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【摘 要】介绍秦山核电二期扩建工程压缩空气爆破吹扫经验，探讨存在的问题并提出了若干对策和建议。
【关键词】核电爆破吹扫；安全；对策
1.概况
秦山核电二期扩建工程由CPR型核岛提供热源、常规岛侧装有由哈动力提供的两台单轴、四缸六排汽带中间汽水分离器的反动凝汽式汽轮机。产品型号HN650-6.41，该汽轮机采用积木块式设计，高压缸部分是核电化的BB051N积木式型式，3个低压部分基本相同，为核电化的BB0474R积木块型式。机组采用数字式电液调节（DEH）系统控制，机组满发容量652.833MW汽轮机组。
蒸汽动力转换系统又称二回路系统，它由汽轮机发电机组、凝汽器、凝结水泵、给水加热器、除氧器、给水泵、蒸汽发生器、汽水分离再热器等设备组成，进入蒸汽发生器二次侧的给水在蒸汽发生器内吸收热量变成高压蒸汽，然后驱动汽轮发电机组发电，做工后的乏汽在凝汽器内冷凝成水，凝结水由凝结水泵输送经低压加热器进入除氧器，除氧水由给水泵送入高压加热器加热后重新返回蒸汽发生器，如此形成热力循环。
本次吹扫包括主蒸汽系统管道、汽机旁路系统管道、汽水分离再热器加热管道。
主蒸汽管道作用是用来输送两台蒸汽发生器二次侧产生的蒸汽，主蒸汽中的少部分用于汽轮机的辅助用途（再热器、蒸汽密封等等），主要的蒸汽输送到汽轮机中带动汽轮发电机组发电，从蒸汽发生器出来的主蒸汽管道由辅助厂房的墙体来支撑，它具有足够的绕度来承受主蒸汽管道的热胀冷缩。
汽机旁路系统是用来将蒸汽发生器产生的主蒸汽直接排放至凝汽器。在汽轮机事故保护停机或发电机脱扣或突降负荷时，汽机旁路系统投运，而使主蒸汽安全阀不开启。以及当汽机负荷对应的蒸汽流量小于额定主蒸汽流量的60%、且要求保持较高的反应堆功率时，由汽机旁路系统排放多余的蒸汽。
二级再热蒸汽系统作为汽水分离再热器加热汽源引入汽水分离再热器，经汽水分离再热器与高压缸排汽混合后作为再热汽源引入低压缸做功。
2.爆破吹扫准备
2.1 方案准备：
由于秦山核电二期扩建工程主蒸汽系统吹扫采用二次侧核岛部分和常规岛部分联合吹扫的方案且此时核岛内未装燃料，一次回路不能提供相应的热源这就决定了本次吹扫任务不能使用蒸汽吹扫的方式。经综合考虑各种吹扫方式的效率及成本后决定采用压缩空气爆破吹扫，在整个吹扫管线末端采用爆破门进行控制。主蒸汽排气出口设在汽机房0m层A轴外、二级再热的排气出口为汽机房8.3m层靠A轴并朝向大海侧，旁路蒸汽出口在汽机房0m层靠A轴朝向大海侧。
秦山核电二期扩建工程主蒸汽管道爆破吹洗系统主要包括蒸发器至主汽门之间的主蒸汽管道、主蒸汽旁路系统管道、第二级再热器加热蒸汽管道。常规岛侧均为直管道只有核岛侧蒸汽发生器才有大量的盘管，本次吹扫采用压缩空气吹洗的办法，具体方法为把蒸发器作为充气储罐，当充气压力达到0. 6MPa时快速打开相关临冲阀，使蒸发器的气体迅速通过主蒸汽系统的有关管道，以达到冲洗的目的。
吹扫的气源采用仪用压缩空气，供气点由蒸发器附带的小管道就近接入。整个系统采用分三个阶段吹洗，第一阶段吹洗主蒸汽管道，第二阶段吹洗主蒸汽旁路管道，第三阶段吹洗二级再热器加热蒸汽管道。另外关于疏水、放气等管道在各阶段吹扫时进行穿插吹扫。本次吹管靶板采用铝板，临冲门采用爆破门型式安装在冲管临时管道末端。临冲门由电动机构卡扣进行卡死，气动机构关闭，打开则依靠管道内压力直接冲开，因此开阀时间就更加短，能够更好的提高冲管的效率。
本次吹扫由于核电没有相关的标准可以参考所以执行火电冲管标准即采用吕质靶板，且靶板上斑点>0.8mm的不超过8点即认为冲管合格。且考虑系统实际状态只对主管路进行打靶检查。
2.2 现场准备
2.2.1吹扫用临时管道安装
1）主蒸汽管道最后与主汽门相连的直管段暂不安装，并把此作为主蒸汽吹扫的出口，出口处设靶板及临冲阀。
2）旁路蒸汽母管末端的焊接堵头暂不安装，并把此作为旁路蒸汽吹扫的出口，出口处设临冲阀。
3）第二级再热器加热蒸汽管道阀后水平管段预留接口，并把此作为第二级再热器加热蒸汽吹扫的出口，出口处设临冲阀。
4）旁路蒸汽至轴封蒸汽母管隔离阀后预留接口，并把此作为旁路蒸汽至轴封蒸汽管道吹扫的出口。
2.2.2吹扫临冲阀出口安措
吹扫前在主蒸汽吹扫爆破门出口搭设脚手架п型防护围栏并用油布覆盖，护栏引出长度15米，地面用腳手架搭设小斜度平台引到空气流向。
3.爆破吹扫过程
本次爆破吹扫采用压力逐渐上升的步序从0.1Mpa开始试吹扫，当检查试吹压力状态下管路系统无异常后逐步提高压力至额定吹扫压力0.6Mpa。整个压缩空气吹扫过程中系统管路相当稳定未出现较大振动情况，说明压缩空气吹扫法对系统管线的冲击较小，这使得压缩空气吹扫在核电蒸汽管道布置相对密集临时支撑加装困难的情况下显得更有价值，同时，压缩空气吹扫效率也比较高，主蒸汽管道在左右侧各吹扫23次后即打靶合格，靶面斑点均在5点以下。在完成主蒸汽管路后，又对左右侧主蒸汽旁路及左右侧二级再热器加热蒸汽管路各进行了5次吹扫。至此，秦山二期扩建项目压缩空气吹扫完成，整个吹扫过程共耗时4天圆满完成了蒸汽管线的吹扫任务。
4.爆破吹扫过程中碰到的问题
压缩空气吹扫过程中系统方面虽然未出现问题，但在配套的出口安措上却发生了一些问题，当首次压缩空气爆破吹扫压力才0.1Mpa时，就将地面搭设的引导平台直接压塌，观察现场情况后发现用脚手架搭设的平台强度不足，且地面已无明显颗粒物，随即决定进行第二次0.15Mpa试吹扫。结果直接将出口管对面脚手架吹散。至此，整个吹扫工作暂停，爆破门出口脚手架进行改造、加强，脚手架护栏长度再次延长10m，爆破门对面不再搭设护栏。经连夜改造后的脚手架在第二天的0.15Mpa试吹扫中由于吹扫的高流速引起的压差两侧脚手架向内侧再次倒塌。考虑到脚手架无法承受吹管压力后，遂决定取消所有脚手架，同时在主汽吹扫爆破门出口地面上铺设路基板并将各路基板焊接连在一起，与此相对应扩大爆破警戒区域，在爆破门出口正面及两侧进行隔离并对吹扫可能影响的区域玻璃进行防护。通过以上改造之后，整个吹扫工作得以顺利进行。
5.经验总结
5.1针对性意见和建议
本次压缩空气吹扫暴露了对压缩空气吹扫的威力认识不足，压缩空气吹扫虽然吹扫压力相对蒸汽吹扫并不是很高。但是，由于使用爆破门，临冲阀打开时间更短，瞬间产生的冲力更大。瞬间产生的破坏力不小。因此，在以后的压缩空气爆破吹扫中：应尽可能将爆破门出口设置在空旷场地上，特别是爆破门正面距离一定要大且在吹扫时一定要做好清场工作；在爆破门出口地面铺设钢板或浇筑水泥地面防止飞石伤人；由于使用压缩空气吹扫并不存在热胀冷缩问题可以适当增加压缩空气接入口提高起压速度，加快吹扫频率。
5.2 对工程的意义
通过本次核电工程压缩空气爆破吹扫，使用压缩空气爆破吹扫是核电工程管道吹扫的最佳选择，核电厂管路布置密集，穿墙管段较多，使用压缩空气爆破吹扫产生的反作用力小，吹扫时基本不用增加临时支架。同时由于使用压缩空气，可以节约大量的除盐水，且压缩空气吹扫只涉及吹扫管路系统、压缩空气系统及相应冷却水系统，涉及系统相对于蒸汽吹扫范围缩小，这就在降低吹扫成本的同时也对系统的完善度要求上降低，可以在凝结水系统、给水系统、润滑油系统、盘车系统均未完成的情况下就开始进行主蒸汽管路吹扫，为整个核电工程的工期进度合理安排创造了更有利的条件。因此，在核岛未能投用前使用压缩空气直接对二回路进行吹扫大大缩短了工程周期。
作者简介：
陈匡龙（1978-），男，助理工程师，从事机务调试专业工作。
【关键词】核电爆破吹扫；安全；对策
1.概况
秦山核电二期扩建工程由CPR型核岛提供热源、常规岛侧装有由哈动力提供的两台单轴、四缸六排汽带中间汽水分离器的反动凝汽式汽轮机。产品型号HN650-6.41，该汽轮机采用积木块式设计，高压缸部分是核电化的BB051N积木式型式，3个低压部分基本相同，为核电化的BB0474R积木块型式。机组采用数字式电液调节（DEH）系统控制，机组满发容量652.833MW汽轮机组。
蒸汽动力转换系统又称二回路系统，它由汽轮机发电机组、凝汽器、凝结水泵、给水加热器、除氧器、给水泵、蒸汽发生器、汽水分离再热器等设备组成，进入蒸汽发生器二次侧的给水在蒸汽发生器内吸收热量变成高压蒸汽，然后驱动汽轮发电机组发电，做工后的乏汽在凝汽器内冷凝成水，凝结水由凝结水泵输送经低压加热器进入除氧器，除氧水由给水泵送入高压加热器加热后重新返回蒸汽发生器，如此形成热力循环。
本次吹扫包括主蒸汽系统管道、汽机旁路系统管道、汽水分离再热器加热管道。
主蒸汽管道作用是用来输送两台蒸汽发生器二次侧产生的蒸汽，主蒸汽中的少部分用于汽轮机的辅助用途（再热器、蒸汽密封等等），主要的蒸汽输送到汽轮机中带动汽轮发电机组发电，从蒸汽发生器出来的主蒸汽管道由辅助厂房的墙体来支撑，它具有足够的绕度来承受主蒸汽管道的热胀冷缩。
汽机旁路系统是用来将蒸汽发生器产生的主蒸汽直接排放至凝汽器。在汽轮机事故保护停机或发电机脱扣或突降负荷时，汽机旁路系统投运，而使主蒸汽安全阀不开启。以及当汽机负荷对应的蒸汽流量小于额定主蒸汽流量的60%、且要求保持较高的反应堆功率时，由汽机旁路系统排放多余的蒸汽。
二级再热蒸汽系统作为汽水分离再热器加热汽源引入汽水分离再热器，经汽水分离再热器与高压缸排汽混合后作为再热汽源引入低压缸做功。
2.爆破吹扫准备
2.1 方案准备：
由于秦山核电二期扩建工程主蒸汽系统吹扫采用二次侧核岛部分和常规岛部分联合吹扫的方案且此时核岛内未装燃料，一次回路不能提供相应的热源这就决定了本次吹扫任务不能使用蒸汽吹扫的方式。经综合考虑各种吹扫方式的效率及成本后决定采用压缩空气爆破吹扫，在整个吹扫管线末端采用爆破门进行控制。主蒸汽排气出口设在汽机房0m层A轴外、二级再热的排气出口为汽机房8.3m层靠A轴并朝向大海侧，旁路蒸汽出口在汽机房0m层靠A轴朝向大海侧。
秦山核电二期扩建工程主蒸汽管道爆破吹洗系统主要包括蒸发器至主汽门之间的主蒸汽管道、主蒸汽旁路系统管道、第二级再热器加热蒸汽管道。常规岛侧均为直管道只有核岛侧蒸汽发生器才有大量的盘管，本次吹扫采用压缩空气吹洗的办法，具体方法为把蒸发器作为充气储罐，当充气压力达到0. 6MPa时快速打开相关临冲阀，使蒸发器的气体迅速通过主蒸汽系统的有关管道，以达到冲洗的目的。
吹扫的气源采用仪用压缩空气，供气点由蒸发器附带的小管道就近接入。整个系统采用分三个阶段吹洗，第一阶段吹洗主蒸汽管道，第二阶段吹洗主蒸汽旁路管道，第三阶段吹洗二级再热器加热蒸汽管道。另外关于疏水、放气等管道在各阶段吹扫时进行穿插吹扫。本次吹管靶板采用铝板，临冲门采用爆破门型式安装在冲管临时管道末端。临冲门由电动机构卡扣进行卡死，气动机构关闭，打开则依靠管道内压力直接冲开，因此开阀时间就更加短，能够更好的提高冲管的效率。
本次吹扫由于核电没有相关的标准可以参考所以执行火电冲管标准即采用吕质靶板，且靶板上斑点>0.8mm的不超过8点即认为冲管合格。且考虑系统实际状态只对主管路进行打靶检查。
2.2 现场准备
2.2.1吹扫用临时管道安装
1）主蒸汽管道最后与主汽门相连的直管段暂不安装，并把此作为主蒸汽吹扫的出口，出口处设靶板及临冲阀。
2）旁路蒸汽母管末端的焊接堵头暂不安装，并把此作为旁路蒸汽吹扫的出口，出口处设临冲阀。
3）第二级再热器加热蒸汽管道阀后水平管段预留接口，并把此作为第二级再热器加热蒸汽吹扫的出口，出口处设临冲阀。
4）旁路蒸汽至轴封蒸汽母管隔离阀后预留接口，并把此作为旁路蒸汽至轴封蒸汽管道吹扫的出口。
2.2.2吹扫临冲阀出口安措
吹扫前在主蒸汽吹扫爆破门出口搭设脚手架п型防护围栏并用油布覆盖，护栏引出长度15米，地面用腳手架搭设小斜度平台引到空气流向。
3.爆破吹扫过程
本次爆破吹扫采用压力逐渐上升的步序从0.1Mpa开始试吹扫，当检查试吹压力状态下管路系统无异常后逐步提高压力至额定吹扫压力0.6Mpa。整个压缩空气吹扫过程中系统管路相当稳定未出现较大振动情况，说明压缩空气吹扫法对系统管线的冲击较小，这使得压缩空气吹扫在核电蒸汽管道布置相对密集临时支撑加装困难的情况下显得更有价值，同时，压缩空气吹扫效率也比较高，主蒸汽管道在左右侧各吹扫23次后即打靶合格，靶面斑点均在5点以下。在完成主蒸汽管路后，又对左右侧主蒸汽旁路及左右侧二级再热器加热蒸汽管路各进行了5次吹扫。至此，秦山二期扩建项目压缩空气吹扫完成，整个吹扫过程共耗时4天圆满完成了蒸汽管线的吹扫任务。
4.爆破吹扫过程中碰到的问题
压缩空气吹扫过程中系统方面虽然未出现问题，但在配套的出口安措上却发生了一些问题，当首次压缩空气爆破吹扫压力才0.1Mpa时，就将地面搭设的引导平台直接压塌，观察现场情况后发现用脚手架搭设的平台强度不足，且地面已无明显颗粒物，随即决定进行第二次0.15Mpa试吹扫。结果直接将出口管对面脚手架吹散。至此，整个吹扫工作暂停，爆破门出口脚手架进行改造、加强，脚手架护栏长度再次延长10m，爆破门对面不再搭设护栏。经连夜改造后的脚手架在第二天的0.15Mpa试吹扫中由于吹扫的高流速引起的压差两侧脚手架向内侧再次倒塌。考虑到脚手架无法承受吹管压力后，遂决定取消所有脚手架，同时在主汽吹扫爆破门出口地面上铺设路基板并将各路基板焊接连在一起，与此相对应扩大爆破警戒区域，在爆破门出口正面及两侧进行隔离并对吹扫可能影响的区域玻璃进行防护。通过以上改造之后，整个吹扫工作得以顺利进行。
5.经验总结
5.1针对性意见和建议
本次压缩空气吹扫暴露了对压缩空气吹扫的威力认识不足，压缩空气吹扫虽然吹扫压力相对蒸汽吹扫并不是很高。但是，由于使用爆破门，临冲阀打开时间更短，瞬间产生的冲力更大。瞬间产生的破坏力不小。因此，在以后的压缩空气爆破吹扫中：应尽可能将爆破门出口设置在空旷场地上，特别是爆破门正面距离一定要大且在吹扫时一定要做好清场工作；在爆破门出口地面铺设钢板或浇筑水泥地面防止飞石伤人；由于使用压缩空气吹扫并不存在热胀冷缩问题可以适当增加压缩空气接入口提高起压速度，加快吹扫频率。
5.2 对工程的意义
通过本次核电工程压缩空气爆破吹扫，使用压缩空气爆破吹扫是核电工程管道吹扫的最佳选择，核电厂管路布置密集，穿墙管段较多，使用压缩空气爆破吹扫产生的反作用力小，吹扫时基本不用增加临时支架。同时由于使用压缩空气，可以节约大量的除盐水，且压缩空气吹扫只涉及吹扫管路系统、压缩空气系统及相应冷却水系统，涉及系统相对于蒸汽吹扫范围缩小，这就在降低吹扫成本的同时也对系统的完善度要求上降低，可以在凝结水系统、给水系统、润滑油系统、盘车系统均未完成的情况下就开始进行主蒸汽管路吹扫，为整个核电工程的工期进度合理安排创造了更有利的条件。因此，在核岛未能投用前使用压缩空气直接对二回路进行吹扫大大缩短了工程周期。
作者简介：
陈匡龙（1978-），男，助理工程师，从事机务调试专业工作。