1. 引言
中压安注系统及其设备的设计基准满足下列要求： 在失水事故期间，当一回路压力低于 5.89MPa 时，系统应能向反应堆提供浓度为16g/kg、温度不低于 60℃ 的硼酸溶液。中压安注箱的容量、氮气压力、管道压力损失的设计考虑了冷却堆芯所需要的硼酸溶液流量，其浓度也能使得反应堆处于次临界状态。
因此在正常功率运行， 同时保证化学指标如下：
P pH值， ≥6.5
P 硼酸浓度，16-20g/L
P 钾离子浓度，100-200mg/L
P 氯离子浓度，≤150μg/
2. 系统简介
中压安注系统(JNG50-80)又叫非能动蓄压注入系统，其设计功能是在失水事故(LOCA)期间，当一回路压力下降到低于 5.89MPa 时，快速向反应堆堆芯注入硼酸溶液，来冷却并淹没堆芯。中压安注系统是非能动设备，系统由四个设备组合完全相同、彼此完全独立的系列 JNG50(60, 70, 80)组成，每个系列包含有相应的蓄压箱，截止阀，止回阀，安全阀及管道。蓄压箱储存有硼酸溶液，溶液上方充氮气加压。蓄压箱内的压力使得一回路压力低于5.89MPa时，中压安注系统能自动打开止回阀，向一回路注入硼酸溶液。
3. 事件分析
本次T302大修对30JNG60/70/80BB001进行排空检修，将硼酸介质排入30JNK10BB002中。由于硼酸溶液的铁含量较高，因此投运30KBF50AT001/002 进行净化，净化后 30JNK10BB002 的KOH为15.89mg/L，所以30JNG60/70/80BB001检修结束后充注需要进行加药处理。
本文选取了田湾三号机组T302大修时中压安注箱充注及配药的案例，分析30JNG60-80BB001水质调整中KOH和N2H4浓度不符合预期值的原因。
3.1 30JNG60/70/80BB001补水配药方案
在 30JNG60-80BB001 打压后，将其液位排至 5m ，然后启动30KBD40/50系统泵将KOH和N2H4加入到30KBC21/22AP001的泵前集管，最后启动30KBC21/22AP001。每个泵分别启动20-30分钟继续充注硼酸，保证管线中的KOH和N2H4随硼酸全部充注到30JNG60-80BB001中，之后各充注剩余的硼酸约16m3，将30JNG60-80BB001液位充注到7.3米。
要求：整个过程需要保持连续性，防止出现加药异常的情况。
3.1.1 中压安注箱30JNG60-80BB001加药量计算
中压安注箱 30JNG60-80BB001 按照7.3米充水配药，对应体积约51m3。中压安注箱加药目标值按照 K+：160mg/L，N2H4:140mg/L计算，30JNG60-80BB001加药前的水质见表1。
表1 30JNG60-80BB001 加药前分析结果
通过计算，确认加药量如下：
1、30JNG60BB001 加药，从 30KBD50AM001 加入 KOH（浓度 5.97%）溶液172 升，从 30KBD40BB002 加入联氨（浓度：2.73%）溶液 262 升。2、30JNG70BB001 加药，从 30KBD50AM001 加入 KOH（浓度 5.97%）溶液182 升，从 30KBD40BB002 加入联氨（浓度：2.73%）溶液 262 升。3、30JNG80BB001 加药，从 30KBD50AM001 加入 KOH（浓度 5.97%）溶液172 升，从 30KBD40BB001 加入联氨（浓度：2.31%）溶液 300 升。
3.2 30JNG60BB001加药过程及分析
3.2.1 中压安注箱 30JNG60BB001 加药过程：
30JNG60BB001 初始液位 4.82 米。
2020年04月12日 20:34 从30KBD40BB002 和 30KBD50AM001 同时向 30KBC21/22AP001 的泵前集管加入N2H4和 KOH，于 2020年04月13日 03:54 N2H4最后加完。30KBD40BB002 液位由 1.100米下降至 0.770 米，加入量为 264 升。30KBD50AM001 液位由 0.776 米下降至0.576 米，加入量为160升 。
2020年04月13日 04:17 启 动 30KBC21AP001 将30JNG70BB001 由 4.89 米充注到 7.35 米，于2020年04月13日 06:38 充注结束。
2020年04月14日 21:00 对 30JNG60BB001 取样分析，K+为140.80mg/L，N2H4为107.01mg/L。和预期的 K+：160mg/L，N2H4:140mg/L偏差较大。
3.2.2 中压安注箱 30JNG60BB001 加药偏差分析
30JNG60 加药过程中，启动 30KBD41AP001 和 30KBD51AP001 同时加入N2H4和 KOH 时，30KBD51AP001 的泵运行出现异常，导致 30KBD50AM001 的液位无法正常下降并出现异常上涨的情况，使 KOH 介质无法正常打出，反而出现回流的情况。2020年04月12日 22:32 加药过程中 30KBD50AM001 从 0.744 米上涨到0.753 米，回流约 7 升。2020年04月13日 02:57 加药过程中 30KBD50AM001，从 0.555米上涨到 0.576 米，回流约 16.8 升。导致 KOH 和N2H4的加药量低于预期值，通过液位核算 KOH 少加 12 升以上，N2H4少加 16.8 升以上。
因此可以判断：KOH和N2H4浓度低于目标值的原因是30KBD51AP001泵缺陷，在30KBD41AP001和30KBD51AP001同时运行时，30KBD51AP001泵头压力不够，导致介质回流，出现30KBD40BB001的联氨打入30KBD50的加药管线和30KBD50AM001水箱中，使KOH和N2H4达不到目标值。
3.3 30JNG70BB001加药过程及分析
3.3.1 中压安注箱 30JNG70BB001 加药过程
30JNG70BB001 的实际加药流程：
30JNG70 初始液位 4.73 米。
2020年04月13日 06:28 从30KBD50AM001 向 30KBC21/22AP001 的泵前集管加入 KOH，30KBD50AM001液位由 0.574 米下降至 0.345 米，2020年04月13日 09:26 加完，加入量为 183.2 升。
2020年04月13日 09:41 从30KBD40BB001 向一回路加入N2H4除氧，液位由 1.102 米下降至 0.688 米，2020年04月13日 12:30 加完，加入量为 331 升。
2020年04月13日 12:24 从 30KBD40BB002向30KBC21/22AP001 的泵前集管加入N2H4，液位由 0.769 米下降至 0.385 米，2020年04月13日 15:41 加完。2020年04月13日16:12 启动30KBC21/22AP001 充注到 5.929 米，2020年04月13日 17:56 充注结束。
2020.04.14 21:00 对30JNG70BB001 取样分析，K+为127.20mg/L，N2H4为158.91mg/L。预期 K+：160mg/L，N2H4:140mg/L，本次加药KOH较多，而N2H4比预期少。
3.3.2 中压安注箱 30JNG70BB001 加药偏差分析
30JNG70BB001 加药后，K+浓度低于目标值和N2H4高于目标值的原因：
1）30JNG70BB001 加完 KOH 和N2H4后，启动 30KBC21/22AP001 用硼酸充注 30JNG70BB001，30JNG70BB001 仅充注到 5.93 米，未按预期目标充注到 7.3-7.4 米，导致管道的试剂未完全进入 30JNG70BB001，使部分药剂残留在 30KBA90 管线中，使 K+低于目标值；
2）30JNG60BB001 加药过程中，由于出现 30KBD40BB001 的N2H4打入 30KBD50 的加药管线和 30KBD50AM001 中，导致 30JNG70BB001 加入的 KOH 过程中，30KBD50 加药管线的N2H4也实际上被计算为 KOH 的加入量，进一步导致 K+低于目标值，同时N2H4的加入量比预期增加，最终导致N2H4高于目标值。
3.4 30JNG80BB001加药过程及分析
3.4.1 中压安注箱 30JNG80BB001加药过程：
30JNG80 第一次加药的实际流程：
30JNG80 初始液位 4.96 米。
2020年04月13日18:05 从 30KBD50AM001 向 30KBC21/22AP001 的泵前集管加入 KOH，液位由0.341 米下降至 0.150 米，2020年04月13日 20:27 加完，加入量为 153 升。
2020年04月13日 21:01启动 30KBC21AP001 向 30KBA10BB001 充注硼酸，充注流量约为 3kg/s，2020年04月13日 21:36 充注结束。
2020年04月14日 02:59 从 30KBD50AM002 向30KBC21/22AP001 的泵前集管加入 KOH，液位从 0.762 米下降至 0.744 米，加入量为 14 升，2020年04月14日 03:30 加完 KOH。
2020年04月14日 03:21 从 30KBD40BB001 向30KBC21/22AP001 的泵前集管加入N2H4，液位从 0.686 米下降至 0.313 米，加入量为 298 升，2020年04月14日 5:59 加完N2H4。
2020年04月14日 5:31 启动 30KBC21AP001 向30JNG80 充注硼酸，液位从 5.02 米充注到 7.30 米，2020年04月14日 7:54 充注结束，
2020年04月14日 02:00 对30JNG80BB001 取样分析，K+为78.84mg/L，N2H4为76.01mg/L，分析结果不合格。K+和N2H4均低于要求限值。
3.4.2 中压安注箱 30JNG80BB001 第一次加药偏差分析
30JNG80BB001 第一次加药后K+不合格的主要原因是从30KBD50AM001 向30KBC21/22AP001 的泵前集管加入153 升KOH 后，然后启动30KBC21AP001向30KBA10BB001 充注硼酸约6m3，导致30KBC 管道中原本向30JNG80BB001 加入的KOH 进入一回路，造成一回路K+上涨约7mg/L；30JNG80BB001 第一次加药后N2H4不合格的主要原因是取样时由于启动电加热器搅浑时间不满足 24 小时，造成取样分析不合格。2020年04月15日 02:42 对 30JNG80 降液位时取样，N2H4为 112mg/L，说明 30JNG80BB001 还没有完全混匀，此时N2H4已经合格。
4. 结论
在田湾3、4号机组T302大修以及历届大修期间，中压安注箱排空后的再充水过程中水箱的水质很难控制。本文分析T302大修过程中对30JNG60-80BB001中压安注箱充水配药过程中的各种异常，并提出以下建议措施，提高加药成功率：
1、 每个中压安注箱加药需要保持连续性，中间过程不要引入其他操作，防止管道中的化学试剂打入到其他系统中，造成化学试剂不能按照预期进入中压安注箱；
2、 中压安注箱加药过程中，在 KBD51AP001 和 KBD41AP001同时运行期间，在柱塞泵工作异常的时候，出现 KBD50 和 KBD40 互相串药的问题，后续中压安注箱加药过程建议采用依次加药的方式进行加药；
3、 在 KBD 加药到 KBC 管道后，在向中压安注箱充注硼酸的过程中，建议依次启动KBC21AP001 和 KBC22AP001 各充注约半小时以上，保证 30KBC泵前管道中的试剂全部进入中压安注箱中。
参考文献
[1] 白有发，SOP-3-JNK00-001，《田湾核电站3机组含硼水储存系统(30JNK)》，B3版，2019-7
[2] 徐明， SOP-3-JNG50-001，《田湾核电站3机组中压安注系统(30JNG50/60/70/80)》，B版，2017-7
[3] 刘红元， FSR-Y-00000-016，《田湾核电站3、4号机组最终安全分析报告 第16章 技术规格书》， A版，2017-7
[4] 杨兴龙， SOP-3-SRG00-001，《一回路及放射性水净化系统水化学控制规程(30SRG)》， A版，2017
