一種壓水堆燃料傳輸傾翻機豎直故障的排查和處理方法

蔣冬

【摘 要】論文介紹了壓水堆燃料組件傳輸系統傾翻機豎直故障的原因及其處理辦法，簡單闡述了其工作原理，分析了其改進方法，為類似故障的處理提供參考。

【Abstract】This paper introduces the causes and the treatment methods of tilting machine vertical fault of PWR fuel assembly transmission system， introduces its working principle， analyzes the improvement methods， to provide reference for the treatment of similar fault.

【關鍵詞】壓水堆；燃料組件；傳輸系統；緩沖器

【Keywords】PWR； fuel assembly； transmission system； buffer

【中圖分類號】TM623 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）08-0151-02

1 引言

2015年10月，福建寧德核電N102大修卸料期間，從第24步起，RX傾翻機在自動提升到豎直位時（坐標顯示已經到達豎直區間）頻繁發生傾翻機安全故障報警，導致安全制動器動作，系統急停。該事件存在著較大燃料組件損傷的風險，其處理過程極其困難和復雜，造成大修工期的延誤，為了避免發生類似事件，對該事件原因進行分析，確保傳輸系統的正常工作。

本文對燃料組件傳輸系統傾翻機豎直故障進行原因分析，并對處理方法進行探討。

2 出現故障后的初步原因分析

傾翻機豎直到位信號的條件是：坐標大于4690，有豎直限位信號，載荷大于40kg。只有同時具備這3個條件，傾翻機才停止上升。如果傾翻機坐標大于4713，且無豎直限位信號，則安全PLC報傾翻機豎直故障；如果傾翻機載荷大于1200kg，安全PLC報超載故障。上述兩故障均可觸發安全PLC系統故障和急停。

3 故障排查

3.1 卸料期間進行的排查

望遠鏡觀察傾翻機燃料籃進入定位輪的情況（定位輪與V形槽結構見圖1），定位輪與V形槽對中良好，沒有明顯偏差。燕尾槽有時不能完全進入定位輪V形槽，此時傾翻機載荷較正常進入的情況明顯偏高，甚至引起超載報警；望遠鏡觀察水下豎直限位開關支架的狀況，未見異常；檢查豎直限位開關的絕緣和接線均正常；傳輸小車在RX側停止后，繼續手搖，能向前運動約8mm；監視傾翻機豎直時的坐標和載荷，多數報警時坐標大于4713，載荷也比正常偏大（大于600kg）。

監視豎直限位開關的信號：至少19次能夠正常出現并保持，而多數時候即使提升到4713（安全PLC報警）也不出現；豎直限位信號不出現，有的發生在傾翻機自身受阻無法提升到完全豎直狀態時，有的發生在傾翻機已經完全豎直時。

初步結論：

①傾翻機接近豎直狀態時受到不明阻力，無法完全豎直，導致傾翻機豎直限位信號不能觸發，而傾翻機卷揚機繼續提升，直至安全PLC發出“傾翻機豎直故障”報警；

②傾翻機豎直限位開關動作不穩定，即使傾翻機完全豎直也未觸發，導致傾翻機卷揚機繼續提升，直至安全PLC發出“傾翻機豎直故障”報警；

③傾翻機提升到接近豎直狀態時阻力過大，導致安全PLC發出“超載”報警；

④傾翻機阻力可能源于傳輸小車在RX側停止不到位。

3.2 低水位期間的排查

①排查結果一：傳輸小車RX限位觸發坐標：10271；傳輸小車停車坐標：10274；燃料籃轉軸、傾翻機U形槽均無磨損痕跡；燃料籃轉軸與U形槽的上下間隙均勻，與U形槽端部有3～5mm的間隙；傾翻機運動過程中，U形槽與燃料籃轉軸之間無干涉。

② 排查結果二：傾翻機接近豎直時，燕尾槽與定位輪對中良好；定位輪兩側的定位軸套頂絲有松動；傾翻機豎直定位導向機構的彈簧緩沖裝置的安裝板變形，緩沖器與傾翻機錨繩架有干涉，緩沖器和錨繩架上均有明顯磨痕。

③排查結果三：檢查所有限位開關的支架未見松動；RX傾翻機多次提升到4713，未出現豎直限位信號；拆下豎直限位開關，用感應塊測試有信號；排查期間，傳輸小車KX側限位無信號（卸料期間使用正常），檢查發現限位開關支架無松動，但限位開關與觸發塊之間處于完全錯開狀態，懷疑去污期間被誤碰或被高壓水槍沖擊移位；RX傾翻機運動無其他阻礙。

3.3 故障原因

第一，傾翻機豎直導向固定裝置的彈簧緩沖器位移，致使緩沖器與傾翻機發生摩擦，影響傾翻機的提升運動；

第二，RX傾翻機豎直限位開關不能有效觸發；

第三，其他缺陷和隱患：

①傾翻機豎直、水平位置的精確控制完全依賴編碼器坐標，一旦坐標發生漂移，將導致傾翻機動作不到位，影響系統的安全運行，這時應增加載荷判別條件。

②為了確保感應式限位開關有效觸發，不得不增大限位信號觸發的提前量，導致無法利用限位開關來實現傾翻機和傳輸小車位置的精確識別

③水下限位開關無實體冗余。

4 缺陷處理

5 結語

燃料傳輸傾翻機豎直故障排查和處理方法對現場故障的識別和快速處理具有重要意義，該方法邏輯清晰，處理便捷，對其他同類型故障的處理具有借鑒意義。endprint