包含的3个电解槽相串联而依次进行电解过程。此外，电解槽还可以连接用于定期对其进行酸洗的酸洗箱。电气装置包括包含电源或外接电源的配电箱、分别与配电箱相连接的两个整流器、对整流器进行控制的控制柜，两组电解槽中的电极与分别对应与两个整流器相连接。在电解槽的前端海水进口处还设置有对海水进行预处理的预处理装置，该预处理装置包括增压泵和过滤器。增压泵和过滤器均可以分设在多条并联支路上。储罐与电解海水制氯装置的各组电解槽相连接而用于存储次氯酸钠溶液，储罐具有气体出口用于排放电解产生的氢气。

备药装置输出的次氯酸钠溶液经过输药装置的传输而由备药装置到达海水取水隧洞内的加药点，并在加药点进入海水取水隧洞中。设置在输药装置上的连续加药泵和冲击加药泵控制向加药点以连续方式加药或以连续和冲击交替方式加药。

以核电站的每次大修间隔为18个月，以每5个大修周期为一个循环为例，采用上述核电站海水取水隧洞抗海生物附着的综合系统时，前期主要依靠防污涂层，在防污涂层性能下降到一定水平后开始加药，并随着防污涂层性能进一步劣化而加药量逐渐增加，直至防污涂层完全失效，后期完全依靠加药装置。具体的综合防污方案如下表1所示：

表1综合防污方案

每个大修周期对隧洞进行分段涂层修补，修补时可打磨掉面层防污涂料，对局部进行低表面能防污涂料修复。本方案调整加药和防污涂层的相互配合比例，达到防污效果(β，可靠度)最佳，如附图3所示。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种核电站海水取水隧洞抗海生物附着的综合系统，用于抑制核电站使用的海水取水隧洞的内壁上附着海生物，其特征在于：所述核电站海水取水隧洞抗海生物附着的综合系统包括在所述海水取水隧洞进水前涂装于其内壁上且功能比重随时间逐渐减小的防污涂层、与所述海水取水隧洞相连接而在其进水后向其中加入次氯酸钠溶液且功能比重随时间逐渐增大的加药装置。

2.根据权利要求1所述的核电站海水取水隧洞抗海生物附着的综合系统，其特征在于：所述防污涂层包括涂覆于所述海水取水隧洞内壁上的聚合物水泥砂浆层、涂覆于所述聚合物水泥砂浆层上的中间漆层、涂覆于所述中间漆层上的低表面能防污层。

3.根据权利要求1或2所述的核电站海水取水隧洞抗海生物附着的综合系统，其特征在于：所述加药装置包括提供次氯酸钠溶液的备药装置、将所述次氯酸钠溶液由所述备药装置传输至核电站海水取水隧洞中的加药点的输药装置、设置于所述加药点处并向所述海水取水隧洞中投加所述次氯酸钠溶液的投药装置、根据所述防污涂层的功能比重变化情况控制向所述海水取水隧洞中加药量和加药方式的控制装置。

4.根据权利要求3所述的核电站海水取水隧洞抗海生物附着的综合系统，其特征在于：所述加药装置包括多个分设于多个所述加药点处的所述投药装置。

5.根据权利要求3所述的核电站海水取水隧洞抗海生物附着的综合系统，其特征在于：所述备药装置为电解海水制氯装置。

6.根据权利要求3所述的核电站海水取水隧洞抗海生物附着的综合系统，其特征在于：所述控制装置包括控制所述备药装置的备药量的控制柜、设置于所述输药装置上的连续加药泵和冲击加药泵。