论核电站通风工程中的风管泄露测试和控制

杨浩楠

【摘要】核电站通风工程中，风管泄露测试主要是评估风管系统的严密性。文章从第三代核电通风系统的漏风量设计要求入手，阐述了风管系统严密性检验方法，指出风管泄露测试和控制要点，以供同行参考。

【关键词】核电站;通风工程;漏风量;风管泄露;测试控制

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.27.

风管是通风工程的组成部分，如果风管泄露，会减少末端新风的出风量，甚至影响厂房废气的排放量，因此要采取测试和控制措施，以保证通风系统正常运行[1]。以下结合实践，探讨了核电站通风工程中的风管泄露测试和控制。

1、第三代核电通风系统的漏风量设计要求

风管的漏风量，指的是单位面积的风管，在一段时间内泄露的风量容积，是评估风管系统预制和安装是否严密的一个指标[2]。通风系统施工中，风管漏风量必须满足设计要求，而且第三代核电站对此提出新的要求。

1.1 压力等级

第三代核电将风管系统的工作压力划分为4个等级，相比于M310核电多出一个压力等级，具体见表1。

1.2 泄漏等级

第三代核电将通风系统的泄露情况，分为I级和II级两个等级，不同泄漏等级，对应的容许泄漏率是不同的，和风管等级有一定关系，具体见表2。

2、风管系统严密性的检验方法

2.1 漏光检测法

低压系统的风管，可采用漏光检测法。使用具有一定强度的安全光源，强度不低于100W，检测时可置于风管内侧或外侧，另一侧则保持暗黑环境。如果发现光线射出来，就说明存在漏光处，记录其位置，分段检测后最后汇总。合格的标准是：每10m接缝漏光点≤2处，且100m接缝漏光点≤16处。

2.2 肥皂水检测法

风管系统安装固定后，在系统接口处涂上比较浓的肥皂水，看有无气泡吹出，出现气泡就说明有漏风点。该试验方法操作简单，不需使用专门的设备，泄露部位很容易发现。但在不容易涂上肥皂水的死角处，必须仔细观察才能发现漏点，否则容易遗漏。

2.3 漏风测试仪

中压和高压系统的风管，可采用漏风检测仪，由高速风机、变频器、流量管、倾斜微压计等组成。测试时，首先保持风管密封，高速风机和风管相连接，风管和测试仪连接，启动风机并调整变频器，促使风机转速和测试压力逐渐提高。当压力达到测试需要的压力值，测试段风管的漏风量就是风机的补充风量，可在倾斜微压计显示出负压读数。依据公式即可计算出漏风量：

Q=FaPρ （式1）

式中Q代表漏风量，F代表风机管的截面积，a代表流量系数，P代表斜微压计显示的负压，ρ代表空气密度。

3、通风工程中风管泄露测试和控制要点

3.1 测试流程

风管泄漏测试流程如下：①备好测试设备，将风管测试段、仪器连接好，确保气流能从试验段的风管中经过。②检查试验压力，不能高于风管的设计压力。③记录测试数据，试验段风管表面积和泄漏系数的乘积。④检查仪表的量程，应在允许泄漏量数值之上，具有一定余量。⑤连接测试段风管和检测仪器，对风管的开口和分支，进行暂时封堵处理。⑥加压系统加压时，调节风机连接的阀门，确保压力逐渐升高，并达到预设值。⑦读取流量计上的读数，计算出实测泄漏量。⑧拆除风管上的临时封堵。

3.2 控制要点

第一，风管泄漏量，和接缝长度、裂縫数量、风管表面积等有关，其中，表面积和泄露量之间的关系是：

F=CLPN （式2）

式中F代表单位面积的泄漏率，CL是常数，P代表静压和相对压力，N是指数，标准空气状况下为0.65。

第二，风机和仪表的电源，要满足规范要求;仪器的量程，要和测试风管相匹配。测试开始前，应参考相近的泄漏试验，得出单位面积的泄漏率。

第三，流量计所在风管段的直径不同，使用的孔板流量计的厚度也不同，例如：直径为150mm、300mm、300mm以上，对应的厚度分别是1.5-1.6mm、2.3-2.4mm、3.1-3.2mm。孔板材质最好是薄钢板、不锈钢，要求加工平坦，孔眼位于板的中心处，且孔眼、孔板的边均是90°;孔板和风管垂直安装，两者不能有缝隙。

第四，使用孔板流量计，流量计算方法是：

Q=μ·A·（2ΔP/ρ）1/2（式3）

式中Q代表通过孔板的流量，μ代表孔板的流量系数，A代表孔眼面积，ΔP代表孔板两侧的静压差，ρ代表空气密度。

第五，通风系统中，如果只有一个风管试验段，满足泄漏等级、设计压力、流量，经测试得到的泄漏量≤允许值，说明试验通过。如果有多个风管试验段，每个试验段的泄漏率满足要求，且系统总泄漏率满足要求，才说明试验通过。

结语：

综上所述，第三代核电通风系统的漏风量设计，从压力等级、泄露等级、漏风量检测要求上，均提出新的要求。希望通过本文，为风管泄露测试工作提供一些参考，切实保证风管系统的严密性，促使整个核电机组安全稳定运行。

参考文献：

[1]张国勋，常文，王昌跃.AP1000核电站通风系统的泄漏检测[J].暖通空调，2017，47（8）：55-59.

[2]杨璋，李如源，张玉忠，等.某核电站核岛通风系统风管破漏失效分析[J].理化检验（物理分册），2014，50（6）：444-447，452.

[3]付雷.核电站风管漏风量检测技术要求及分析[J].科学与信息化，2017（23）：86-87.