核電站海水取水隧洞抗海生物附著的綜合系統的制作方法

本實用新型涉及一種用于抗核電站海水取水隧洞中海生物附著的綜合系統。

背景技術：

核電站建設有海水取水隧洞，從外海取用干凈的海水，用作電站的循環冷卻用水。通常隧洞長約4000m，洞內徑隧洞在運行期間內部充滿流動的海水，海水流速約為2m/s。現場海生物掛板試驗表明，如果不采取任何防污措施，掛板上將長滿海生物(特別是夏季)，春季三個月海生物附著厚度可達19.5mm，夏季三個月海生物附著厚度可達60mm，而且海生物附著厚度將隨著掛板時間的延長而增大。因此在隧洞進水后其內部將會附著有藤壺、蚌和貝類等海生物。而隧洞內海生物的附著生長達到一定厚度后，將會對電站造成如下影響：

1)取水量減少，影響機組出力，低潮位時可能會觸發循泵的跳泵信號，增加電站運行成本，造成直接經濟損失；

2)某些海生物的繁衍和新陳代謝產生大量酸，侵蝕混凝土表面，導致混凝土保護層厚度降低，并為海水中的氯離子、硫酸鹽等進入混凝土內部形成通道，造成鋼筋銹蝕，破壞取水隧洞的混凝土結構；

3)海生物死亡脫落后，很有可能被吸入冷卻水管道，有管道的堵塞或造成設備損壞風險。

因此，如不采取有效防治措施，則需要采用人工清理，清理時長估算約為36天，超計劃工期18天，以該核電站單機組的額定功率計算，單臺機組經濟損失在30000萬元以上。

如上所述，如果核電站大型海水取水隧洞內海生物污損問題不能有效解決，其安全影響和經濟損失是巨大的。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種適用于核電站的海水取水隧洞內，兼具多種抑制海生物方式的優點的核電站海水取水隧洞抗海生物附著的綜合系統。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

一種核電站海水取水隧洞抗海生物附著的綜合系統，用于抑制核電站使用的海水取水隧洞的內壁上附著海生物，所述核電站海水取水隧洞抗海生物附著的綜合系統包括在所述海水取水隧洞進水前涂裝于其內壁上且功能比重隨時間逐漸減小的防污涂層、與所述海水取水隧洞相連接而在其進水后向其中加入次氯酸鈉溶液且功能比重隨時間逐漸增大的加藥裝置。

優選的，所述防污涂層包括涂覆于所述海水取水隧洞內壁上的聚合物水泥砂漿層、涂覆于所述聚合物水泥砂漿層上的中間漆層、涂覆于所述中間漆層上的低表面能防污層。

優選的，所述加藥裝置包括提供次氯酸鈉溶液的備藥裝置、將所述次氯酸鈉溶液由所述備藥裝置傳輸至核電站海水取水隧洞中的加藥點的輸藥裝置、設置于所述加藥點處并向所述海水取水隧洞中投加所述次氯酸鈉溶液的投藥裝置、根據所述防污涂層的功能比重變化情況控制向所述海水取水隧洞中加藥量和加藥方式的控制裝置。

優選的，所述加藥裝置包括多個分設于多個所述加藥點處的所述投藥裝置。

優選的，所述備藥裝置為電解海水制氯裝置。

優選的，所述控制裝置包括控制所述備藥裝置的備藥量的控制柜、設置于所述輸藥裝置上的連續加藥泵和沖擊加藥泵。

由于上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點：本實用新型是一種綜合的防海生物附著方案，同時具有防污涂層和加藥裝置兩種方式的優點，二者相互配合能夠起到較好的防海生物附著效果。

附圖說明

附圖1為本實用新型中采用的防污涂層的剖視結構示意圖。

附圖2為本實用新型中采用的加藥裝置的示意圖。

附圖3為綜合防污方案實施示意圖。

以上附圖中：1、海水取水隧洞內壁；2、聚合物水泥砂漿層；3、中間漆層；4、低表面能防污層。

具體實施方式

下面結合附圖所示的實施例對本實用新型作進一步描述。

實施例一：一種用于抑制核電站使用的海水取水隧洞的內壁上附著海生物的核電站海水取水隧洞抗海生物附著的綜合系統，包括防污涂層和加藥裝置。

防污涂層在海水取水隧洞進水前涂裝于其混凝土內壁上，如附圖1所示，該防污涂層包括涂覆于海水取水隧洞內壁1上的聚合物水泥砂漿層2、涂覆于聚合物水泥砂漿層2上的中間漆層3、涂覆于中間漆層3上的低表面能防污層4。防污涂層作為隧洞防污方法，具有防污效果好、環境污染少、前期投入成本較低等優點，目前被廣泛用于般舶、電力等行業。主要種類有自拋光型涂料和新型低表面能涂料，其中自拋光型涂料由于含有氧化亞銅等還原性毒料。綜合考慮防污涂料體系的重涂性能及隧洞內部的環境因素等，選用聚合物水泥砂漿作為底涂，其有如下特點：粘結強度高，和易性好；施工方便，在潮濕基面，低溫條件下均可施工；耐腐蝕、耐高溫、耐低溫、耐老化性能好；無毒無害無味，不污染環境。因低表面能防污涂料無法在混凝土隧道壁上直接施工，需在隧道壁上涂覆封閉底涂。因此，針對隧洞內部濕度大、施工表面含水、施工周期短等因素，設計了上述防污涂層。防污涂層的功能比重隨時間逐漸減小，大型長隧洞內部維修時，無法在大修短時間內進行壁面干燥，且環境濕度大，因此重涂時必須進行帶水涂覆底涂。而環氧類、厚漿的底漆一般都是有機溶劑型的，無法在施工表面含水、環境高度潮濕的情況下施工。故目前常用的防污涂料的配套體系在第一次涂裝時可用，但在隧洞進水后的大修期間內無法進行重涂和維修。防污涂層的缺點主要有：壽命(3至5年)，維修及施工需較長時間。

加藥裝置與海水取水隧洞相連接并在其進水后向其中加入次氯酸鈉溶液。加藥裝置包括提供次氯酸鈉溶液的備藥裝置、將次氯酸鈉溶液由備藥裝置傳輸至核電站海水取水隧洞中的加藥點的輸藥裝置、設置于加藥點處并向海水取水隧洞中投加次氯酸鈉溶液的投藥裝置、根據防污涂層的功能比重變化情況控制向海水取水隧洞中加藥量和加藥方式的控制裝置。備藥裝置為電解海水制氯裝置。輸藥裝置主要包括輸藥管。可以在海水取水隧洞上延其軸向設置多個加藥點，而加藥裝置則包括多個分設于多個加藥點處的投藥裝置。控制裝置包括控制備藥裝置的備藥量的控制柜、設置于輸藥裝置上的連續加藥泵和沖擊加藥泵。加藥裝置的功能比重隨時間逐漸增大。次氯酸鈉是常用的海生物殺滅劑，廣泛用于自來水殺菌、醫療衛生行業消毒，以及電站的海生物防治。經驗表明，當余氯濃度大于0.1ppm時，就可以有效抑制海生物的附著，當濃度達到0.5ppm時海生物基本不活動。加藥(次氯酸鈉)方法的缺點有：成本較高，一定程度上提高海水中的氯離子濃度，造成環境的影響。

具體如附圖2所示，電解海水制氯裝置包括具有電極的電解槽和電氣裝置，在電氣裝置的控制下海水在電解槽中進行電解，從而輸出電解產生的次氯酸鈉溶液。電解槽為多個并分為多組每組包含多個串聯的電解槽。如本實施例中，共設置6個電解槽，它們均分為兩組，每組中包含的3個電解槽相串聯而依次進行電解過程。此外，電解槽還可以連接用于定期對其進行酸洗的酸洗箱。電氣裝置包括包含電源或外接電源的配電箱、分別與配電箱相連接的兩個整流器、對整流器進行控制的控制柜，兩組電解槽中的電極與分別對應與兩個整流器相連接。在電解槽的前端海水進口處還設置有對海水進行預處理的預處理裝置，該預處理裝置包括增壓泵和過濾器。增壓泵和過濾器均可以分設在多條并聯支路上。儲罐與電解海水制氯裝置的各組電解槽相連接而用于存儲次氯酸鈉溶液，儲罐具有氣體出口用于排放電解產生的氫氣。

備藥裝置輸出的次氯酸鈉溶液經過輸藥裝置的傳輸而由備藥裝置到達海水取水隧洞內的加藥點，并在加藥點進入海水取水隧洞中。設置在輸藥裝置上的連續加藥泵和沖擊加藥泵控制向加藥點以連續方式加藥或以連續和沖擊交替方式加藥。

以核電站的每次大修間隔為18個月，以每5個大修周期為一個循環為例，采用上述核電站海水取水隧洞抗海生物附著的綜合系統時，前期主要依靠防污涂層，在防污涂層性能下降到一定水平后開始加藥，并隨著防污涂層性能進一步劣化而加藥量逐漸增加，直至防污涂層完全失效，后期完全依靠加藥裝置。具體的綜合防污方案如下表1所示：

表1綜合防污方案

每個大修周期對隧洞進行分段涂層修補，修補時可打磨掉面層防污涂料，對局部進行低表面能防污涂料修復。本方案調整加藥和防污涂層的相互配合比例，達到防污效果(β，可靠度)最佳，如附圖3所示。

上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本實用新型的內容并據以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。