摘要：9REA001/002BA多次发生溶解氧超标，导致其水质无法满足化学技术规范要求，严重影响机组安全稳定运行以及机组经济性。本文结合设备结构分析以及同行经验反馈，分析发现胶囊老化是造成该现象的主要原因。进行9REA002BA单罐运行试验，取样结果表明其溶解氧质量分数降低至50×10⁹以下，可保证9REA001BA更换胶囊期间9REA002BA液位及水质满足要求，该方法可为同行电厂降低溶解氧浓度提供技术支持与效果预估。
关键词：9REA001/002BA,溶解氧,设备结构,胶囊老化
0引言
某电厂REA系统补给水箱9REA001/002BA用于贮存除盐除氧水1,供两台机组使用(稀释、自动补给、手动补给等)。但在运行期间，其溶解氧质量分数随液位下降而上涨，随排水速率增加而上升，范围为116×10-⁹~164×10⁹,不满足功率运行、热备用、热停堆、正常中间停堆(RRA退出)、双相中间停堆(RRA投入)、单相中间停堆(RRA投入)、正常冷停堆状态下，溶解氧质量分数须<100×1092情况，超出国标。
一回路溶解氧超过限制，会加速材料的氧化腐蚀，不仅会增加整体的剂量率水平，同时也降低了一回路压力边界的强度，如果溶解氧超标，根据化学技术规范需进行9REA001/002BA频繁换水操作，势必造成废水量增加，增加三废系统负担，同时期间机组必须满足运行技术规范对REA水装量的要求，且不允许进行升降功率操作，若此时机组处于启动期间，势必影响关键路径；还会导致频繁使用SED水及SVA辅助蒸汽，大大降低了机组的经济性。
为降低水箱溶解氧浓度，A电厂使用了更换胶囊的方法，第一次效果较差，第二次在更换胶囊的同时技改增加了膜除氧装置，更换后REA水箱溶解氧稳定，但经调研，其技改费用不少于250万元，费用较高，同时会额外增加PM项目等。某集团旗下的B核电站、C核电站等也使用了更换胶囊的方法，更换期间未增加膜除氧装置，更换后溶解氧稳定。其旗下及采购的胶囊存在寿命较短的缺陷，某集团备件中心正与某特种橡胶制品有限公司共同研发一种气透性更低、寿命更长复合材质的产品，计划后续将其旗下所有机组逐一更换。应对此进行跟踪，如该产品成功，后续应考虑对厂用REA水箱的胶囊进行物项替代。
为分析9REA001/002BA溶解氧浓度上涨原因，本文对测量、补给水水质、水箱设计、胶囊材质等因素进行分析及试验论证，并对9REA002BA进行单罐运行试验，以此来保证9REA001BA更换胶囊期间9REA002BA液位及水质满足要求。
1溶解氧超标原因分析及试验论证
1.1测量不准确以及取样水不具有代表性
某电厂采用的便携式溶解氧分析仪，该产品成熟稳定。同时该仪表本身有定期标定，并且化学人员会采用多台仪表交叉验证的方法进行对比，可排除测量因素。取样是通过1/2REA117LG进行的，每次取样时间在30 min以上，为避免REA水箱串水，将1REA113/119VD、2REA113/119VD作为行政隔离边界关闭上锁，之后在REN手套箱内进行取样对比，结果发现溶解氧读数几乎一致，可以将该因素排除。
1.2补给水水质异常
1、2号机组9TEP005/006BA的凝结水是不进行回收的，直接排向TER系统。同时9TEP005/006BA内的凝结水是含氚的，在9REA001/002BA水箱内并未取样分析出氚元素，此外9REA001/002BA内的水全部为SED除氧后生成的，在操作票《制水至9REA001/002BA水箱》中有明确规定，制水过程中首先向1/2ASG001BA进行冲洗，待取样合格后才能传水至9REA001/002BA水箱，传水过程中对溶解氧进行连续监测，故将此因素排除。
1.3水箱设计存在缺陷
9REA001/002BA水箱的溢流口、鹅颈管弯管直接与大气联通，导致空气中的氧会持续溶入，使REA水箱溶解氧上涨，特别是在大流量稀释的情况下，由于REA水泵小流量管线的搅浑作用导致此现象更为明显。根据理论计算，如果0.1m³的空气进入，就会导致REA水箱溶解氧质量分数超限值100×10-⁹。为排查此因素，对REA水箱鹅颈弯管、溢流口进行覆膜，覆膜完成后对REA水箱水质进行跟踪，溶解氧并未出现明显好转。且机组运行初期溢流口、鹅颈弯管均未覆膜，但溶解氧未出现超标情况。对比证明覆膜与否不是溶解氧超标的决定性因素，且对9REA001/002BA水箱进行技改不仅耗资巨大，同时会导致REA水箱长期处于不可用状态，从经济性、安全性角度出发，覆膜不是最优方案。
1.4局部真空吸入空气
REA水泵启动后，在其入口管道等处会形成局部的轻微负压，空气会被吸入并通过再循环管线进入9REA001/002BA水箱，导致水箱内溶解氧上涨。对REA泵所在管线的阀门、法兰等进行覆膜，在REA水泵启动后，并未发现覆膜处被吸入的现象，覆膜处也未发现水滴，覆膜后REA水箱溶解氧并未出现明显好转，故此因素可排除。
1.5水箱存在漏点
对水箱进行排查未发现漏点，但发现胶囊与浮顶、罐体连接处存在漏点，在漏点处使用密封胶进行涂抹密封后，溶解氧对比未密封时下降但不明显，且其浓度超标问题仍然存在，故此非关键性因素。
1.6胶囊材质存在问题导致产生泄漏
9REA001/002BA胶囊使用的材质为丁苯橡胶，REA水箱及胶囊尺寸与多个电厂采用一致。根据《橡胶密封件储存指南》,该丁苯橡胶材料的推荐寿命为3a,根据生产厂家提供的质量证明文件，明确寿命为5a,5 a后胶囊的气密性无法得到保证。目前某电厂9REA001/002BA的胶囊从制造出厂至今已有约10 a时间，处于过度老化状态。同时A、B电厂等在更换完胶囊后溶解氧出现明显好转，故可以判断胶囊老化、气密性下降是导致溶解氧超标的重要因素。
2 9REA002BA单罐运行试验
2.1设备
为避免9REA001/002BA内的除氧水与空气接触而导致溶解氧增加，9REA001/002BA在设计上采用胶囊覆盖浮顶水箱，如图1所示3。
它主要由圆柱形平地容器、胶囊、浮顶、鹅颈管弯管及相关阀门、仪表等组成。浮顶通过胶囊与罐体相连。胶囊的两侧分别固定在罐壁内侧中部和浮顶的边缘，胶囊上充有润滑剂，确保其密封性。
2.2试验分析
进行9REA002BA胶囊的更换工作。期间9REA002BA液位需确保在8m以上，溶解氧质量分数需确保在100×10-⁹以下。为此，模拟9REA001BA不可用，对9REA002BA进行了单罐运行试验，步骤如下：
1)确认9REA001BA水箱在9.5m以上，溶解氧质量分数在60×10-⁹以下。
2)将REA水回路在线至9REA001BA。
3)对9REA002BA进行排水，排水速率控制在0.1m/h以下(关键操作，疏水阀9REA110VD开度经验值为20%左右，需根据液位适当调整)。
4)排水至8m时启动9ASG001DZ对9REA002BA制水至10m。
5)重复第3、4步，直至运工试验结束。
6)联系人员分别于09:00、15:00、21:00对9REA002BA进行取样；经5d试验，结果见表1。
可以看出9REA002BA溶解氧浓度均在100×10-⁹以下，满足国标要求，且其质量分数随着时间增加而迅速下降，在-05-15日下降至50×10-⁹以下。试验可以确认，在机组无启停机等大量用水的前提下，9REA001BA更换胶囊期间9REA002BA液位及水质满足要求。
3结论
1)通过比较测量、补给水水质、水箱结构设计、局部吸入空气等因素以及结合同行经验反馈，分析出胶囊老化是造成9REA002BA溶解氧浓度超标的原因；
2)在9REA001BA更换胶囊期间9REA002BA氧质量分数在5d内下降至50×10-⁹以下，液位及水质满足要求；
3)需继续跟踪某集团与某特种橡胶制品厂家所共同研发的新型复合材质胶囊的使用情况，如试验成功，应考虑9REA002BA的胶囊使用此材料进行物项替换。
参考文献
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