[发明专利]核电站反应堆余热排出系统泄漏的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种百万千瓦级核电站关键技术，特别是涉及一种核电站反应堆余热排出系统泄漏的检测方法。

背景技术

核安全的主要问题是要在任何情况下能够保证燃料持续冷却。正常运行情况下燃料产生的能量由一回路通过蒸汽发生器向二回路传热来导出。反应堆停闭以后，核功率虽然消失，但是由裂变碎片及它的衰变物的衰变产生的剩余功率却缓慢下降。为导出剩余功率，最初会由一回路冷却，当一回路不能够再运行时，则由反应堆余热排出系统(RRA系统)保证反应堆的冷却。

如图1所示，反应堆余热排出系统中的主要装置是大型管式换热器，有立式或卧式，由换热器壳体(A流体侧)1、U型传热管2、管板3、位于换热器壳体1侧的进出口水管4、位于传热管侧(B流体侧)的进出口水管5、水室壳体(管箱)6、封头等部件组成。水室壳体由隔板7分为两个空间，两个空间与U型传热管进出口分别联通。隔板7与管板3的中心轴紧密相连，确保流体完全通过U型传热管2在换热器内单向流动。

该换热器经过运行后往往带有放射性，如果发生泄漏，不仅会对安全生产、稳定运行等带来重大忧患，还会有工作人员意外放射性照射及环境污染风险。然而，核岛内热交换器泄漏点定位受环境空间限制及放射性工作环境影响，实施难度较大，对于换热器的缺陷处理为重要瓶颈。

核电站内核岛换热器查漏技术在本项目建立前一直被国外所掌握和控制，其核岛大型换热器查漏主要实施在蒸汽发生器检漏上，对于类似于RRA系统(反应堆余热排出系统)换热器的查漏实施先例甚少，国内更是没有先例。解决RRA系统换热器是否泄漏的判定问题及漏点定位问题必须依靠自主研发查漏方法。

常规的换热器氦气查漏方法为：大空间加压，小空间检测，优点在于小空间有利于泄漏氦气的聚集，空间内结构简单便于操作，有利于残存氦气的清理，对查漏复现性条件建立比较有利。

而RRA系统换热器已经安装于现场，管道错综复杂，且经过一个循环的运行，RRA系统侧(B流体侧)已经具有放射性。如果用常规的氦气查漏方法，在空间较小的RRA系统侧(B流体侧)检测有较大的沾污及内污染风险。RRA系统换热器为立式安装，较大的设备冷却水系统(RRI系统)空间位于较小的RRA系统空间上方，由于氦气质量较轻，仅次于氢气，泄漏后聚集在换热器的传热管内不利于取样检测。用常规的查漏方法已经难以判断换热器是否泄漏。

目前国内尚没有成熟的适用于核电站核岛现场带有放射性的大型管式换热器氦气查漏技术。

发明内容

本发明的目的是在核电站现场判定商运核电站核岛内大型管式换热器是否泄漏，及对泄漏的换热器进行漏点定位，以便对换热器的泄漏缺陷进行处理。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：

核电站反应堆余热排出系统泄漏的检测方法，它包括以下步骤：

换热器壳体内侧及传热管干燥条件建立步骤：在商运核电站中，大型管式换热器经过运行后，设备本身带有水份，进行氦气查漏前需先对水份进行烘干，即对换热器壳体内侧(A流体侧)及U型传热管进行干燥，防止设备上存有水膜，影响气体穿过，干燥可使用热空气建立通风实现，干燥条件为无明显水迹存在。

换热器壳体及传热管保压条件建立步骤：干燥条件建立后，可实施换热器查漏工作，根据管式换热器的结构可进行换热器壳体内(A流体侧)充氦气、U型传热管外(B流体侧)检测或U型传热管内(B流体侧)充氦气、换热器壳体外侧(A流体侧)检测两种方案，优选换热器壳体内充氦气、U型传热管外检测方案，优点在于：检测过程中发现换热器存在泄漏，可直接利用保压条件进行漏点定位，节省查漏时间。

利用换热器壳体内充氦气、U型传热管外检测方案，需先将换热器壳体侧(A流体侧)壁上的开口部分全部封堵，仅保留氦气注入口用于氦气注入，并在氦气注入口安装氦气注入管线及阀门，氦气注入管线上安装有压力表，用以监测换热器壳体内氦气压力；开口部分封堵后，先通过氦气注入管线向换热器壳体内充入空气至1bar.g，然后关闭阀门并等待至少10分钟，优选30分钟，观察壳内压力有无明显下降，如压力没有下降则换热器壳体密封条件良好，可继续实施查漏步骤；如压力明显下降，则可能存在封堵密封不良，需对封堵位置重新封堵处理。

所述封堵使用的是专用盲板加密封垫密封。

U型传热管管板分区贴膜步骤：换热器壳体及U型传热管保压条件建立后，对U型传热管的管板进行分区，根据管板面积大小，将U型传热管管板分成至少两个区域，优先三个区域，同一U型传热管的进口和出口均位于同一区域内；做好分区后，对每个管板区域分别用薄膜粘贴覆盖；