核电站冰堵技术理论研究与工程应用
冰堵技术是一项实用性非常强的应用技术,本技术研究从实际出发,通过深入的理论研究和多次试验验证,给出了科学有效的评价,解决了冰堵技术的限制问题,扩大了冰堵技术在核电站的应用范围,并总结出一套可行的冰堵工程方案,为现场安全实施冰堵技术提供了良好的指导作用,保证了机组系统的安全可靠运行。 核电站商运以来,冰堵技术没有任何先例和经验可以借鉴参考。经过系统深入的理论研究和多次试验验证,根本解决了冰堵碰到技术难点,实现了多项技术创新。 冰堵应用范围的技术创新。管径应用范围由6英寸扩大到36其寸。管道材料由碳钢和316L不锈钢材料拓展为304L/316L不锈钢、碳钢、低合金钢、铜、铝等多种材料。冰堵介质由由单-一的水介质拓展为水,海水、翻水。 冰堵工程方案的技术创新。针对低温对管道材料影响的理论风险,结合液氮冰堵试验结果和试验数据的分析,提出了可行的预防措施,实现了铁素体材料和奥氏体材料的液氮冰堵。 冰堵夹具的创新应用。之前冰堵夫具只是单一的半封闭夹具,其应用范围有一定限制。根据现场管道位置及布置、创新应用了多种夹具,包括开口式、整体式夹具、柔性冷冻夹套及编绕式冰堵设备。 冰堵验证方法的技术创新。冰塞是否在管道形成是整个后续维修工作开展的前提。由先前单一的疏水法拓展为多种验证方法,包括直接流水法,冰堵区域温度检查法,目视观察结霜法,超声波探测法,单侧压力升高法。 冰堵技术的安全技术创新。根据国内外冰堵失败事件数据的统计,找出冰堵失败的根本原因,总结历史经验教训,列出了安全注意事项和管理层关注的关键点,制定了冰堵技术安全规定。 冰堵位置选择的技术创新。以往冰堵位置选择只是根据经验,没有科学的依据。现在根据试验结论和计算结果,制定了安全可靠的位置选择方法。如冰塞与管道封闭端间的安全距离,冰堵与限制部件的安全距离等。 冰培技术的理论研究创新。根据研究表明,冰塞的强度不是靠冰膨胀后向外的径向力获得,而是依靠管道内壁与冰赛之间的摩擦力,和管道内壁与冰塞之间的附着力(机械互锁理论)结合在一起。