秦二廠擴建機組循環冷卻水泵維修后試驗及其優化

□李俊杰 桂林濤

在大修啟動階段，循環冷卻水泵的啟動是二回路啟動的前提條件，但循環冷卻水泵功率大，電壓等級高，啟動閉鎖信號多。從歷次大修反饋看，循環冷卻水泵啟動過程中耗時長，問題多。尤其當潤滑油溫度不滿足啟動限值時，潤滑油重新加熱需要較長的時間，影響循環冷卻水泵維修后試驗的進度，甚至可能影響到大修后機組的整體啟動。冷卻水系統A/B列之間管道設計存在接口等因素，在維修后試驗啟動過程中容易發生A/B列之間相互串水等問題。因此循環冷卻水泵維修后試驗往往成為大修二回路啟動過程中的關鍵步驟。

一、循環冷卻水泵概述

循環水泵采用英國生產的垂直布置離心式水泥蝸殼水泵，其結構大致可分為驅動電機、行星減速齒輪箱和泵體三部分。

正常運行工況下，機組的兩臺循環水泵(CRF001/002PO)均以低速方式運行。循環水系統通過兩條獨立的管道向下列設備提供必需的冷卻水流量：凝汽器，用于冷卻汽輪機低壓缸的排汽以保持核電站的熱力性能；輔助冷卻水系統，通過閉式冷卻水系統帶走二回路多余的熱量，保證系統和設備的正常運行。

二、循環冷卻水泵維修后試驗的簡介

維修后試驗是指設備進行維修后，為了驗證設備維修的質量以及維修后是否能滿足系統功能要求而進行的各種有計劃的技術狀態檢查、參數核對和性能證實活動。循環冷卻水泵的維修后試驗包括循環冷卻水泵電機的空載試驗和電機聯軸后的整體試驗。

三、循環冷卻水泵維修后試驗中遇到的問題

(一)潤滑油溫低無法啟動。秦二廠3/4號機組大修若安排在冬季，環境溫度較低，所以循環冷卻水系統檢修工作結束后，潤滑油溫度也維持在一個和環境溫度一致的較低值。如果潤滑油溫度不控制，將不滿足循環水泵啟動的溫度要求值。循環水泵啟動條件之一就是無潤滑油溫度低信號存在，該信號由溫度探頭CGR045ST/CGR046ST觸發，其溫度定值為10度，且從前幾次大修經驗總結這個溫度探頭回差較大，大約有15度左右，一旦觸發溫度低，需將溫度提高到25度左右才能再次消報。潤滑油溫度提高到25度，加熱時間較長，影響循環冷卻水泵的啟動進程。

(二)其它啟動條件不滿足無法啟動。循環冷卻水泵啟動閉鎖條件較多，任一條件得不到滿足，循環冷卻水泵則無法啟動。同時循環冷卻水系統的控制邏輯是在電氣廠房11.5m的繼電器機架實現的，繼電器機架是由大量的繼電器和印刷電路板搭建而成，繼電器機架的繼電器與電路板插接不到位、繼電器故障、電路板端子排接線松動、機架供電中斷等故障都會導致系統的控制信號不能有效正確地傳送而無法啟動。綜上兩方面的因素，循環冷卻水泵的啟動不僅要求滿足啟動條件，而且要求控制信號可靠正確地傳送。任一環節出現問題都會導致循環冷卻水泵啟動失敗，從歷次大修的反饋發現循環冷卻水泵維修后試驗啟動時，一次啟動成功的概率很低。當啟動失敗后回頭再查找原因，在這個過程中就會浪費較多的人力，同時使大修計劃的可執行性變差，甚至可能使循環冷卻水泵的再鑒定工作轉變為大修關鍵路徑工作，影響大修的進度。

(三)單列循環冷卻水系統啟動后，A/B列之間相互竄水。大修過程中，由于循環冷卻水系統兩列檢修內容不盡相同，相關主隔離實施持續的時間也不一致，系統的兩列啟動的時間也存在先后差別。一般啟動順序為：一列檢修結束啟動該列，啟動輔助冷卻水系統，另一列檢修結束后再啟動另一列。由于系統管線設計的原因，很容易造成循環冷卻水系統A/B列之間竄水。輔助冷卻水系統排水接到循環冷卻水系統A列排水管線，同時輔助冷卻水系統電動濾水器的排水和循環冷卻水系統A列的二次濾網排水又接到CRF系統B列排水管線。這樣大修后無論先啟動CRF系統A列還是B列都會造成另一列的排水管線進水。稍有操作不當，則會造成檢修列憋壓或者返水。憋壓造成系統邊界損壞。返水后果更為嚴重，CRF鼓網坑提前進水，有造成人員溺水風險，同時，此時檢修列的CRF泵可能會反轉，有造成人員受傷和設備損壞的風險。

四、大修期間CRF電機/泵維修后試驗的優化

(一)潤滑油溫提前干預控制。潤滑油溫度只要提前控制及時，潤滑油的加熱時間是可以減少的，甚至是可以避免的。潤滑油回路工作結束后，通常會有潤滑油回路沖洗的工作，該項工作需要啟動潤滑油系統的電動輔助油泵。潤滑油回路沖洗一般持續8～12h。潤滑油回路沖洗的過程也是潤滑油不斷被循環加熱的過程，潤滑油回路沖洗工作結束后，潤滑油一般已經維持在一個較高的溫度。循環冷卻水系統在線結束后，潤滑油系統熱交換器冷卻水回路打通，此時潤滑油溫度主要受到閉式冷卻水溫度的影響。如果是首列CRF系統啟動，此時由于閉式冷卻水系統還沒有冷源，冷卻水溫度一般都維持在一個較高值，可視冷卻水溫度的具體值選擇將潤滑油熱交換器冷卻水部分截留或者暫時不投運。如果是第二列CRF系統啟動，由于閉式冷卻水已經被冷卻至較低溫度，則潤滑油熱交換器冷卻水可以選擇不投，防止潤滑油溫度被冷卻至較低值。潤滑油溫度在油回路沖洗過程中已經加熱同時又沒有被冷卻水冷卻，此時即使油溫不滿足啟泵要求，也已經很接近。用試驗盒啟動電動潤滑油泵，然后將三組潤滑油加熱器全部投入，進行潤滑油加熱。如此可以使潤滑油溫度很快達到啟動要求值，大大加快了維修后試驗的進度。

(二)循環冷卻水電機/泵電氣開關柜置于試驗位置啟動。針對循環冷卻水泵啟動條件不滿足無法啟動的情況，增加將對應開關柜置于試驗位置，進行手動啟停一次的操作。在CRF電機空載試驗期間和CRF泵整體啟動期間可以提前確認全部啟動信號無異常，滿足啟動條件，對循環冷卻水泵的啟動和停運控制回路進行驗證，同時保證在循環冷卻水泵運行過程中出現異常情況時能夠迅速手動干預，否則就會出現再鑒定過程異常時無法及時停運，導致設備損壞。在試驗位置分合閘過程中，若發現異常可以提前檢查介入處理，從而大大加快維修后試驗進度。

(三)首列啟動前系統在線控制。針對循環冷卻水系統管線設計的原因，單列循環冷卻水系統啟動后，存在A/B列之間相互竄水的風險。

增加主隔離ADT CRF10(A列)或ADT CRF20(B列)，用于在一列CRF系統啟動前替換ADT CRF00，其思路就是當單列CRF系統檢修結束準備啟動時，將補充主隔離ADT CRF 00中的指令CRF121/122VC釋放出來，其隔離邊界向前推進到凝汽器的出口閥門。

在CRF系統A列在線文件包中增加“開啟CRF122VC的操作步驟”，在CRF系統B列在線文件包中增加“開啟CRF121VC的操作步驟”，在文件中明確無論先啟動CRF系統的A列或B列都要同時先開啟CRF121VC和CRF122VC。這種方式要求，凝汽器出口循環冷卻水閥門CRF505VC—CRF512VC六個閥門的檢修工作及早進行，并且完成閥門的再鑒定工作。為后續單列系統啟動時，作為隔離邊界做好準備。

五、結語

本文對歷次大修循環冷卻水泵維修后試驗中出現的問題進行了分析總結，并提出了針對性的優化方案，大大減少了循環冷卻水泵維修后試驗工作時間，提高了工作效率。第一，通過大修驗證，潤滑油溫的提前控制，基本節省潤滑油單獨加熱的時間6～8小時，開關柜在試驗位置試合的方式來提前檢查啟動條件是否滿足以及啟停控制回路是否正常，循環冷卻水泵及其電機均能一次成功啟動。第二，通過CRF系統首列啟動前在線的控制，可以避免單列首次啟動時A/B列之間相互串水的問題，防止發生人身傷害或者設備損壞事件。