RAZ隔离工作风险及应对

RAZ 隔离工作风险及应对
发布时间：2022-03-01T12:57:15.415Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年17期作者：禹云柯[导读] 核岛氮气分配系统 RAZ 为两机组公用系统，其主要作用是向两台机组相同系统提供必须得氮气。

中核核电运行管理有限公司浙江省嘉兴市 314300
摘要：核岛氮气分配系统 RAZ 为两机组公用系统，其主要作用是向两台机组相同系统提供必须得氮气。

该系统分为两部分， 4. 55MPa 和 0. 6MPa，前者只向 RIS 系统的安注箱供应氮气，后者则通过压力控制装置向其所有用户供应氮气，主要是提供贮罐的氮气层，或者对系统进行吹扫。

氮气系统因为为公用系统，影响两台机组，而且氮气系统检修后，也必须扫气合格后才能再次投入运行。

本文分析了系统存在风险及应对。

关键字：氮气；风险；措施；
1、RAZ 系统概述
1.1 系统功能
核岛氮气分配系统的主要功能是为两台机组的相关设备供应氮气，该
系统由两个不同的管网组成：
a）一个是压力为 4. 55MPa 的管网，它只向每个机组的安全注入系统 RIS 的安注箱供气；
b）另一是压力为 0.6MPa 的管网，它向需要氮气的其它系统供气。

RAZ 系统的功能是：
——对安全注入系统的安注箱加压；
——维持某些贮罐中的惰性气层；
——在停堆期间形成蒸汽发生器保养用的非氧化性惰性气层和进行除气器的氮气保养；
——保证在反应堆停堆期间反应堆冷却剂系统在惰性气层下进行疏
水；
——在排除气体裂变产物期间保证某些容器的换气；
——主泵停车密封件的驱动。

1.2 正常运行
RAZ 正常运行状态相应于反应堆的功率运行或热停堆状态。

1. 中压氮气（4.55MPa）的供气管网
RIS 系统的中压安注罐处于受压状态，其压力在 4.275MPa.a～4.53MPa.a
之间。

各安注罐上的氮气进气阀正常处于关闭状态。

如果安注箱内的氮气压力降到整定值以下，报警信号将提醒运行人员，通过开启氮气阀重新恢复箱内的压力。

2. 低压氮气（0.6MPa）的供气管网
0.6MPa 的管网可以用于以下各种用途：
1）对某些含有裂变产物的贮罐或系统进行吹扫：
——TEP 系统的头箱（9TEP001/008BA）；
——TEG 系统的贮罐和压缩机（9TEG001BA，9TEG004BA至 011BA，
1TEG001CO，2TEG002CO）；
——1/2RPE001BA 的 O2 含量太高时对其进行吹扫。

2）维持下列贮罐上部的氮气气层：
——ASG贮水罐（1/2ASG001BA）；
——稳压器卸压箱（1/2RCP002BA），当探测 H2 含量太高时用 N2 吹
扫气；
——硼酸贮罐（9REA003BA和 1/2REA004BA）；
——反应堆冷却剂疏水罐（1/2RPE001BA）；
3）REN 核取样系统、TEP 除气塔、设备保养
1.3 RAZ 系统启动
在 RAZ 系统投入运行时，要求进行排气，目的是排出本系统内部滞留的空气。

排气通过连续对系统加压和排放二至三次来完成（通过开启本系统供气的各个设备上得排放阀来进行本系统的排气）。

步骤如下：
——对整个管网加压；
——开启各种用气设备的排气阀，对管网排气。

2、RAZ 系统隔离存在的风险
RAZ 系统作为两机组公用的氮气供应系统，由于其系统功能及其介质的独特性，使得 RAZ 系统的检修工作，尤其是开口检修工作，具体很多潜在的风险。

具体分析如下。

2.1 窒息风险
氮气是一种进无色、无味、无嗅、无毒的惰性气体。

空气中氮气含量过高（氧气浓度下降到 19.5%以下时），使得吸入氧气分压下降，引起缺氧窒息。

2-4min 内得不到氧气及时补给将会造成死亡。

吸入一口高浓度氮气，可迅速导致人员出现昏迷，呼吸心跳停止而导致人员死亡。

由此可见，工作人员如吸入大量氮气，在出现明显征兆或者症状之前其生命可能已处于危险状态，应立即脱离现场，移送至空气新鲜处，并迅
速进行医疗救护。

除此之外，氮气比重与空气相近，在通风能力有限的地方，尤其是较为密闭的空间，氮气容易聚集，因其无色无味的特性，人员易发生窒息事故。

2.2对下游设备的影响
RAZ 为两机组的公用系统，对其的检修工作除了影响本机组的负荷外，还有可能影响相邻机组的设备正常运行。

具体如下：
ASG001BA 辅助给水箱：正常运行期间，其气空间为氮气覆盖，防止
氧气进入水箱影响水质；
稳压器卸压箱：正常运行时，稳压器卸压箱由氮气维持微正压，以免
氧气进去氢氧混合成爆炸性气体；
9TEP 硼回收系统：氮气就用来在系统维修时，对系统进行吹扫，防止氢氧混合；
9TEG废气处理系统：同样为了防止氢氧混合，在系统解体检修时进行氮气吹扫；
REN 核取样系统：主要用于 REN 系统设备的吹扫和对 RCP 主系统在
线氢表进行冷却，丧失氮气供应，将导致氢表无法正常工作；
RCP 主泵：主泵的氮气主要用于检修密封的供气，所以停运氮气系统，
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建筑学研究前沿 ●理论与实践●
需避开主泵停车密封使用时间；
RPE001BA 反应堆冷却剂疏水箱：主要是维持箱子的微正压，以免氧气进入；
4.55MPa 由于其供给 1、2 号机组的管线上有单独的隔离阀，RIS 安注箱氮气压力在正常情况下几乎不变，几乎不补氮。

所以，即使一个隔离维修，也不会对另一机组造成较大影响。

0.6MPa 的氮气管线，其功能之一维持几个贮罐上部的氮气气层，即这些贮罐的氮气供应是持续的，如果维修工作的隔离导致这些持续氮气供应失去，为了保证系统的正常运行，必须采取临时措施来提供氮气。

3、风险的应对
3.1 RX厂房内负荷失去氮气的应对
正常运气期间，RX 厂房内需要氮气供应的设备主要如下：
——稳压器卸压箱（1/2RCP002BA）：正常运行时，稳压器卸压箱由氮气维持微正压，以免氧气进去卸压箱，进而形成氢氧混合的爆炸性气体。

除此之外，根据化学技术规范，防止稳压器卸压箱、稳压器安全阀环管的气空间氢浓度超限，需用氮气进行吹扫，以减少氢聚集。

——反应堆冷却剂疏水箱（1/2RPE001BA）：正常运行时，反应堆冷却剂疏水箱也是由氮气维持微正压，以免氢氧混合。

为了保护隔离维修期间 RX 厂房内负荷的正常氮气供应，采取在隔离边界下游的供气管线上找一根待堵头的支管接临时氮气瓶的应对方式。

根据平均的日累计流量，在现场准备 5-10 瓶氮气瓶备用即可。

除此之外， RX 厂房内氮气还有一个重要的功能就是吹扫设备以降低氢气浓度，所以，为了防止在隔离期间这些设备氢浓度过高需要用氮吹扫，要求相邻机组提前一天进行 RCP002BA 稳压器卸压箱、RPE001BA 反应堆冷却剂疏水箱、稳压器环管的氢、氧含量，确认满足要求，如必要，则提前吹扫至合格。

3.2 ASG001BA辅助给水箱失去氮气的应对
ASG001BA 为事故情况下 ASG 辅助给水泵的水源，其氧含量有要求，正常运行期间，其气空间为氮气覆盖，从而防止氧气进入水箱影响水质。

正常运行期间，为了维持汽动辅助给水泵的轴封冷却，ASG 辅助给水箱的水位会逐渐下降，导致压力下降，为了维持额定的微正压，就需要向水箱持续补充氮气。

应对方式同上，在隔离边界下游的供气管线上找一根带堵头的支管接临时氮气瓶，不同的是使用临时气瓶后，ASG001BA 的氮气压力无法自动维持，只能通过手动开启 001BA氮气入口阀补给来维持水箱压力。

所以，在临时供氮期间，需加强 ASG001BA 的巡检，及时补氮。

3.3 工业安全风险控制
根据前文所述，氮气是一种无色无味的惰性气体，窒息风险极高，所以，为了减少人员窒息的工业安全风险，采取如下措施： ——工作期间携带氧表，实时测氧，一旦出现报警立即退出；
——工作期间要求现场做好监护，以应对突发情况；
——加强现场通风：
临时供气装置安装时，必须使用检漏液检测相关接头、阀门处无泄漏，
防止漏气，同时，确认现场通风良好，以防氮气泄漏聚集；
ASG001BA 房间有实时监测的氧浓度监测仪，氧浓度低会发报警，进入水箱房间，需保持房间门开启，这些，都可以最大限度的保障房间内的
氧浓度；
RX 内负荷临时供氮装置所在的房间，正常由 DVW风机维持通风，也减少了氮气集聚的风险。

3.5 隔离卸压即恢复吹扫
为了减少系统开口时的氮气外漏至环境，对工作人员造成伤害，氮气系统隔离后，必须进行卸压排放，且需尽可能多的排放氮气。

但是氮气是一种窒息性气体，不能随意排放，综合实际的隔离边界和管线布置，液体通风柜是 REN 的取样设备，柜子最后排气至 DVN 烟囱，所以，通过此路
径排气，无工业安全风险，也不会造成废气的随意排放。

0.6MPa 管线隔离完成后，开启至气体通风柜的阀门以排放氮气，之后通过 0.6MPa 管线上的供气压力表，当压力卸至 0 时，表明管线内氮气压力已卸完，大多数氮气已通过烟囱排走，可以进行后续的工作。

根据系统手册，在 RAZ 系统投入运行时，要求进行排气，目的是排出本系统内部滞留的空气，以免 RAZ 系统重新投入运行时这些氧气进入含氢的系统。

排气通过连续对系统加压和排放二至三次来完成。

所以，工作完成后，确认现场开口工作已全部结束，开启供氮阀门，将系统相关管线充压至正常 0.6MPa 的压力，然后开启至通风柜的阀门卸压排气，如上两到三次，完成后在手套箱处取样气体的氧含量，合格则表明系统中氧气已排尽，即可恢复氮气系统运行。

4、结论
RAZ 系统作为一个两机组公用的氮气系统，其阀门的解体工作影响系统较多，对系统影响较大，此外，因为涉及氮气，所以工业安全风险也较高，实际工作中需具体分析，采取多种措施来降低对系统的影响以及减少对应的工业安全风险。

1.为了减少对下游设备供氮的影响，采用临时接入氮气瓶及增加监视
频度的方式解决
2.氮气为无色无味的窒息性气体，人吸入高浓度氮气可能立即导致人员出现昏迷，呼吸心跳停止而导致人员死亡，而且等发现出现症状时，往往已经来不响应，所以，涉及氮气的工作，必须先尽量排放氮气，工作期间维持良好的通风，随身佩戴氧表测氧，发现报警及时推出，同时，应安排好监护人员，以应对突发情况；
3.氮气系统开口前，必须先通过可靠的途径卸压排放，不能随意排放以造成厂房内氮气聚集。

恢复运行前，也必须进行氮气吹扫，直至取样氧含量合格，以免氧随氮气进入含氢系统；
参考文献
[1]RAZ系统手册
[2]工业安全守则
[3]核电中级运行教材
作者简介：禹云柯（1985 年 6 月），男，籍贯：河北，大学本科，工程师，现从事核电厂运行工作。