0 引言
目前国内核电厂都已意识到防人因失误培训的重要性，并开发了少量训练装置，但这些装置功能较为单一，虽然满足了个别专业人员的基本的防人因失误实操训练需求，但缺乏足够的覆盖面，即无法同时满足核电厂多个专业的人员开展防人因失误培训的需要，系统适用对象和内容有限，制约着可开发出的培训课程的数量，在设施利用效率方面有待提高。
1 技术方案
系统分一期、二期二部分实现，一期可实现冷水循环系统的充水运行，满足系统相关课程开发及培训，完成三层钢平台的全部搭建，并预留系统二期设备及管道的安装空间及系统接口、预留电气380V低压交流配电盘二期用电设备抽屉，一期相关设备及仪表只能就地显示，无法远程操作。二期在一期系统搭建的基础上增加热水循环系统、加药小循环系统，可实现热水循环系统、冷热并循环系统、加药系统的充水运行及其相关课程开发培训，同时二期增加PLC控制系统，为系统运行提供必要的保护措施（如跳泵、高液位报警等）、并满足培训过程的视频监控要求。
系统设计压力为0.4MPa，设计温度为100℃，工作温度为0~60℃。系统水源来自现场生活用水管道供水，气源来自现场压缩空气。一期系统主要由冷水回路组成，详见图1。
图1
1.1冷水回路流程说明
冷水罐1RRH10BB001尺寸Φ2m×2m，冷水罐配置加药口、疏水、溢流、排气、进出水口等管线。冷水回路投运时，打开冷水罐溢流阀1RRH10AA 502、冷水罐排气阀1RRH10AA401，根据冷水罐运行水位要求启闭冷水罐冷水补水电动隔离阀9RRH50AA101，冷水罐出口管线接离心泵1RRH10AP 001/AP002，离心泵出口冷水经双联过滤器1RRH20AT001后，进入板式换热器9RRH10AC001及管壳式换热器9RRH10AC002与热水回路完成换热，最终回到冷水罐完成循环。
1.2空气覆盖流程说明
在冷水系统退出运行后，关闭冷水罐溢流阀1RRH10AA502、冷水罐排气阀1RRH10AA401，冷水罐上部设置指挥器操作型自力式压力调节阀9RRH60AA201，压力调节阀无需外加能源，利用被调介质自身能源作为动力源，将阀门出口压力调至压力设定点0.01MPa，压力调节范围0.0065~0.015MPa并送至冷水罐1RRH10BB001罐子上部，模拟容器氮气覆盖。
1.3贯穿件试验流程说明
核岛现场贯穿件试验的目的就是通过引入外流压力，检查安全壳隔离阀的严密性，以保证在事故工况下泄漏到外界的放射性物质在规定范围之内。9RRH40AA801是安全壳隔离阀，贯穿件试验阀9RRH40AA301、9RRH40AA302、9RRH40AA303、9RRH40AA304四个均手动截止阀，其中9RRH40AA303、9RRH40AA304连接快速母接头9RRH40AX001、9RRH40AX002，试验时快速母接头连接压缩空气进气软管。原则上讲，贯穿件试验是要求试验该贯穿件所涉及的所有阀门，即不但要试验安全壳隔离阀9RRH40AA801，还应试验其试验阀9RRH40AA304的密封性。
1.4设备说明
1）冷水罐1RRH10BB001
冷水罐尺寸Φ2m×2m，配有冷水入口、出口、疏水、排气、溢流、补水等接口，并配有Φ500mm人孔。
2）冷水泵1RRH10AP001/AP002
冷水泵为卧式离心泵，一用一备，流量25m³/h，扬程25m，功率5.5kW，供电380VAC。
3）双联过滤器1RRH20AT001
双联过滤器公称压力1.6MPa，过滤精度40目。
4）板式换热器9RRH10AC001
板式换热器设计参数：冷水进口温度25℃，冷水出口温度40℃，冷水流量25m³/h，热水进口温度60℃，热水出口温度45℃，热水流量25m³/h。
5）管壳式换热器9RRH10AC002
管壳式换热器设计参数：冷水进口温度25℃，冷水出口温度40℃，冷水流量25 m³/h，热水进口温度60℃，热水出口温度45℃，热水流量25m³/h。
1.5设备布置
本系统设置冷水循环水回路，主要机械设备包括：冷水罐、冷水泵、双联过滤器、管壳式换热器、板式换热器以及相应管道、阀门，一二期具体设备布置如下：
Ø 一层0m平台，主要布置电仪间、4台离心泵及相应管道阀门搭建的2个泵房。
Ø 二层3m平台，主要板式换热器、管壳式换热器、2台双联过滤器及其相应管道和阀门。
Ø 三层3m平台，主要布置冷水罐、热水罐、加药罐及其相应管道和阀门。
二三层平台均设有护栏，5m竖直爬梯从一层平台直达三层平台，满足5m高空攀爬要求。
1.6运行工况
结合系统回路及培训场景需求，本冷水回路的运行模式可分为冷水单循环、冷水串循环，热水回路的运行模式可分为热水单循环、热水串循环、冷热并循环，热水回路将在二期实现。
1.6.1冷水单循环
冷水单循环模式下冷水回路投运。该模式下，关闭阀门1RRH40AA201，离心泵1RRH10AP001/AP002一用一备投运。在图2所示回路中形成循环回路后离心泵才可启动运行，进而循环模式投运。
图2
1.6.2冷水串循环
冷水串循环模式下仅冷水回路投运。如图3所示，冷水罐冷水经离心泵1RRH10AP001/AP002（一用一备）送至换热器9RRH10AC001或9RRH10AC002（换热器无热量交换），再通过三通阀9RRH30AA101切换流向，循环至冷水罐。在图示回路中形成循环回路后离心泵才可启动运行，进而循环模式投运。
图3
2 实现
训练系统由三层钢平台搭建，满足核电厂工业安全风险、防人因失误场景培训要求。本训练系统可实现的主要技能培训功能如下：
1) 充水在线循环水系统：系统有多个容器的循环水回路，各回路包含疏水、排气、冲洗等管线。回路包含热水回路（二期）、冷水回路、加药回路（二期），冷水回路模拟核电现场一回路，利用加药回路对一回路添加剂加药，满足冷水回路辐射防护培训要求。冷热水回路配置2台换热器用于冷热水回路换热循环。
2) 加药小循环系统（二期）：系统配置了加药箱、加药泵等设备，可以满足化学作业培训，如加药、取样、危险化学品使用等，同时该系统也可以模拟腐蚀介质环境，进行特殊作业环境培训。另外，冷水回路模拟一回路放射性介质沾污培训的放射性介质也来源于该系统（可用食用色素等模拟放射性介质）。
3) 容器空气覆盖：冷水罐进口管道安装自力式压力调节阀，通过调节压缩空气进气压力建立空气保压、控制回路，模拟核电现场储罐氮气覆盖。
4) 幽闭空间作业：冷水罐设置人孔，当冷水罐不进行循环水运行时，利用疏水阀排空冷水罐并干燥后，可满足一人进入进行狭小幽闭空间容器实操培训，冷水罐侧面设置Φ500mm人孔，且人孔中心线距离罐子侧直面底部0.5m，确保紧急情况下学员快速离开容器。
5) 冰堵实操：系统配置有2寸、4寸、8寸管道，可满足不同尺寸管道管段冰堵培训要求。
6) 贯穿件试验：在手动截止阀前后增加试验管线，并且在试验管线安装快速母接头，满足贯穿件密封性试验培训的要求。
7) 工业安全培训：满足高空作业、交叉作业、5m竖直爬梯作业并进行安全带使用、高空坠落风险、高空落物风险等实操培训。
8) 走错间隔培训：训练系统一层设置2个设备及布置基本一致的泵房，模拟电厂1#、2#机组，不同隔间可模拟厂房现场复杂结构，不同区域可以标示有不同风险，以训练员工进入厂房前需注意识别风险、防止走错间隔的意识。配电盘设置冗余备用抽屉，同样可满足电气走错间隔培训需求。
9) 运行现操培训：本系统设置冷热水罐、阀门、泵及管道附件等组成的冷、热水换热循环回路，相应设备均为运转设备且可进行通断操作，以实现运行人员唱票法、程序使用逐项打勾法、确保隔离有效性、启停设备报告主控、跳泵问题排查等培训课程。
10) 运行隔离培训：本系统可实现电气隔离、水回路隔离、水泵隔离检修、阀门隔离检修、仪表隔离检修、容器隔离检修、密闭容器培训等功能，满足运行隔离培训要求。同时本系统可通过启闭阀门来实现不同水回路之间的切换，模拟现场系统换列、设备旁路等情况。
11) 维修检修培训：系统部分设备采购与核电现场原型设备一致，以尽量模拟现场实际情况。本系统可实现各类阀门检修、容器检修、热交换器检修、过滤器更换滤芯检修、离心泵检修、联轴器对中、轴承检修、润滑等功能，满足静机和转机维修专业的培训要求。同时，各类设备组成一个子系统，可进行设备检修后的再鉴定。
12) 仪控专业培训：仪控系统不仅协助实现系统的各种工况运行功能（如温度、流量、液位、压力等）的显示、控制，提供必要的保护措施（如跳泵、高液位报警等）、满足培训过程的视频监控和电话设备投运，而且可以展开常用热工仪表检验和故障处理培训。一期系统中，仪控根据系统需求配置现场仪表和电话设备，满足基本就地显示和电话通信功能。二期系统再配置PLC控制系统及视频监控系统。
13) 电气专业培训：电气系统的主要功能是从配电间现有配电盘取电并向系统中的用电设备如泵、电动阀、加热器（二期）等供电，主要设备有380V低压交流配电盘，就地控制按钮盒、相关动力与控制电缆等，可满足电气设备的检修、验电等培训要求。
3 结语
核电厂的安全稳定运行不仅仅需要提高设备的可靠性，规范工作人员的行为、提高工作技能、减少人因失误也是一个非常重要的方面。本系统通过合理的设计，可以对运行、维修、服务及承包商人员进行常见技能、防人因失误、工业安全等专业培训。
参考文献
[1]刘志勇．核电厂人因管理基础［M］．北京原子能出版社，2009．
[2]谢波．核电规模发展阶段员工培训问题与对策分析［Ｊ］．中国核电，2013，4(3)：373-377．[3]张力．核电站人因失误分析与防止对策［Ｊ］．核动力工程，2012 (04).
作者简介：夏明（1984-），男，汉族，江苏连云港人，核工程与核技术专业工程师，2006年6月毕业于哈尔滨工程大学核工程与核技术专业，本科学历，现主要从事的工作为核电站项目管理和科研管理。
