技术领域
[0001] 本
发明属于百万千瓦级核电站一回路辅助系统技术领域，更具体地说，是涉及一种压水反应堆核岛容器吹扫方法及排氢吹扫系统。
背景技术
[0002] 压水堆核电厂应用的核岛，是核电站反应堆
安全壳(核岛容器)内的压水
核反应堆及与压水核反应堆有关的各个系统的统称，其主要设备系统包括压水核反应堆
堆芯、与安全壳(核岛容器)相连的一回路系统(反应堆冷却剂循环系统)、以及支持一回路系统正常运行和保证压水核反应堆的正常反应而设置的二回路系统(辅助系统)。其中，一回路系统主要设备包括
压力容器、
蒸汽发生器、主
循环泵、用于维持一回路压力的稳定和补偿水在冷态和热态时的体积变化引起压力变化量的稳压器、以及用于分别连接各设备的管线。为了维持一回路压力的稳定及保证压水核反应堆的正常反应，稳压器通常需要配置一个低压的泄压箱，泄压箱的下部储存有一定水位的水，泄压箱的上部充满氮气，以防止稳压器回路中排放至泄压箱的蒸汽中含有的氢气与空气中的
氧气混合产生爆鸣气体。
[0003] 在压水核反应堆机组的正常运行期间，如果卸压箱中的氢含量偏高，存在发生氢爆的
风险。因此，卸压箱中的氢含量需要控制在一个安全的范围内：根据《化学与放射化学技术规范》相关标准，泄压箱中的氢和氧的限值均为小于2.0V/V％(体积百分比)，期望值小于1.0V/V％(体积百分比)，而根据压水核反应堆机组正常运行标准，泄压箱中的氢和氧的限值均为小于0.5V/V％(体积百分比)。因此，为了解决卸压箱内的氢含量偏高而存在发生氢爆风险的问题，通常采用核岛供氮系统及时地向卸压箱内补充氮气，以对卸压箱内的氢气进行吹扫排出的方法，排除卸压箱内的氢含量偏高而可能发生氢爆的安全隐患。
[0004] 当前主要利用抬高卸压箱水位的方法，通过向泄压箱中补充除盐水抬高卸压箱液位，同时通过核岛供氮系统向泄压箱补充氮气，对卸压箱进行吹扫排氢，以将泄压箱中的含氢废气吹扫置换出来。然而，在现有利用抬高卸压箱水位配合补充氮气的吹扫排氢方法中，由于卸压箱在补水、补充氮气吹扫时造成卸压箱内背压增大，导致卸压箱内的水不能充满整个水箱，造成卸压箱内容置含氢废气的空间未完全充分压缩，难以将卸压箱内的含氢废气完全排出而无法将卸压箱内的氢含量降低至0.5V/V％(体积百分比)以下，造成泄压箱中的氢含量偏高，容易引发氢爆的安全隐患。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种压水反应堆核岛容器吹扫方法，以解决
现有技术中存在的利用抬高卸压箱水位配合补充氮气的吹扫排氢方法中，由于卸压箱在补水、补充氮气吹扫时容易造成卸压箱内背压增大，导致卸压箱内的水不能充满整个水箱，造成卸压箱内容置含氢废气的空间未完全充分压缩，难以将卸压箱内的含氢废气完全排出，造成泄压箱中的氢含量偏高的问题。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种压水反应堆核岛容器吹扫方法，该方法包括用于压水反应堆核岛容器吹扫的排氢吹扫系统，所述排氢吹扫系统包括用于与核岛容器相连的稳压器、与所述稳压器连通的环管、用于收集并冷凝所述稳压器排放的水蒸气的泄压箱、用于向所述泄压箱中补充氮气并吹扫排氢的核岛供氮系统、连接所述环管与所述泄压箱的第一管线、连接所述泄压箱与所述核岛供氮系统的第二管线、用于向所述泄压箱中补水的补水系统、用于供所述泄压箱内的含氢废气排出的废气排放系统、用于供所述泄压箱排水的排水系统、连接所述废气排放系统与所述泄压箱的第三管线、连接所述补水系统与所述泄压箱的第四管线、连接所述排水系统与所述泄压箱的第五管线、以及连接所述环管与所述废气排放系统的第六管线，所述第二管线上沿氮气流动方向依次设置有供氮减压
阀、以及具有至少一个
逆止阀的逆止阀组，所述第三管线上设置有第一阀
门，所述第四管线上设置有第二阀门，所述第五管线上设置有第三阀门，所述第六管线上设置有第四阀门，且所述废气排放系统具有用于控制所述废气排放系统排气的排气隔离阀；所述压水反应堆核岛容器吹扫方法包含如下步骤：
[0007] 故障排除：排除所述第二管线、所述供氮隔离阀和所述逆止阀组的堵塞故障；
[0008] 压力计算：计算顶开所述逆止阀组所需要的最小压力△p0；
[0009] 压力调试：调节所述供氮减压阀，控制所述核岛供氮系统向所述第二管线内的供氮压力为p0，且p0大于△p0，以使所述第二管线内的氮气气流能够顶开所述逆止阀组并进入所述逆止阀组下游用户；
[0010] 定压供氮：关闭所述第四阀门、所述第一阀门、以及开启所述排气隔离阀后，再开启并调节所述供氮减压阀，使所述核岛供氮系统保持大于或等于p0的恒定压力p1，通过所述第二管线向所述逆止阀组下游用户持续供氮；并将所述第二管线输向所述逆止阀组下游用户的供氮压力记为p2，即p2为p1与△p0之差；
[0011] 排氢吹扫：打开所述第二阀门和所述第四阀门，使所述补水系统向所述泄压箱内补充水以抬高所述泄压箱内的水位，在所述泄压箱内的水位抬高的过程中所述泄压箱内的压力p3上升，所述泄压箱内的含氢废气通过所述废气排放系统排出；当且仅当所述泄压箱内的压力p3小于p2时，所述核岛供氮系统通过所述第二管线向所述泄压箱内补充氮气吹扫含氢废气；
[0012] 氮气补充：直至所述泄压箱内的水位达到所述泄压箱高度的100％以将所述泄压箱内的含氢废气全部排出后，依次关闭所述第二阀门、所述排气隔离阀和所述第四阀门，再开启所述第三阀门使所述泄压箱向外部排水；在所述泄压箱内的水位降低的过程中，所述泄压箱内的压力p4下降，当且仅当所述泄压箱内的压力p4小于p2时，所述核岛供氮系统通过所述第二管线向所述泄压箱内补充氮气；直至所述泄压箱内的水位降低至正常水位，关闭所述第三阀门停止排水。
[0013] 优选地，该方法还包括在所述定压供氮步骤与所述排氢吹扫步骤之间的压力检验步骤，所述压力检验步骤包含如下步骤：打开设置于所述第二管线上并位于所述逆止阀组与所述供氮减压阀之间的
开关阀，分别观察设置于所述第二管线上并位于所述开关阀与所述供氮减压阀之间的第一压力表的压力变化，同时观察设置于所述第二管线上并位于所述逆止阀组下游的第二压力表的压力变化：当所述第一压力表的压力值在下降后再缓慢上升至p0，且所述第二压力表的压力值从0缓慢上升至p2时，以确定所述核岛供氮系统可通过所述第二管线向所述泄压箱中补充氮气吹扫，且所述核岛供氮系统通过所述第二管线输向所述泄压箱中的氮气压力为p2。
[0014] 优选地，在所述压力计算步骤中，所述逆止阀组包含第一逆止阀和第二逆止阀，所述第一逆止阀和所述第二逆止阀沿氮气流动方向依次设置于所述第二管线上。
[0015] 优选地，在所述压力计算步骤中，顶开所述第一逆止阀所需要的最小压力△p1与顶开第二逆止阀所需要的最小压力△p2不相同，且△p1与△p2之和为△p0。
[0016] 优选地，顶开所述第一逆止阀所需要的最小压力△p1大于顶开所述第二逆止阀所需要的最小压力△p2。
[0017] 优选地，顶开所述第一逆止阀所需要的压力范围控制在0.005MPa～0.006MPa。
[0018] 优选地，计算获得顶开所述第一逆止阀所需要的最小压力△p1为0.005MPa。
[0019] 优选地，顶开所述第二逆止阀所需要的压力范围控制在0.004～0.005MPa。
[0020] 优选地，计算获得顶开所述第二逆止阀所需要的最小压力△p2为0.004MPa。
[0021] 优选地，在所述定压供氮步骤中，所述核岛供氮系统的供氮压力范围控制在0.03MPa～0.05MPa。
[0022] 优选地，在所述定压供氮步骤中，通过所述供氮减压阀的减压调节，以将所述核岛供氮系统的供氮压力调节为恒定压力，并使所述核岛供氮系统的恒定供氮压力p1为0.025MPa。
[0023] 优选地，在所述排氢吹扫步骤中，所述泄压箱内的压力p3不超过0.05MPa。
[0024] 优选地，在所述排氢吹扫步骤中，所述补水系统为反应堆
硼和水的补给系统，所述反应堆硼和水的补给系统向所述泄压箱内补充经过除盐处理的除盐水。
[0025] 优选地，在所述氮气补充步骤中，所述泄压箱内的压力p4不超过0.05MPa。
[0026] 优选地，在所述氮气补充步骤中，所述泄压箱内的水位降低至正常水位时，所述泄压箱内的水位达到所述泄压箱高度范围为的60％～70％。
[0027] 优选地，在所述氮气补充步骤中，所述泄压箱内的水位达到所述泄压箱高度的65％，以确认所述泄压箱内的水位降低至正常水位并关闭所述第三阀门停止排水。
[0028] 优选地，所述第一阀门为用于控制所述泄压箱出口开启或者关闭的出口隔离阀。
[0029] 优选地，所述第二阀门为用于控制所述补水系统向所述泄压箱内补水的补水隔离阀。
[0030] 优选地，所述第三阀门为用于控制所述排水系统将所述泄压箱内的水排出的排水隔离阀。
[0031] 优选地，所述第四阀门为用于控制所述环管与所述废气排放系统连通或不连通状态的环管隔离阀。
[0032] 优选地，所述第二管线上还设有用于控制所述核岛供氮系统对所述泄压箱供氮的手动隔离阀，且所述手动隔离阀位于所述逆止阀组的下游。
[0033] 优选地，所述排氢吹扫系统还包括用于对所述泄压箱内的聚集的含氢氮气进行取样分析的取样系统，所述取样系统与所述第三管线相连。
[0034] 优选地，所述排氢吹扫系统还包括用于处理所述泄压箱内的
放射性含氢或含氧废气的废气处理系统，所述废气处理系统与所述第三管线相连。
[0035] 优选地，所述废气排放系统为核岛排气和疏水系统。
[0036] 优选地，在所述排氢吹扫步骤或所述氮气补充步骤中，所述泄压箱的正常压力范围为0.02MPa～0.035MPa。
[0037] 优选地，所述泄压箱的额定压力为0.02MPa。
[0038] 优选地，所述排氢吹扫系统还包括用于检测所述泄压箱内压力的压力检测装置。
[0039] 优选地，所述排氢吹扫系统还包括与所述压力检测装置电性相连的报警装置，当所述压力检测装置检测到所述泄压箱内的压力超过0.05MPa时，所述报警装置发出报警
信号。
[0040] 本发明的目的还在于提供一种用于压水反应堆核岛容器吹扫的排氢吹扫系统，以解决现有技术中存在的利用抬高卸压箱水位配合补充氮气的吹扫排氢方法中，由于卸压箱在补水、补充氮气吹扫时容易造成卸压箱内背压增大，导致卸压箱内的水不能充满整个水箱，造成卸压箱内容置含氢废气的空间未完全充分压缩，难以将卸压箱内的含氢废气完全排出，造成泄压箱中的氢含量偏高的问题。
[0041] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种用于压水反应堆核岛容器吹扫的排氢吹扫系统，所述排氢吹扫系统包括用于与核岛容器相连的稳压器、与所述稳压器连通的环管、用于收集并冷凝所述稳压器排放的水蒸气的泄压箱、用于向所述泄压箱中补充氮气的核岛供氮系统、连接所述环管与所述泄压箱的第一管线、连接所述泄压箱的与所述核岛供氮系统的第二管线、用于向所述泄压箱中补水的补水系统、用于供所述泄压箱内的含氢水蒸气排出的废气排放系统、用于供所述泄压箱排水的排水系统、连接所述废气排放系统与所述泄压箱的第三管线、连接所述补水系统与所述泄压箱的第四管线、连接所述排水系统与所述泄压箱的第五管线、以及连接所述环管与所述废气排放系统的第六管线，所述第二管线上沿氮气流动方向依次设置有供氮减压阀、以及具有至少一个逆止阀的逆止阀组，所述第三管线上设置有第一阀门，所述第四管线上设置有第二阀门，所述第五管线上设置有第三阀门，所述第六管线上设置有第四阀门，且所述废气排放系统具有用于控制所述泄压箱排气的排气隔离阀。
[0042] 优选地，所述排氢吹扫系统还包括用于控制所述第二管线向所述逆止阀组下游供氮的开关阀和用于检测并显示所述逆止阀组上游供氮压力的第一压力表，所述开关阀设置于所述第二管线上并位于所述逆止阀组与所述供氮减压阀之间，所述第一压力表设置于所述第二管线上并位于所述开关阀与所述供氮减压阀之间。
[0043] 优选地，所述逆止阀组包含第一逆止阀和第二逆止阀，所述第一逆止阀和所述第二逆止阀沿氮气流动方向依次设置于所述第二管线上。
[0044] 优选地，所述第一逆止阀为升降式逆止阀。
[0045] 优选地，所述第二逆止阀为升降式逆止阀。
[0046] 本发明提供的一种压水反应堆核岛容器吹扫方法及排氢吹扫系统的有益效果在于：与现有技术相比，本发明提供的一种压水反应堆核岛容器吹扫方法，包括用于压水反应堆核岛容器吹扫的排氢吹扫系统，排氢吹扫系统包括用于与核岛容器相连的稳压器、与稳压器连通的环管、用于收集并冷凝稳压器排放的水蒸气的泄压箱、用于向泄压箱中补充氮气吹扫的核岛供氮系统、连接环管与泄压箱的第一管线、连接泄压箱与核岛供氮系统的第二管线、用于向泄压箱中补水的补水系统、用于供泄压箱内的含氢废气排出的废气排放系统、用于供泄压箱排水的排水系统、连接废气排放系统与泄压箱的第三管线、连接补水系统与泄压箱的第四管线、连接排水系统与泄压箱的第五管线、以及连接环管与废气排放系统的第六管线，第二管线上沿氮气流动方向依次设置有供氮减压阀、以及具有至少一个逆止阀的逆止阀组，第三管线上设置有第一阀门，第四管线上设置有第二阀门，第五管线上设置有第三阀门，第六管线上设置有第四阀门，且废气排放系统具有用于控制废气排放系统排气的排气隔离阀。在对泄压箱进行补水、补充氮气吹扫的过程中，由于在连接核岛供氮系统与泄压箱的第二管线上设有逆止阀组，降低了泄压箱内的背压，使补水系统能够向泄压箱中补水至整个泄压箱充满水，将泄压箱中容置含氢废气的空间几乎全部压缩而将含氢废气全部排出泄压箱；然后，对泄压箱停止补水后再对泄压箱进行排水，直至泄压箱内的水位下降至正常水位，在泄压箱内的水位降低的同时，核岛供氮系统通过第二管线向泄压箱内补充氮气，将泄压箱内不断增大的可供气体容置的空间迅速充满，从而达到将泄压箱内的含氢废气全部吹扫置换排出的目的，使泄压箱内的氢含量降至0.5V/V％以下，避免发生氢爆的风险。并且，在对泄压箱进行补水吹扫的过程中：当泄压箱内的水位抬高时，当且仅当泄压箱内的压力小于逆止阀组下游的供氮压力时，核岛供氮系统才能通过第二管线向泄压箱内补充氮气吹扫含氢废气，以将泄压箱内的含氢废气吹扫置换出来，从而快速地将泄压箱内的氢含量降低；而当泄压箱内的压力大于或等于逆止阀组下游的供氮压力时，核岛供氮系统不能通过第二管线将氮气气流补充至逆止阀组下游的泄压箱内，有效防止了泄压箱在补水
增压压缩含氢废气排出的过程中憋压，造成含氢废气排出不畅及泄压箱中的背压较大甚至发生泄压箱爆破的危险。
附图说明
[0047] 为了更清楚地说明本发明
实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0048] 图1为本发明实施例提供的用于压水反应堆核岛容器吹扫的吹扫系统的结构示意图。
[0049] 其中，图中各附图主要标记：
[0050] 1-稳压器；2-环管；3-泄压箱；4-核岛供氮系统；5-第一管线；6-第二管线；7-补水系统；8-废气排放系统；9-排水系统；10-第三管线；11-第四管线；12-第五管线；13-第六管线；14-供氮减压阀；15-第一阀门；16-第二阀门；17-第三阀门；18-第四阀门；19-排气隔离阀；20-开关阀；21-第一压力表；22-第二压力表；23-手动隔离阀；24-取样系统；25-废气处理系统；100-逆止阀组；101-第一逆止阀；102-第二逆止阀。
具体实施方式
[0051] 为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0052] 需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
[0053] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
[0054] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0055] 请参阅图1，现对本发明提供的一种压水反应堆核岛容器吹扫方法进行说明。本发明提供的一种压水反应堆核岛容器吹扫方法，该方法包括用于压水反应堆核岛容器吹扫的排氢吹扫系统，排氢吹扫系统包括用于与核岛容器相连的稳压器1、与稳压器1连通的环管2、用于收集并冷凝稳压器1排放的水蒸气的泄压箱3、用于向泄压箱3中补充氮气吹扫的核岛供氮系统4、连接环管2与泄压箱3的第一管线5、连接泄压箱3与核岛供氮系统4的第二管线6、用于向泄压箱3中补水的补水系统7、用于供泄压箱3内的含氢废气排出的废气排放系统8、用于供泄压箱3排水的排水系统9、连接废气排放系统8与泄压箱3的第三管线10、连接补水系统7与泄压箱3的第四管线11、连接排水系统9与泄压箱3的第五管线12、以及连接环管2与废气排放系统8的第六管线13，第二管线6上沿氮气流动方向依次设置有供氮减压阀
14、以及具有至少一个逆止阀的逆止阀组100，第三管线10上设置有第一阀门15，第四管线
11上设置有第二阀门16，第五管线12上设置有第三阀门17，第六管线13上设置有第四阀门
18，且废气排放系统8具有用于控制废气排放系统8排气的排气隔离阀19；
[0056] 压水反应堆核岛容器吹扫方法至少包含如下步骤：
[0057] 故障排除：排除第一管线5、第二管线6、第三管线10、第四管线11、第五管线12或第六管线13及各管线上安装的阀门的堵塞故障，以保证氮气吹扫排氢的正常进行。
[0058] 压力计算：计算顶开设置于第二管线6上的逆止阀组100所需要的最小压力△p0，以便调节供氮减压阀14，使第二管线6供输至逆止阀组100下游用户(泄压箱3)的供氮压力处于安全压力范围，保障排氢吹扫系统工作时的安全可靠性，避免供氮压力过大造成管线憋压甚至爆破的危险。
[0059] 压力调试：调节设置于第二管线6上的供氮减压阀14，控制核岛供氮系统4向第二管线6内的供氮压力为p0，且保证p0大于△p0，以使第二管线6内的氮气气流能够顶开逆止阀组100并进入逆止阀组100下游用户(泄压箱3)，保障排氢吹扫系统能够正常地对泄压箱3中的含氢废气进行吹扫，提高吹扫排氢效率与吹扫排氢的效果。
[0060] 定压供氮：在关闭设置于第六管线13上的第四阀门18和设置于第三管线10上的第一阀门15、以及开启废气排放系统8的排气隔离阀19后，再开启并调节第二管线6上的供氮减压阀14，使核岛供氮系统4保持大于或等于p0的恒定压力p1，通过第二管线6向逆止阀组100下游用户(泄压箱3)持续供氮，以使排氢吹扫系统能够对泄压箱3中的含氢废气进行稳定高效地吹扫。同时，并将第二管线6输向逆止阀组100下游用户(泄压箱3)的供氮压力记为p2，即p2为p1与△p0之差。也就是说，当核岛供氮系统4的供氮压力调整恒定值p2时，由于顶开第二管线6上的逆止阀组100消耗掉部分压力△p0，在第二管线6的氮气气流正常流通的情况下，逆止阀组100下游用户(泄压箱3)允许的最大背压为p2。当逆止阀组100下游用户(泄压箱3)的背压大于或者等于p2时，第二管线6中的氮气气流将不能进入逆止阀组100下游用户(泄压箱3)；当逆止阀组100下游用户(泄压箱3)的背压小于p2时，第二管线6中的氮气气流将才能自动进入逆止阀组100下游用户(泄压箱3)。因此，由于第二管线6上逆止阀组100的设置，使逆止阀组100下游用户(泄压箱3)的背压小于核岛供氮系统4的供氮压力，从而大幅度减小了逆止阀组100下游用户(泄压箱3)的背压，从而极大地降低了逆止阀组100下游用户(泄压箱3)因背压过大而产生憋压的风险。
[0061] 排氢吹扫：打开设置于第四管线11上的第二阀门16和设置于第六管线13上的第四阀门18，使补水系统7向泄压箱3内补充水以抬高泄压箱3内的水位，在泄压箱3内的水位抬高的过程中，泄压箱3内可供气体容置的空间不断减小，泄压箱3内的压力随之p3上升，泄压箱3内的含氢废气通过废气排放系统8排出；并且，在泄压箱3内的水位抬高的过程中，当且仅当泄压箱3内的压力p3小于p2时，核岛供氮系统4通过第二管线6向泄压箱3内补充氮气吹扫含氢废气，以将泄压箱3内的含氢废气吹扫置换出来，从而快速地将泄压箱3内的氢含量降低；而当泄压箱3内的压力p3大于或等于p2时，第二管线6中的氮气气流将将不能进入逆止阀组100下游的泄压箱3，从而避免泄压箱3在补水排出含氢废气的过程中产生较大背压，造成管线憋压及泄压箱发生爆破的危险，提高了供氮吹扫的安全可靠性。
[0062] 氮气补充：直至泄压箱3内的水位达到泄压箱3高度的100％，以充分压缩泄压箱3内可供气体容置的空间，实现将泄压箱3内的含氢废气几乎全部排出泄压箱3。其次，依次关闭第四管线11上的第二阀门16、废气排放系统8的排气隔离阀19和第六管线13上的第四阀门18，再开启第五管线12上的第三阀门17，使泄压箱3向外部排水以降低水位；在泄压箱3内的水位降低的过程中，泄压箱3内可供气体容置的空间不断增大，泄压箱3内的压力p4随之下降，当且仅当泄压箱3内的压力p4小于p2时，核岛供氮系统4自动通过第二管线6向泄压箱3内补充氮气，并将压箱内不断增大的可供气体容置的空间迅速充满，以对含氢废气进行高效吹扫置换；直至泄压箱3内的水位降低至正常水位，关闭第三阀门17停止排水；此时，泄压箱3的上部空间重新充满由核岛供氮系统4供输的氮气，而泄压箱3内的含氢废气几乎全部排出泄压箱3，以达到将泄压箱3内的含氢废气通过补水、排水与充氮气吹扫相结合的方式，将泄压箱3中的含氢废气几近全部置换排出的目的，从而使泄压箱3内的氢含量降至0.5V/V％以下。
[0063] 本发明提供的一种压水反应堆核岛容器吹扫方法，与现有技术相比，包括用于压水反应堆核岛容器吹扫的排氢吹扫系统，排氢吹扫系统包括用于与核岛容器相连的稳压器1、与稳压器1连通的环管2、用于收集并冷凝稳压器1排放的水蒸气的泄压箱3、用于向泄压箱3中补充氮气吹扫的核岛供氮系统4、连接环管2与泄压箱3的第一管线5、连接泄压箱3与核岛供氮系统4的第二管线6、用于向泄压箱3中补水的补水系统7、用于供泄压箱3内的含氢废气排出的废气排放系统8、用于供泄压箱3排水的排水系统9、连接废气排放系统8与泄压箱3的第三管线10、连接补水系统7与泄压箱3的第四管线11、连接排水系统9与泄压箱3的第五管线12、以及连接环管2与废气排放系统8的第六管线13，第二管线6上沿氮气流动方向依次设置有供氮减压阀14、以及具有至少一个逆止阀的逆止阀组100，第三管线10上设置有第一阀门15，第四管线11上设置有第二阀门16，第五管线12上设置有第三阀门17，第六管线13上设置有第四阀门18，且废气排放系统8具有用于控制废气排放系统8排气的排气隔离阀
19。在对泄压箱3进行补水、补充氮气吹扫的过程中，由于在连接核岛供氮系统4与泄压箱3的第二管线6上设有逆止阀组100，降低了泄压箱3内的背压，使补水系统7能够向泄压箱3中补水至整个泄压箱3充满水，将泄压箱3中容置含氢废气的空间几乎全部
挤压压缩而将含氢废气全部排出泄压箱3；然后，对泄压箱3停止补水而进行排水，直至泄压箱3内的水位下降至正常水位，在泄压箱3内的水位降低的同时，核岛供氮系统4通过第二管线6向泄压箱3内补充氮气，将泄压箱3内不断增大的可供气体容置的空间迅速充满，从而达到将泄压箱3内的含氢废气全部吹扫置换排出的目的，使泄压箱3内的氢含量降至0.5V/V％以下，避免发生氢爆的风险。并且，在对泄压箱3进行补水吹扫的过程中：当泄压箱3内的水位抬高时，当且仅当泄压箱3内的压力小于逆止阀组100下游的供氮压力时，核岛供氮系统4才能通过第二管线6向泄压箱3内补充氮气吹扫含氢废气，以将泄压箱3内的含氢废气吹扫置换出来，从而快速地将泄压箱3内的氢含量降低；而当泄压箱3内的压力大于或等于逆止阀组100下游的供氮压力时，核岛供氮系统4不能通过第二管线6将氮气气流补充至逆止阀组100下游的泄压箱3内，有效防止了泄压箱3在补水增压压缩含氢废气排出的过程中憋压，造成含氢废气排出不畅及泄压箱3中的背压较大甚至发生泄压箱3爆破的危险。
[0064] 优选地，该方法还包括在定压供氮步骤与排氢吹扫步骤之间的压力检验步骤，压力检验步骤包含如下步骤：打开设置于第二管线6上并位于逆止阀组100与供氮减压阀14之间的开关阀20，分别观察设置于第二管线6上并位于开关阀20与供氮减压阀14之间的第一压力表21的压力变化，同时观察设置于第二管线6上并位于逆止阀组100下游的第二压力表22的压力变化：当第一压力表21的压力值在下降后再缓慢上升至p0，且第二压力表22的压力值从0缓慢上升至p2时，以确定核岛供氮系统4可通过第二管线6向泄压箱3中补充氮气吹扫，且核岛供氮系统4通过第二管线6输向泄压箱3中的氮气压力为p2。压力检验步骤以检验逆止阀组100下游压力，便于供氮减压阀14参考并及时精准地调节核岛供氮系统4的供氮压力，避免压力计算步骤计算得出的△p0与实际压力消耗误差较大，造成逆止阀组100下游压力过高或者过低，影响氮气对泄压箱3的吹扫效果和吹扫效率。
[0065] 优选地，在压力计算步骤中，逆止阀组100包含第一逆止阀101和第二逆止阀102，第一逆止阀101和第二逆止阀102沿氮气流动方向依次设置于第二管线6上。在第二管线6设置两个逆止阀，一方面采用冗余设置，在其中一个逆止阀失效的情况下依然可以通过另外一个逆止阀保证正常的氮气吹扫工作，不会影响氮气对泄压箱3的吹扫排氢工作；另一方面，利用两个
串联设置的逆止阀，可以起到逐级降低压力的缓冲效果，避免瞬时压力造成强烈冲击而损坏逆止阀，从而保障了第二管线6供氮的稳定可靠性和安全性。
[0066] 优选地，第一逆止阀101采用易于通过气体介质本身流动而自动开、闭阀瓣(阀芯)的升降式逆止阀，第二逆止阀102采用易于通过气体介质本身流动而自动开、闭阀瓣(阀芯)的升降式逆止阀。
[0067] 具体地，在压力计算步骤中，顶开第一逆止阀101所需要的最小压力△p1与顶开第二逆止阀102所需要的最小压力△p2不相同，且△p1与△p2之和为△p0，以提高第二管线6的供氮稳定可靠性和安全性。
[0068] 具体地，顶开第一逆止阀101所需要的最小压力△p1大于顶开第二逆止阀102所需要的最小压力△p2，以更好地实现逐渐降低供氮压力的效果，进一步提高第二管线6供氮的稳定可靠性和安全性。
[0069] 在排氢吹扫系统实际工作运行过程中，顶开第一逆止阀101所需要的最小压力△p1的范围为0.005MPa～0.006MPa，以便于核岛供氮系统4保持安全稳定的低压供氮，减小压力损耗，而且能够较好地降低第二管线6上位于第一逆止阀101下游用户的背压。
[0070] 优选地，顶开第一逆止阀101所需要的最小压力值△p1为0.005MPa。
[0071] 在排氢吹扫系统实际工作运行过程中，顶开第二逆止阀102所需要的最小压力△p1的范围为0.004MPa～0.005MPa，以便于核岛供氮系统4保持安全稳定的低压供氮，减小压力损耗，而且能够较好地降低第二管线6上位于第二逆止阀102下游用户的背压。
[0072] 优选地，顶开第二逆止阀102所需要的最小压力值△p2为0.004MPa。
[0073] 在排氢吹扫系统实际工作运行过程中，由于供氮源核岛供氮系统4的供氮压力不是恒定不变的，而是随着核岛系统的运行情况的不同而发生小幅度的
波动变化，因此通过第二管线6上的供氮减压阀14对核岛供氮系统4的压力进行稳定调节，以使核岛供氮系统4通过第二管线6稳定安全地向泄压箱3补充氮气吹扫，其恒定供氮压力p1的范围为0.03MPa～0.05MPa。
[0074] 优选地，在定压供氮步骤中，通过所述供氮减压阀的减压调节，以将所述核岛供氮系统的供氮压力调节为恒定压力，并使核岛供氮系统4的恒定供氮压力p1为0.025MPa，以在能够稳定地向泄压箱3内补充氮气吹扫的前提下，使第二管线6及泄压箱3内的背压尽可能小(不超过0.025MPa)，且远小于其发生爆破的极限压力，从而有效保障了第二管线6及泄压箱3的安全性。
[0075] 优选地，在排氢吹扫步骤中，泄压箱3内的压力p3不超过0.05MPa，以避免泄压箱3内发生高压爆破而发生安全事故。
[0076] 具体地，在排氢吹扫步骤中，补水系统7为反应堆硼和水的补给系统，反应堆硼和水的补给系统向泄压箱3内补充经过除盐处理的除盐水，以避免影响泄压箱3的正常工作及核岛反应堆的正常反应。
[0077] 优选地，泄压箱3内的压力p4不超过0.05MPa，以避免泄压箱3内发生高压爆破而发生安全事故。
[0078] 具体地，顶开第一逆止阀101所需要的最小压力值△p1与顶开第二逆止阀102所需要的最小压力值△p2的计算过程如下：
[0079] 对第一逆止阀101与第二逆止阀102进行参数测量，测量获得的第一逆止阀101与第二逆止阀102的相关参数，具体如下：
[0080] 测得第一逆止阀101(RAZ034VZ)数据：第一阀芯的重量m1＝0.8069Kg，第一
阀座套筒的外径D1＝58mm，第一阀座套筒的内径d1＝45mm，第一阀芯与第一阀座套筒之间的
摩擦力为f1，阀芯受力方向向下。
[0081] 测得第二逆止阀102(RAZ033VZ)数据：第二阀芯的重量m2＝0.1015Kg，第二阀座套筒的外径D2＝27mm，第二阀座套筒的内径d2＝18mm，第二阀芯与第二阀座套筒之间的摩擦力为f2，阀芯受力方向向下。
[0082] A为阀门的受力面积，A＝π×(d/2)2，g为重力
加速度。因为阀门下部受力面积比上部受力面积小，出于保守考虑，用下部受力面积来计算，忽略阀芯上部与套筒之间的摩擦力f1和f2，并将背压设计为0MPa(
大气压)，计算将阀芯刚刚顶起来的最小压力值。
[0083] 顶开第一逆止阀101(RAZ034VZ)的最小压力值：△p1×A1＝m1×g+f1，则△p1≈0.005MPa；
[0084] 顶开第二逆止阀102(RAZ033VZ)的最小压力值：△p2×A2＝m2×g+f2，则△p2≈0.004MPa；
[0085] 所以，同时第一逆止阀101与顶开第二逆止阀102的阀芯至少需要约△p1+△p2＝0.009MPa的压差。
[0086] 在排氢吹扫系统实际工作运行过程中，受到补充氮气气流或气压的影响，泄压箱3内的水面也会产生微弱波动变化，通常认为泄压箱3内的水位达到泄压箱3高度的60～70％即为核岛系统能够保持正常工作的正常水位。也就是说，在泄压箱3内的水位降低至正常水位时，泄压箱内的水位达到泄压箱高度范围为的60％～70％即可认为水位正常。
[0087] 优选地，由于泄压箱3内的水位达到泄压箱3高度的65％，排氢效果最好，以避免泄压箱3内的氢含量较高(大于0.5V/V％)而产生爆炸的危险。因此，在氮气补充步骤中，泄压箱内的水位达到所述泄压箱高度的65％，以确认所述泄压箱内的水位降低至正常水位并关闭所述第三阀门停止排水。
[0088] 具体地，第一阀门15为用于控制泄压箱3出口开启或者关闭的出口隔离阀，以方便控制泄压箱3出口。
[0089] 具体地，第二阀门16为用于控制补水系统7向泄压箱3内补水的补水隔离阀，以方便控制补水系统7向泄压箱3内补充水。
[0090] 具体地，第三阀门17为用于控制排水系统9将泄压箱3内的水排出的排水隔离阀，以方便将泄压箱3内的水及时快速地排出。
[0091] 具体地，第四阀门18为用于控制环管2与废气排放系统8连通或不连通状态的环管2隔离阀，以方便控制环管2与废气排放系统8连通或不连通状态，两种工作状态的切换控制效果良好。
[0092] 具体地，废气排放系统8为核岛排气和疏水系统，以在不增加额外装置设备的前提下，将氮气吹扫的含氢废气排出。
[0093] 优选地，第二管线6上还设有用于控制核岛供氮系统4对泄压箱3供氮的手动隔离阀23，手动隔离阀23位于逆止阀组100的下游，以方便控制控制核岛供氮系统4对泄压箱3供氮吹扫，并保障泄压箱3供氮吹扫过程的安全性。
[0094] 优选地，排氢吹扫系统还包括用于对泄压箱3内的聚集的含氢氮气进行取样分析的取样系统24，取样系统24与第三管线10相连。通过取样系统24对泄压箱3内聚集的气体进行定期取样分析，分析泄压箱3内聚集气体的氢气和氧气浓度，以便及时对泄压箱3内的含氢气体进行吹扫，避免泄压箱3内聚集的含氢气体中的氢含量较高(大于0.5V/V％)而产生爆炸的危险。
[0095] 优选地，排氢吹扫系统还包括用于处理泄压箱3内的放射性含氢或含氧废气的废气处理系统25，废气处理系统25与第三管线10相连。通过废气处理系统25对具有放射性的含氢或含氧废气进行处理后再排放，避免放射性污染物随气体一起排放到环境中，造成环境污染和人体伤害。
[0096] 具体地，在所述排氢吹扫步骤或所述氮气补充步骤中，所述泄压箱的正常压力范围为0.02MPa～0.035MPa
[0097] 具体地，泄压箱3的额定压力为0.02MPa，以尽量保证泄压箱3在低压状态下工作。
[0098] 优选地，排氢吹扫系统还包括用于检测泄压箱3内压力的压力检测装置(图中未示出)，以通过压力检测装置，对处于压水吹扫过程中的泄压箱3进行压力检测，以便及时了解泄压箱3压力变化情况。当泄压箱3中的压力出现过大时，以便及时采取相应措施，如在向泄压箱3补充水的过程中，检测到卸压箱中的压力超过0.05MPa时，暂时关闭第四管线11上的第二阀门16(补水隔离阀)停止充水，等待泄压箱3中的压力降低至正常压力后继续充水直满水位，从而有效保障泄压箱3的压水吹扫额安全性。
[0099] 优选地，排氢吹扫系统还包括与压力检测装置电性相连的报警装置(图中未示出)，当压力检测装置检测到泄压箱3内的压力p5超过0.05MPa时，报警装置发出高压力报警信号，以便工作人员及时知悉并迅速做出相应解决措施，避免发生危险情况。
[0100] 请参阅图1，本发明还提供了一种用于压水反应堆核岛容器吹扫的排氢吹扫系统，排氢吹扫系统包括用于与核岛容器相连的稳压器1、与稳压器1连通的环管2、用于收集并冷凝稳压器1排放的水蒸气的泄压箱3、用于向泄压箱3中补充氮气的核岛供氮系统4、连接环管2与泄压箱3的第一管线5、连接泄压箱3的与核岛供氮系统4的第二管线6、用于向泄压箱3中补水的补水系统7、用于供泄压箱3内的含氢水蒸气排出的废气排放系统8、用于供泄压箱3排水的排水系统9、连接废气排放系统8与泄压箱3的第三管线10、连接补水系统7与泄压箱
3的第四管线11、连接排水系统9与泄压箱3的第五管线12、以及连接环管2与废气排放系统8的第六管线13，第二管线6上沿氮气流动方向依次设置有供氮减压阀14、以及具有至少一个逆止阀的逆止阀组100，第三管线10上设置有第一阀门15，第四管线11上设置有第二阀门
16，第五管线12上设置有第三阀门17，第六管线13上设置有第四阀门18，且废气排放系统8具有用于控制泄压箱3排气的排气隔离阀19。
[0101] 本发明提供的一种用于压水反应堆核岛容器吹扫的排氢吹扫系统，与现有技术相比，包括用于压水反应堆核岛容器吹扫的排氢吹扫系统，排氢吹扫系统包括用于与核岛容器相连的稳压器1、与稳压器1连通的环管2、用于收集并冷凝稳压器1排放的水蒸气的泄压箱3、用于向泄压箱3中补充氮气吹扫的核岛供氮系统4、连接环管2与泄压箱3的第一管线5、连接泄压箱3与核岛供氮系统4的第二管线6、用于向泄压箱3中补水的补水系统7、用于供泄压箱3内的含氢废气排出的废气排放系统8、用于供泄压箱3排水的排水系统9、连接废气排放系统8与泄压箱3的第三管线10、连接补水系统7与泄压箱3的第四管线11、连接排水系统9与泄压箱3的第五管线12、以及连接环管2与废气排放系统8的第六管线13，第二管线6上沿氮气流动方向依次设置有供氮减压阀14、以及具有至少一个逆止阀的逆止阀组100，第三管线10上设置有第一阀门15，第四管线11上设置有第二阀门16，第五管线12上设置有第三阀门17，第六管线13上设置有第四阀门18，且废气排放系统8具有用于控制废气排放系统8排气的排气隔离阀19。在对泄压箱3进行补水、补充氮气吹扫的过程中，由于在连接核岛供氮系统4与泄压箱3的第二管线6上设有逆止阀组100，降低了泄压箱3内的背压，使补水系统7能够向泄压箱3中补水至整个泄压箱3充满水，将泄压箱3中容置含氢废气的空间几乎全部挤压压缩而将含氢废气全部排出泄压箱3；然后，对泄压箱3停止补水而进行排水，直至泄压箱3内的水位下降至正常水位，在泄压箱3内的水位降低的同时，核岛供氮系统4通过第二管线6向泄压箱3内补充氮气，将泄压箱3内不断增大的可供气体容置的空间迅速充满，从而达到将泄压箱3内的含氢废气全部吹扫置换排出的目的，使泄压箱3内的氢含量降至0.5V/V％以下，避免发生氢爆的风险。并且，在对泄压箱3进行补水吹扫的过程中：当泄压箱3内的水位抬高时，当且仅当泄压箱3内的压力小于逆止阀组100下游的供氮压力时，核岛供氮系统4才能通过第二管线6向泄压箱3内补充氮气吹扫含氢废气，以将泄压箱3内的含氢废气吹扫置换出来，从而快速地将泄压箱3内的氢含量降低；而当泄压箱3内的压力大于或等于逆止阀组100下游的供氮压力时，核岛供氮系统4不能通过第二管线6将氮气气流补充至逆止阀组100下游的泄压箱3内，有效防止了泄压箱3在补水增压压缩含氢废气排出的过程中憋压，造成含氢废气排出不畅及泄压箱3中的背压较大甚至发生泄压箱3爆破的危险。
[0102] 优选地，排氢吹扫系统还包括用于控制第二管线6向逆止阀组100下游供氮的开关阀20和用于检测并显示逆止阀组100上游供氮压力的第一压力表21，开关阀20设置于第二管线6上并位于逆止阀组100与供氮减压阀14之间，第一压力表21设置于第二管线6上并位于开关阀20与供氮减压阀14之间。在第二管线6上并位于逆止阀组100与供氮减压阀14之间设置有开关阀20，以便控制核岛供氮系统4向第二管线6供氮；在第二管线6上并位于开关阀20与供氮减压阀14之间设置有压力表，以便通过供氮减压阀14对核岛供氮系统4进行精确地压力调节，提高氮气对泄压箱3的吹扫效率与效果。
[0103] 优选地，逆止阀组100包含第一逆止阀101和第二逆止阀102，第一逆止阀101和第二逆止阀102沿氮气流动方向依次设置于第二管线6上。在第二管线6设置两个逆止阀，一方面采用冗余设置，在其中一个逆止阀失效的情况下依然可以通过另外一个逆止阀保证正常的氮气吹扫工作，不会影响氮气对泄压箱3的吹扫排氢工作；另一方面，利用两个串联设置的逆止阀，可以起到逐级降低压力的缓冲效果，避免瞬时压力造成强烈冲击而损坏逆止阀，从而保障了第二管线6供氮的稳定可靠性和安全性。
[0104] 优选地，第一逆止阀101采用易于通过气体介质本身流动而自动开、闭阀瓣(阀芯)的升降式逆止阀，以便在泄压箱3内压力较低(低于p2时)时，第二管线6内并位于第一逆止阀101上游的氮气压力自动顶开第一逆止阀101，而在泄压箱3内压力较高(不低于p2)时，升降式逆止阀依靠自身阀芯(阀瓣)的重量自动关闭，有效地控制位于第一逆止阀101下游用户的背压在低压状态，避免第二管线6及第一逆止阀101下游用户背压过大造成憋压甚至爆管的危险。
[0105] 优选地，第二逆止阀102采用易于通过气体介质本身流动而自动开、闭阀瓣(阀芯)的升降式逆止阀，以便在泄压箱3内压力较低(低于p2时)时，第二管线6内并位于第二逆止阀102上游的氮气压力自动顶开第二逆止阀102，而在泄压箱3内压力较高(不低于p2)时，升降式逆止阀依靠自身阀芯(阀瓣)的重量自动关闭，有效地控制位于第二逆止阀102下游用户的背压在低压状态，避免第二管线6及第二逆止阀102下游用户背压过大造成憋压甚至爆管的危险。
[0106] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何
修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
