核电主泵停机密封调试及改进研究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 核电主泵停机密封调试及改进研究 摘 要：本文主要介绍了某核电 厂核主泵停机密封的主要结构、组成以 及调试过程中发现的问题，针对调试中 遇到的问题做了简要分析，并对原结构 进行了改M 研究，最终解决了问题， 为核主泵的安全运行提供了保障。 中国论文网 /8/view-12919615.htm 关键词：核主泵；机械密封；停 机密封；调试 中图分类号：TM623 文献标识 码：A 文章编号：1671-2064（2017） 06-0179-01 1 概述 国内某核电厂核主泵采用了奥地 利 ANDRITZ 厂家的产品， ANDRITZ -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 核主泵其中不同于其他商家产品的特点 之一是设计了停机密封组件。停机密封 是一种特别形状的活塞，通过一套充气 和排气装置来实现其功能，其主要作用 是当机械密封发生损坏或者严重的注入 水故障，停机密封作为最后的屏障，起 到防止核反应堆冷却剂泄漏的作用，而 在核主泵正常运行时，停机密封由设置 的弹簧来保持开启位置。 2 停机密封的工作原理 停机密封安装在核主泵的第 3 级 机械密封之上，与核主泵低压泄漏管线 隔离阀、高压泄漏管线隔离阀、以及轴 封水注入管线上的隔离阀相配合操控： 停机密封的投运是靠氮气释放阀关闭， 供应管线电磁阀开启，通过氮气供应系 统（RAZ）引入压力为 0.7MPa 的氮气 来实现的；如果核主泵第 3 级密封发生 严重的故障时，在核主泵的转子停运后， 需把停机密封投运，把各主泵机封组件 管线上的电动阀关闭，一回路内部水压 往关闭方向作用于停机密封上，停机密 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 封上的活塞向上移动，直到活塞中的 O 型环压住泵转子联轴器的下半部，这样 就能避免一回路冷却剂从核主泵流出， 防止了因其机械密封损坏而导致 LOCA（失水事故）事故的发生。 在核主泵启动前，退出核主泵停 机密封，在低压泄漏管线投运的情况下， 通过先关闭其氮气供应阀，再打开其氮 气释放阀来实现。 3 停机密封试验分析 3.1 通道试验 首先对停机密封组件上的各设备 的动力和控制回路的电缆接线进行验证。 3.2 逻辑控制通道试验 确保边界隔离完整和可控的情况 下，通过以下两个阶段进行测试： 1）电动阀门在试验位置进行模 拟操作进行逻辑控制回路验证；2）电 动阀在送电位置对阀门进行单体试验。 3.3 核主泵停机密封在氮气释放 管线未改造时功能验证 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 3.3.1 试验情况 初始条件：RAZ 系统压力 0.7MPa，核主泵停运，核主泵低压泄漏 隔离阀关闭，停机密封氮气释放阀关闭， 供气阀开启，确认核主泵停机密封关闭， 停机密封氮气释放管线下游连接至下游 RPE（核岛疏水排气系统）系统。 试验过程：打开核主泵低压泄漏 隔离阀，关闭氮气供气阀，打开氮气释 放阀，测量停机密封开度。 试验结果：停机密封并没有开启。 3.3.2 原因分析 经过逐一检查和分析，发现是由 于停机密封氮气释放阀下游管线连接至 下游 RPE 系统，存在下游排气不畅， 憋压所致，所以需要对氮气释放管线进 行对空改造。 4 核主泵停机密封在氮气释放管 线改造后功能验证 4.1 试验情况 初始条件：氮气释放管线下游排 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 空；RAZ 系统压力 0.7MPa；核主泵停 运，停机密封已切除。 试验过程： 打开核主泵低压泄漏隔离阀，关 闭氮气供气阀，打开氮气释放阀，测量 停机密封开度。 打开电磁阀，模拟供气阀“失电 开”状态，测量停机密封开度。 试验结果：1-2 秒时全部打开， 3-4 秒内回落到 50%，5 秒以后全关。 4.2 原因分析 此次试验结果与下游管线接 RPE 不同，当氮气释放管线与 RPE 连接时， 停机密封持续投运，而下游排空时，停 机密封先投运，稳定后处于切除状态。 这说明，下游管线的排空有利于氮气的 顺利释放，如果连 RPE 将造成停机密 封的持续保压。 本次试验中，前两秒停机密封全 投运，原因为氮气阀开启瞬间，RAZ 系 统压力大、流量大，导致释放阀的节流 减压作用明显，造成停机密封投运。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 4 秒后，即使有持续的氮气流也 未能顶开停机密封，说明排空稳定情况 下 RAZ 系统的氮气流量不足以使停机 密封误投运。也说明释放管线排空有利 于避免停机密封误投运。 5 核主泵停机密封功能安全运行 改进研究 核主泵停机密封供给阀是电磁阀， 上游电源来自 LNE（220V 交流不间断 供电系统） ，核主泵停机密封氮气供应 阀存在失电或意外故障开启的情况，所 以为了避免这种意外的发生致使停机密 封在核主泵运转时误投的风险，实施以 下改造方案： （1）停机密封释放管线排空的 方案。 （2）在氮气供气管线上靠近停 机密封的位置设置节流孔板，保证在电 磁阀开启瞬间降低氮气释放流量，避免 出现误投现象。根据现场管线布置情况， 氮气供气管线法兰连接位置增一个直径 4mm、厚度 2mm 的节流孔板。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 （3）改造后试验结果。 停机密封正常投运和退出时，功 能正常；在停机密封切除情况下对氮气 供气阀意外开启试验，试验结果是停机 密封没有投运，满足要求。 6 结语 在核主泵正常运行中，核主泵停 机密封处在退出状态，经过在氮气释放 管线排空和氮气供应管线上增加合