100型主泵一号密封低压差运行试验论文_蔡江峰,刘继磊,王亚男

(福建宁德核电有限公司 机械部 福建宁德 352000)

摘要:本文介绍了国内首次进行的主泵一号密封低压差运行试验过程及试验结果,希望对核电主泵的运行维修有所助益,为后续同类事件的分析判断提供借鉴。

关键字:主泵;一号密封;低压差运行

前言

RCP主泵是核电站一回路的心脏部件,其功能是驱动一回路中的反应堆冷却剂,克服冷却剂流动的阻力,促使反应堆冷却剂把堆芯中产生的热量传递到蒸汽发生器。目前国内较多电站采用的主泵为东方阿海珐公司供货的100型主泵。近些年,出现过一些由于现场误操作或者操作不当引起的主泵一号密封低压差运行的事件,由于目前国内主泵低压差运行的经验欠缺,为事件的分析判断及有效决策带来较大困扰。为此,笔者牵头项目组进行了国内首次RCP主泵一号密封低压差试验,本文介绍了试验过程及试验结果,为后续主泵的低压差运行分析评价及决策提供借鉴。

1.一号密封介绍

100型主泵主要由泵水力部件、轴封组件和电动机等组成。主泵轴封系统由三道串联的密封组成,位于泵轴末端,保证从RCP系统沿泵轴向安全壳的泄漏量基本为零。第一道密封是可控制泄漏的液膜密封,第二和第三道密封是摩擦面型密封。

一号密封属“受控泄漏”轴封,是因为通过该轴封的泄漏量已被预先确定并受到控制[1]。控制的方法是保证动环和静环之间的间隙始终为一定值(约几微米),这是通过作用在静环上的流体压力平衡来实现的。在静环两边压差小于14bar的情况下,此时静环自身重力是不能忽略的,张开力可能变得不足以保持间隙,因此主泵运行时应保持一号密封两边压差应大于14bar。若密封压差小于14bar,可能导致密封动静环密封面接触产生密封面磨损[2]。

2.低压差运行试验

低压差试验通过保持试验台一号密封背压在额定范围内(约2bar),逐步降低注入压力,来模拟一号密封低压工况。试验主要分两部分组成,静态下降压盘动试验及动态运行试验。

2.1静态下降压盘动试验

注入压力34.3bar,试验压差32.5bar,盘动力矩<22.5Nm;逐渐降低压差低至6.1bar,盘动转子,力矩均<22.5Nm,通过静态低压试验可验证动静环密封面在低压下仍然有水膜。静态盘动试验数据见表1。

表1 静态盘动试验数据

2.2低压差运行试验

降压盘动试验完成后,进行动态运行试验。将一号密封背压设置为2bar,在注入压力为34bar时检查上、下密封运行参数正常。

手动降低密封水注入压力,注入压力由34bar逐步降低至7.6bar,最低压差为5.7bar,此时试验密封泄漏量为0L/h,泄漏温度逐渐上涨至60.7℃,低压差状态下持续运行3分36秒。而后逐步调高密封注入水压力,注入水压力恢复至34bar,密封压差32bar,检查上、下密封各运行参数正常。低压差运行试验数据见表2。

表2 低压差运行试验数据

2.3密封拆检结果

试验结束后,对上密封进行拆检,检查一号密封动、静环密封面状态良好,未有明显磨损,无可见裂纹。

3.结论

本次主泵一号密封低压差运行试验顺利完成,从试验过程中密封参数变化及试验后密封拆检结果看,可以得出如下结论:

(1)一号密封动静环密封面在6.1bar低压差下仍然有水膜;

(2)一号密封在低压差下短时运行后恢复密封压差,密封运行参数正常;

(3)一号密封在低压差下短时运行不会导致密封面损坏。

本次一号密封低压差运行试验为国内首次,希望对核电主泵的运行维修有所助益,为后续同类事件的分析判断提供借鉴。

参考文献

[1] 唐立新.CPR1000核反应堆冷却剂泵主泵运行维护说明书.东方阿海珐核泵有限责任公司,2011

[2] 林嘉辉. 100型主冷却剂泵关键结构及经验反馈分析.福建宁德核电有限公司,2011

论文作者:蔡江峰,刘继磊,王亚男

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第05期

论文发表时间:2019/7/15

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