福清核电101大修期间核级树脂更换频率高于同行的原因分析
发表时间：2017-12-31T11:08:21.643Z  来源：《电力设备》2017年第24期作者：连靓雯杨建国王建刚赖宏宇
[导读] 摘要：M310压水堆机组有五个工艺系统使用核级树脂，分别是PTR、RCV、TEP、TEU、APG。
（福建福清核电有限公司）
摘要：M310压水堆机组有五个工艺系统使用核级树脂，分别是PTR、RCV、TEP、TEU、APG。福清核电101大修中，放射性树脂更换6次，更换频率高于同行平均值。本文数据来源于福清101大修、方家山101大修、方家山201大修、宁德101大修、宁德201大修，通过对比分析，出树脂更换频率高的根本原因。
关键词：树脂；频率高；大修
一、现状调查
福清核电101大修，福清核电树脂更换了6次，相对同行较高。
1. PTR系统：福清、方家山和宁德核电M310机组首次大修期间， PTR树脂床更换均为零次，福清核电101大修PTR树脂床更换频率正常。
2. RCV系统：从下图可知，对比同类M310机组首次大修期间的RCV树脂床更换情况，福清核电101大修RCV树脂床更换频率较同行优秀水平偏高。经分析，主要原因如下：福清核电在9TEP006DE进行硼饱和时，因9TEU810VE内漏，导致9TEP006DE没有条件进行硼饱和。在机组净化过程中，无法投运9TEP006DE对一回路进行净化，被迫选择投运1RCV002DE净化一回路。理论计算得知，9TEP006DE 吸附的离子的摩尔当量是1RCV002DE的2.16倍，且根据同行电厂经验，1RCV002DE作为大修净化床只能使用一个燃料循环，
9TEP006DE则可以使用三个燃料循环，故造成福清核电101大修期间1RCV002DE更换一次。
3.TEP系统：从下图可知，对比同类M310机组首次大修期间的TEP树脂床更换情况，福清核电101大修TEP树脂床更换频率较同行电厂偏多。经分析，主要原因如下：福清核电101大修机组氧化运行后，发现TEP树脂床对腐蚀活化产物Co-58净化效果变差，净化时间一度拉长。经讨论分析，认为Co-58已形成胶体态，9TEP001DE内树脂对其净化效果不佳。虽然该树脂对胶体态的腐蚀活化产物吸附能力较低，但树脂并没有完全失效。为解决腐蚀活化产物净化问题，采取了更换9TEP001DE树脂的措施，更换树脂后，净化效果恢复。其次，大修期间，9TEP001DE由于剂量高无法进行树脂床紧固件更换，被迫排空9TEP001DE未失效的树脂。
4. TEU系统：从下图可知，对比同类M310机组首次大修期间的TEU树脂床更换情况，福清核电101大修TEU树脂床更换频率偏高。经分析，主要原因如下：福清核电101大修机组氧化运行后，发现TEU树脂床对腐蚀活化产物Co-58净化效果变差，净化时间一度拉长。经讨论分析，认为Co-58已形成胶体态，9TEU001DE、9TEU002DE内树脂对其净化效果不佳。虽然该树脂对胶体态的腐蚀活化产物吸附能力较低，但树脂并没有完全失效。为解决腐蚀活化产物净化问题，采取了更换9TEU001DE、9TEU002DE树脂的措施，更换树脂后，净化效果恢复。另外，对比同行电厂树脂型号，福清核电9TEU002DE使用树脂型号IRN160，方家山使用IRN9882，后者对胶体态的腐蚀活化产物吸附能力更强，一定程度上减少了由于胶体态腐蚀活化产物造成的树脂更换次数。
二、潜在后果
1.福清核电101大修，部分放射性树脂更换频率较同行电厂较高，现场更换工作量及所需备件数量较同行电厂略多，增加了一定的放射性固体废物处置工作量。
福建核电站2.福清核电101大修，部分放射性滤芯和树脂更换频率较同行电厂偏高，放射性固体废物总量较同行电厂偏多，存在突破“每台机组每年废物产生量不大于50立方米”指标的风险。
三、原因分析
1.直接原因：Co-58已形成胶体态，9TEP001DE、9TEP003DE、9TEU001DE、9TEU002DE树脂对其净化效果不佳。虽然该树脂对胶体态的腐蚀活化产物吸附能力降低，但树脂并没有完全失效。为解决腐蚀活化产物净化问题，采取了更换9TEP001DE、9TEP003DE、
9TEU001DE、9TEU002DE树脂的措施。排除这个促成原因，福清核电树脂运行表现属于同行平均水平。
2.根本原因：
1）在核清洁方面分析。2014年6月，保健物理处防护支持科组织实施9TEP001BA罐体内部清洁，工作负责人进入9TEP001BA罐体内部后，发现罐体底部有大量杂物，其中包括水溶纸、胶布及淤泥等。2015年10月19日，101大修期间，核清洁人员对1RPE011PS进行清洁，发现该地坑内存在淤泥堆积现
象。2016年3月15日，保健物理防护支持工程师巡检时，发现9RPE002PS存在淤泥且锈迹严重，3月23日核清洁人员及防腐人员分别对9RPE002PS进行清洁及除锈。以上事实说明系统中杂质较多。
2）在防异物方面分析，福清1号机组建安阶段缺少异物防控经验，无论从上游文件还是现场实际施工，均未形成防异物管理理念及体系。随着异物事件的不断发生，各方均意识到了防异物的重要性，直到2014年7月30日，CNPE编制发布《福清核电工程防异物管理程序》，才成立了组织机构、建立管理制度。在建安调试阶段，典型异物控制不当是水溶纸，福清1号机组因为水溶纸不溶解，导致滤芯频繁堵塞。
3）在系统化学控制方面分析：分析福清核电1号机组第一周期内的化学日报，影响腐蚀的各主要参数：硼、锂、氟、氯、硫酸根、溶氢、溶氧、钠，均被控制在《化学和放射化学技术规范》规定的范围。化学处评估认为，福清核电相关水化学参数控制水平不低于同行电厂。可排除系统化学状态较差导致产生腐蚀产物量多造成过滤器更换频繁的原因。
参考文献
[1]李红.三种压水堆核电厂的放射性环境影响比较[J].辐射防护,2004 29（4）：203-218.
[2]陈试.我国放射性废物的优化和最小化管理未来十年展望[J].辐射防护讯,2002 22（4）：1-8.