核電站汽動輔助給水泵調試期間若干缺陷分析

溫青云，楊 銘海南核電有限公司，海南昌江 572733

核電站汽動輔助給水泵調試期間若干缺陷分析

溫青云，楊 銘
海南核電有限公司，海南昌江 572733

汽動輔助給水泵（以下簡稱汽輔泵）調試期間，發現若干缺陷，主要表現為機械打閘裝置無法掛閘、額定轉速不合格、機械脫口轉速不合格等。通過分析和處理，目前缺陷已經全部得到解決。本文主要結合缺陷處理的經驗反饋，對汽輔泵結構設計進行全面的研究與探討，為汽輔泵今后的運行與維護提供技術支持。

汽輔泵；無法掛閘；額定轉速不合格；脫口轉速不合格；結構設計

1 概述

汽輔泵是蒸汽發生器輔助給水系統的重要組成部分［1］，為臥式兩級離心式結構，由單級汽輪機來驅動，汽輪機包含在與泵殼成整體的汽缸中。泵葉輪、汽輪機葉輪和導葉都安裝在公共軸上，該軸由兩只水潤滑的徑向軸承來支承。

汽輔泵的額定轉速為7 750rpm，由汽機控制裝置調節進汽量進行控制，蒸汽為VVP系統供應的飽和蒸汽。介于汽泵的超高轉速，為了保證其安全可靠的運行，該泵設計了兩個不同類型的超速脫扣保護裝置，一個是電子超速脫扣保護，它由電子測速器所感受的轉速來動作；第二個機械超速脫扣保護由含在泵軸內的一個脫扣螺栓來實現。海南昌江汽泵的脫扣轉速分別為：電子脫扣轉速9 058～9 226（108％～110％）和機械脫扣轉速9 477～9 645（113％～115％）［2］。

2 調試期間若干缺陷及處理方案

2.1機械打閘裝置無法掛閘

超速脫扣后，觸發器與脫扣桿脫開，脫扣桿處于自由狀態，此時通過主控遠程復位、就地控制面板復位或泵本體復位，使脫扣桿與觸發器重新掛閘，回到正常啟泵狀態。調試期間出現脫扣桿無法掛閘，導致泵無法使用的情況。

打開汽輔泵軸承室上蓋進行檢查，發現此時觸發器與脫扣螺栓間隙由原來的0.68mm（調試前期測量數據），變為1.68mm，懷疑觸發器存在卡澀情況。

通過拆卸機械打閘裝置，發現觸發器表面有大量的水垢、浮銹物，動作觸發器能明顯感覺卡澀。對觸發器進行解體，零部件清理打磨后，回裝觸發器，動作靈活。因此，造成觸發器傾斜的直接原因是由于銷軸卡澀，根本原因是系統沖洗不到位，同時泵長期停運，且未充滿介質隔絕氧化物，導致泵體內局部產生浮銹［3］，沉積在觸發器上，導致銷軸卡澀，如圖1所示。

機械打閘裝置回裝后，脫扣桿正常掛閘，缺陷消除。

2.2額定轉速不合格

調試期間，汽輔泵汽側由主蒸汽供汽，提供動力，蒸汽壓力約7.2MPa；水側則由ASG水箱供水，走小流量管線，回到ASG水箱，流量約30m3/h。根據廠家EOMM手冊中提供的蒸汽壓力-流量-轉速關系曲線，可以看出此時的額定轉速應約為8 300rpm。

由于汽輔泵轉速是由調節閥進行控制，而調節閥的開度是由泵出口壓力Pd、文丘里管壓力Pt和彈簧力Fk共同作用來實現。汽輔泵額定轉速可以通過調整彈簧力Fk的大小來實現改變，如圖2所示。

額定轉速的調整涉及蒸汽壓力，泵水側出口壓力、泵體流量，以及壓力平衡裝置的調整原理，是值得研究的部分。

2.3機械脫扣轉速不合格

機械超速試驗會出現3種情況，一是汽機在規定的脫扣轉速9 477～9 645（113％～115％）范圍內實現脫扣；二是在達到脫扣轉速之前汽輪機脫扣；最后是脫扣轉速已達到而汽輪機不脫扣。在機械超速試驗中，其中1臺汽輔泵脫扣轉速為8 966rpm，在未達到標準前汽輪機已脫扣，需作出調整。

機械超速脫扣機構分為兩個部門：一是脫扣螺栓在達到規定轉速時能夠在離心力的作用下伸出擊打觸發器；二是觸發器能夠聯動錐形閥動作使得主汽閥動作，從而關閉小汽機進汽。因此，要調整泵的脫扣轉速，就有必要通過改變脫口螺栓相對于軸的軸向中心位置來實現。廠家技術文件指出，如果在達到脫扣轉速之前汽輪機脫扣，則必須將調整塞少量旋出軸。按廠家技術文件調整塞每移動一度，脫扣轉速將變更約50rpm。003PO的脫扣轉速為8 966rpm，則至少要將調整塞旋出軸10.2°。

現場經過調整，機械脫扣轉速變為9 421rpm、9 414rpm和9 436rpm，在要求范圍內，數據合格。

3 結論

汽泵作為核電廠的專設安全設備，同時又是由汽機直接帶動的高速旋轉離心泵，如果蒸汽量控制不當，轉速能在瞬間超過10 000rpm，不僅造成設備本身的損傷，還極有可能出現飛車造成人員傷亡。

本文主要結合調試期間的若干缺陷處理情況，為今后處理汽輔泵提供相關經驗反饋，保證設備的安全可靠運行。

［1］中核集團海南核電有限公司.核電廠中級運行，2012，77.

［2］CLYDE UNION LIMITED.Turbine Driven Auxiliary Feedwater Pump.EOMM手冊，2013（12）.

［3］蔡元興.常用金屬材料的耐腐蝕性能［M］.北京：冶金工業出版社，2012.

TM6

A

1674-6708（2016）170-0166-02

溫青云，助理工程師，海南核電有限公司，研究方向為機械工程及其自動化。楊銘，海南核電有限公司。