压水堆核电站辅助给水箱添加N2H4的实践和控制

摘要：压水堆核电站按照系统设计或常规加药方法对辅助给水箱水质添加n2h4，很难对结果进行控制，我们通过岭澳核电站一期现场的实际布置，摸索出了一套切实可行的加药方法，可以控制添加N2H4的数量在合理的范围之内。即加药点在循环泵的入口，利用循环泵为离心泵，可以对样品混合的特点，我们在循环泵的出口取样，就地用目视比色法进行测量，通过计算，大致就可估算出已经加入的试剂量和指导继续加药的时间。本文从加药原理、具体的加药实施过程、及经验反馈等三个方面进行了详细的介绍。

关键词：联胺、比色法测量、扩散

中图分类号：C35文献标识码： A

前言：辅助给水储存箱的功能是在机组进入NS/SG模式时，直接向蒸汽发生器提供给水。为抑制蒸汽发生器内的金属氧化腐蚀，须控制辅助给水的氧含量在尽可能低的范围。化学技术规范要求辅助给水储存箱中储存水必须维持一定的联胺含量，其作用就是去除水中的氧，反应式：N2H4+O22H2O+N2

常规加药方法一般为计算出需加入的试剂体积，根据试剂罐体积的减少或根据试剂泵的出力，计算出试剂泵运行的时间来控制加入的试剂量。但这种方法在往辅助给水箱中添加N2H4很难应用，主要是因为需要加入的试剂量较少，并远远小于加药管线的死体积。

一、加药的原理及计算方法

1、N2H4加药点在辅助给水箱循环泵ASG005PO的入口处，我们通过监测循环泵出口的N2H4浓度，再根据循环泵流量60吨/小时和加入的时间，可计算出加入N2H4总量，再分配到辅助给水箱的总体积800立方米中，就可以计算出辅助给水箱的N2H4浓度。

计算方法：假定循环泵出口联胺浓度c μg/L，加药时间t分钟，加药最终目标值定为150 μg/L。有60*c*(t/60)=800*150。

c*t=120000(μg/L*分钟) 即∑（c1*t1＋c2*t2＋c3*t3＋…….）=120000(μg/L*分钟) 。简言之，如取样联胺浓度一直为1200 μg/L，则需加药100分钟。

2、联胺测量原理：在酸性条件下，联氨与对二甲氨基苯甲醛生成黄色偶氮化合物，溶液的黄色深浅与联氨含量成正比。为了在现场及时得出数据，可以提前配制好系列标准并显色，现场用目视比较法测量。

二、加药过程的工作组织

1)提前一周与生产计划部门协商，把加药工作列入工作计划。

2)提前一周通知运行白班值和化学系统科相关工作负责人，要求其准备各自的操作文件和确认相关设备的状态。

3)组织召开工前会，明了各自的工作内容和风险分析。

4)具体实施时；系统科一人，负责加药泵的在线和启停。：专项负责人，负责整个过程的组织和协调，取样，通知加药人员启停加药泵。

三、加药过程

1)配制50 μg/L ,100μg/L, 200μg/L,400μg/L, 800μg/L联胺标准并显色。准备10个250毫升取样瓶（带空白标签）。（专项负责人）

2)在线SIR255PO加药泵。（加药人员）

5)运行值确认辅助给水箱已经开始循环，并且完成加药点附近相关阀门的在线。（专项负责人）

6)将联胺分析显色剂和显色好的各种浓度标准比色管以及若干干净比色管带到取样现场。（带一个5毫升自动移液器和5升除盐水，用于稀释）（专项负责人）

7)通知加药人员启动SIR255PO开始加药。 （专项负责人）

8)加药人员启动SIR255PO开始加药，记录启动时间T0,将T0通知专项负责人,并记录联胺加药罐的液位。（加药人员）

9)取样和分析。

i.T0+5分钟开始在辅助给水箱定期取样点（在循环泵出口，药加在泵的入口）取样，比色分析联胺，并记录取样时间和大致浓度。（专项负责人）

ii.T0+5分钟开始每5～10分钟取样比色分析联胺。（专项负责人）

10)估计加入药量合适时通知加药人员停运SIR255PO并关闭现场加药阀。（专项负责人）

11)停运SIR255PO，并记录联胺加药罐的液位。（加药人员）

12)通知运行值化学加药完成，运行值继续进行相关阀门在线。（专项负责人）

13)在辅助给水箱定期取样点测量溶解氧（确认加药的相关阀门在线正常，在循环泵的上游没有ASG系统含饱和氧水进入循环回路）。（专项负责人）

14)跟踪后续的ASG系统的冲洗工作。（专项负责人）

四、经验反馈

从加药分析数据可以看出，联胺的加入并不是柱塞状，有明显的扩散特点。如目标值定为200μg/L，需加入试剂6.8升，远远小于加药管线中存在的死体积30升。

1、，所以单考虑N2H4试剂泵（9SIR254/255PO）100%出力时20升/小时，或者单考虑加药罐试剂体积的减少，来控制N2H4的加入量，误差比较大。以2007年6月4日2辅助给水箱加联胺为例：A；以加药罐液位下降来计算，共下降了1.8cm，去掉正常下降0.5cm，加往2辅助给水箱1.3cm。联胺罐直径1.38米，罐内联胺配制比例25cm水位加35%联胺25kg。计算有25×1.3÷25×0.35÷800=568ppb。与实际结果275ppb相比差293ppb。B；以SIR255PO理论上100%行程出力20升/小时来考虑，33分钟出力11升。但实际上33分钟液位下降1.3cm，可计算得出SIR255PO出力了19.5升。理论与实际差别较大，所以认为从SIR255PO理论出力来计算加药也不可行。

2、由于现场分析N2H4是用目视法进行比色，不会十分准确，稀释倍数越大，误差越大。建议以后辅助给水箱的加药仍用1台试剂泵，行程80%，并还可稍微降低一点。

3、理论计算加药结果后，扩散导致的误差约±70μg/L。

4、加药阀ASG168VR在加药泵启动之前开启、在加药泵停止之后关闭。以防止管线超压，加药泵出口安全阀泄漏。

5、加药后冲洗ASG管道，以防制水时过量N2H4进入9REA罐，经验值至少需冲洗4次。查阅值里冲洗操作单，由于系统设计原因，其排水时并不能全部排空，只能排掉除氧器及下降端管段的水。从2006年4月24日和2007年6月4日加药后冲洗的数据分析，冲洗两次后，分析N2H4浓度分别为120μg/L和27μg/L，再冲洗两次后分别为7μg/L和5μg/L，估计每次冲洗只能置换掉约60%的水。

五、四次加药的数据

2006年4月11日L2辅助给水箱加药数据表

2辅助给水箱计算加药结果：

（900*5+15*1800+21*9000+16000*3）/800=336μg/L，实际加药后测量结果411μg/L。偏差411-336=75。

2006年4月24日L1辅助给水箱加药数据表

1辅助给水箱计算加药结果：

（10*10+110*10+250*10+555*10+800*10+950*10+1110*10+1220*10+1325*1）/800=176μg/L，实际加药后测量结果253μg/L。偏差253-176=77。

2007年6月4日L2辅助给水箱加药数据表

2辅助给水箱计算加药结果：

（800*5+4800*5+8000*20）/800=235μg/L，实际加药后测量结果275μg/L。偏差275-235=40。

2007年6月18日L1辅助给水箱加药数据表

六、结论

通过岭澳一期电站两年来1、2号机辅助给水箱四次加药实践表明，这种方法是切实可行的。并且通过我们的经验积累，可以控制联胺的加药结果误差在70pμg/L之内。以后化学在大修之后，对大亚湾和岭澳的四个辅助给水箱添加联胺，完全可以应用这种方法，实施更精准的加药。