關于羅茨風機進水事件的經(jīng)驗反饋

牛敏 解建勇

摘要：凝結水精處理系統(tǒng)（ATE）設計有2臺羅茨風機，一用一備。主要用于樹脂擦洗、樹脂混合以及廢水中和攪拌。運行及維修人員在樹脂擦洗階段驗證羅茨風機性能時，羅茨風機本體未能啟動，而閥門正常開啟，導致再生罐體內(nèi)部除鹽水大量進入風機本體，且從風機進風過濾器流出至地面。本文整體分析羅茨風機進水原因，并通過有效改進措施避免羅茨風機的再次進水。

關鍵詞：羅茨風機;漏水;樹脂擦洗;程序優(yōu)化

1 系統(tǒng)簡介：

凝結水精處理系統(tǒng)（ATE）用以去除二回路凝結水中的離子態(tài)及懸浮狀雜質(zhì)，去除熱力系統(tǒng)中形成的腐蝕產(chǎn)物（鐵、銅氧化物及其它細小顆粒）。[1]該系統(tǒng)的離子交換樹脂使用一段時間后，吸附的離子雜質(zhì)接近飽和狀態(tài)，就要進行再生處理，用化學藥劑將樹脂所吸附的離子和其他雜質(zhì)洗脫除去，使之恢復原來的組成和性能。失效樹脂表面往往包裹大量腐蝕產(chǎn)物、油垢等污物，藥劑再生前需對樹脂反復擦洗，以清除樹脂表面污物。ATE系統(tǒng)設計1套羅茨風機子系統(tǒng)以實現(xiàn)樹脂擦洗功能，如圖1所示。

該子系統(tǒng)設計有2臺并聯(lián)布置的羅茨風機，出口風量7.25Nm3/min，揚程為70KPa。每臺羅茨風機配置有1套空氣過濾器、消音器、安全閥以及止回閥等設備。根據(jù)ATE《系統(tǒng)運行步續(xù)表》C版描述，按時間計數(shù)器控制，擦洗步驟時：壓縮空氣母管排污閥先開啟，15S后羅茨風機啟動及樹脂再生塔壓縮空氣進氣閥、樹脂再生塔壓縮空氣排氣閥開啟，25S后壓縮空氣母管排污閥關閉，此時處于擦洗階段。該階段結束時，壓縮空氣母管排污閥先開啟，隨后風機及壓縮空氣進氣閥同時停運關閉，然后壓縮空氣母管排污閥再關閉，此時擦洗階段完成。[2]

2、事件描述：

ATE系統(tǒng)維修后準備驗證1#羅茨風機功能性試驗。ATE系統(tǒng)操作人員在上位機上執(zhí)行樹脂再生塔擦洗步序，PLC程序運行后，壓縮空氣母管排污閥先開啟，羅茨風機未能啟動，樹脂再生塔壓縮空氣進氣閥、樹脂再生塔壓縮空氣排氣閥開啟，25S后壓縮空氣母管排污閥關閉。當羅茨風機旁人員觀察有大量水自羅茨風機頂部進氣過濾器流出時，立即將該信息反饋至ATE控制室操作人員，上位機操作人員，立即停止ATE運行程序。

3、結果反饋：

經(jīng)維修人員現(xiàn)場解體維修止回閥、羅茨風機、風機進口過濾器等設備后，未發(fā)現(xiàn)不可修復性損壞。該工作未造成人員傷亡。羅茨風機采用為百事德機械BKW6008型，羅茨風機內(nèi)部進水后，有損壞內(nèi)部轉(zhuǎn)子風險。

4、原因分析：

4.1直接原因

由于羅茨風機出口壓力在70KPa左右，因此風機出口止回閥選型為對夾旋啟式，該型號閥門開啟壓力小，閥掰在很小的壓差下就能完全打開，但密封效果較差。經(jīng)維修人員解體1#羅茨風機出口止回閥，發(fā)現(xiàn)閥掰有卡塞現(xiàn)象，無法靈活回坐，無法實現(xiàn)止回功能。

ATE系統(tǒng)操作人員在執(zhí)行樹脂再生罐擦洗操作時，未能仔細在線相關設備，羅茨風機未處于聯(lián)鎖位置，風機未在線，未能參與程序控制。從而導致程序在執(zhí)行樹脂再生罐擦洗步序時，相關閥門已按程序動作，而羅茨風機未能啟動運行。

4.2根本原因

ATE系統(tǒng)樹脂擦洗步序以時間順序控制各閥門、羅茨風機啟閉與運行，閥門、羅茨風機到設定時間點后各自開啟、關閉、啟動或停運，設備之間沒有先后次序的連鎖關系。

5、糾正措施

5.1閥門維修

立即開票維修羅茨風機出口止回閥，確保止回閥功能可靠實現(xiàn)。

5.2 對ATE樹脂再生罐樹脂擦洗步序優(yōu)化

增加羅茨風機與樹脂再生罐進氣閥的連鎖。在再生罐體樹脂擦洗步序中，當上位機收到風機啟動反饋信號后，方允許樹脂罐入口擦洗閥開啟。從根本上，杜絕此類事件的發(fā)生。

優(yōu)化后，整個擦洗步序如下所述：羅茨風機出口母管排污閥、再生罐體排氣閥先開啟;待上位機收到此2臺閥門開啟反饋信號15S后，羅茨風機啟動運行;待上位機收到羅茨風機運行反饋信號15S后，樹脂再生罐進氣閥開啟;待收到再生罐進氣閥開啟反饋信號5S后，羅茨風機出口母管排污閥關閉。此時，ATE系統(tǒng)進入再生罐體樹脂擦洗步序。

當樹脂再生罐擦洗步序結束時，操作流程如下：羅茨風機出口母管排污閥開啟;待上位機收到母管排污閥開啟反饋信號5S后，樹脂再生罐進氣閥關閉;待上位機收到再生罐進氣閥關閉信號15S后，停運羅茨風機;待上位機收到羅茨風機停運信號15S后，再生罐體排氣閥關閉，羅茨風機出口母管排污閥關閉。此時，樹脂再生罐擦洗步序結束。

6、總結

根據(jù)此經(jīng)驗反饋，在后續(xù)ATE系統(tǒng)調(diào)試過程，增加羅茨風機與樹脂罐入口擦洗閥的連鎖。要求采購部反饋該問題至ATE系統(tǒng)供應商，要求其升版相關步續(xù)表。后續(xù)ATE系統(tǒng)調(diào)試增加該保護邏輯，可為后續(xù)系統(tǒng)調(diào)試提供參考。

參考文獻：

[1] 陳曉偉，凝結水精處理系統(tǒng)設計手冊第2章，上海：中國電力工程顧問集團華東電力設計院，2014，第1頁.

[2] 候芳，系統(tǒng)運行步序表，北京：中國華電工程（集團）有限公司，2016，第15頁.

（作者單位：中國核電工程有限公司華東分公司）