研究了壓水堆核電站化學(xué)和容積控制系統(tǒng)除鹽器放射性廢樹脂更換操作工藝相關(guān)的閥門配置特點和配置優(yōu)化方案，分析了如何降低操作人員的職業(yè)照射劑量及簡化閥門配置和提高操作可靠性。

1、概述

　　壓水堆核電站化學(xué)和容積控制系統(tǒng)(RCV) 設(shè)置兩臺混床除鹽器和一臺陽床除鹽器，用來保持反應(yīng)堆冷卻劑的純度，并使得反應(yīng)堆冷卻劑的放射性水平維持在允許的限值以內(nèi)�；齑渤�鹽器的樹脂能夠去除離子型腐蝕產(chǎn)物和一些離子型裂變產(chǎn)物，同時也作為過濾器使用。正常情況下一臺混床除鹽器運行而另一臺備用，每臺混床除鹽器設(shè)計容量至少滿足一個燃料循環(huán)周期使用。陽床除鹽器的樹脂能夠去除反應(yīng)堆冷卻劑中絕大部分的鋰和銫同位素。失效后的核級離子交換樹脂，作為放射性廢物從除鹽器中水力卸載到專門的廢樹脂貯槽中暫存一段時間，當(dāng)其中的短壽命核素充分衰變后，再送到水泥固化系統(tǒng)中進(jìn)行固化處理。然后，將新樹脂連續(xù)不斷地裝填入除鹽器，裝填過程中需要對除鹽器進(jìn)行連續(xù)排氣，并將多余的除鹽水排放，樹脂裝填完畢后用除鹽水對除鹽器內(nèi)的樹脂進(jìn)行連續(xù)沖洗，直至除鹽器出口水質(zhì)滿足要求。

2、廢樹脂更換系統(tǒng)

　　2.1、系統(tǒng)功能

　　在需要卸載除鹽器中失效的核級離子交換樹脂時，通過開啟和關(guān)閉相關(guān)閥門，由核島除鹽水分配系統(tǒng)(SED) 向除鹽器供水，利用水力輸送的方式將樹脂輸運到固體廢物處理系統(tǒng)。重新裝填新樹脂時，通過開啟和關(guān)閉相關(guān)閥門，實現(xiàn)除鹽器的排氣，由核島除鹽水分配系統(tǒng)向除鹽器供水，完成除鹽器樹脂的沖洗。

　　2.2、系統(tǒng)組成

　　除鹽器廢樹脂水力卸載系統(tǒng)主要由除鹽器、核島除鹽水分配系統(tǒng)隔離閥、核島疏水排氣系統(tǒng)RPE) 隔離閥和固體廢物處理系統(tǒng)(TES) 隔離閥組成( 圖1) 。

圖1 樹脂水力卸載和裝填用閥門配置

　　2.3、系統(tǒng)運行

　　當(dāng)除鹽器中的核級離子交換樹脂達(dá)到飽和以后，將其通過水力卸載的方式輸送到固體廢物處理系統(tǒng)。

　　(1) 將除鹽器從RCV系統(tǒng)中隔離出來，并卸壓至常壓。

　　(2) 打開沖洗水管沖洗相關(guān)管道，然后除鹽水通過正常工藝流出口由泵輸送至除鹽器底部。

　　(3) 除鹽器內(nèi)除鹽水流過截留網(wǎng)，樹脂在逆向流動的除鹽水中形成流態(tài)化。

　　(4) 打開除鹽器排放接口，將整床樹脂沖排至放射性固體廢物處理系統(tǒng)的貯槽。

　　(5) 連續(xù)供應(yīng)除鹽水直至除鹽器中樹脂排凈，且樹脂排放管內(nèi)的廢樹脂沖洗干凈。

　　(6) 關(guān)閉核島除鹽水分配系統(tǒng)、核島疏水排氣系統(tǒng)和固體廢物處理系統(tǒng)的隔離閥。

　　除鹽器廢樹脂水力卸載完畢以后，向除鹽器中裝填新樹脂。

　　(1) 打開除鹽器樹脂添加接管，向除鹽器中連續(xù)添加新樹脂。

　　(2) 裝填過程中進(jìn)行連續(xù)排水和排氣。

　　(3) 裝填完畢后，除鹽水通過正常工藝流出口由泵輸送至除鹽器上部，對新樹脂進(jìn)行沖洗，直至出口水質(zhì)滿足要求。

　　(4) 除鹽器沖洗完畢后，恢復(fù)樹脂添加接管密封和關(guān)閉核島除鹽水分配系統(tǒng)、核島疏水排氣系統(tǒng)的閥門，對除鹽器進(jìn)行密封性水壓試驗。

4、結(jié)語

　　根據(jù)相關(guān)閥門執(zhí)行的功能、操作特點和布置方式等因素的分析結(jié)果，提出的閥門配置優(yōu)化方案具有更好地符合ALARA 原則，提高基本可靠性和降低在役裝置檢查工作量的特點，可供核電站化學(xué)和容積控制系統(tǒng)設(shè)計參考。