某核電輔助給水電動泵性能試驗經驗反饋

廖訓龍

摘要：某核電工程4臺輔助給水電動泵的出廠性能試驗是設備制造中的最重要一環，是驗證設備設計、制造的合理性，保證其水力性能準確、運轉穩定的重要工序。通過對設備出廠性能試驗時水質檢測的依據及比對、耐久試驗中介質溫度的控制、非驅動端推力軸承鉑電阻損壞更換、降壓啟動試驗的三相電力儀表無檢定標識等技術方面的經驗反饋，保證試驗結果的可靠性，進而從試驗結果中驗證產品的質量。

關鍵詞：核電、輔助給水電動泵、性能試驗、經驗反饋

1. 引言

某核電工程作為我國具有自主知識產權的百萬千瓦的壓水堆核電站，共布置4臺輔助給水電動泵（以下簡稱電輔泵），每臺機組各2臺。電輔泵用于輔助給水系統，屬離心泵，內殼體為整體抽芯式結構[1]，安全3級、QA1級設備。在電廠啟動、熱備、熱停堆和從熱停堆向冷停堆過渡的第一階段，輔助給水系統代替主給水系統向蒸汽發生器二次側供水;在事故工況下，該系統向蒸汽發生器應急供水，排出堆芯余熱直至達到余熱排出系統投入的運行條件。電輔泵出廠性能試驗項目包含性能試驗、汽蝕試驗、耐久試驗和降壓啟動試驗。所有試驗項目中，軸承、電機定子溫度均不能超標，機械密封無可見泄漏。試驗采用閉式回路設計，通過泵組運轉帶動管路介質流動。

2. 電輔泵性能試驗經驗反饋

2.1水質檢測的依據及比對

設計規范書和技術協議中涉及引用諸多不同行業的規范、標準。實際執行中應明確其中的引用關系，才能保證與設計要求的一致性。某核電工程輔助給水電動泵技術規格書中引用的設計、建造規范為法國《壓水堆核島機械設備設計和建造規則》RCC-M。RCC-M第5卷附錄F Ⅲ中，對水質劃分為A、B、C級和清水，共4類。根據《輔助給水電動泵技術規格書》中引用的《回轉動力泵-液壓性能驗收試驗》ISO9906的試驗要求，定義的水為清潔冷水。通常情況下，由于泵的水壓試驗是根據RCC-M規范執行，水質要求也為RCC-M的分級和標準，而在規范書出廠試驗的章節，容易疏忽規范書同時引用的《回轉動力泵-液壓性能驗收試驗》ISO9906的要求。比對發現，兩項標準所測的項目并不完全相同。

在電輔泵的試驗前，在原有RCC-M B級水的檢測項目上，補充了ISO9906要求的檢測項目，包括懸浮固體和固體總量，保證試驗用水同時達到兩者的要求，以符合技術規格書的規定。

2.2 耐久試驗中介質溫度的控制

試驗臺的搭建是完成試驗項目、實現試驗目的的基礎，因此保證試驗臺架的布置滿足試驗條件的要求十分重要。某核電工程電輔泵的試驗由閉式回路構成，試驗介質溫度要求為7°C～50°C。因電輔泵屬于小流量、高揚程泵，而在布置試驗裝置時，未設置單獨的冷卻器，未充分考慮高揚程泵在管路中的損耗使介質溫度更容易升高的特點。

在進行性能試驗和汽蝕試驗時，因總時間較短，分別單獨完成兩項試驗時介質溫度均能得到控制。而耐久試驗要求為20小時，僅10次啟停，在持續運行的過程中，已無法控制水溫。雖然已開啟補水泵向水罐內補充冷水，但仍無法維持在50°C以下。為保證試驗的進行，臨時完成了試驗管路的改造，在泵的進口端增加熱交換器，進行強制換熱。改造后的方案經驗證控溫效果顯著，最終保持在規范的溫度區間內完成了耐久試驗。

2.3 非驅動端推力軸承鉑電阻損壞更換

電輔泵的非驅動端推力軸承分別設置兩個鉑電阻，用于測量推力軸承兩端的溫度。電輔泵運行時，一端鉑電阻的讀數較另一端鉑電阻讀數高出15°C～20°C，耐久試驗時一端讀數超出試驗大綱≤85°C要求。考慮到兩個鉑電阻均得到第三方檢測，本著謹慎的態度，先后進行如下步驟：（1）停泵、拆軸承并檢查內部情況，未發現磨損。（2）翻閱內部試驗時溫度記錄，未發現兩端軸承溫度明顯落差;至此，初步判斷系非泵組的原因。（3）對調兩端接線（鉑電阻本體靜置），檢查溫度顯示的變化。實測溫度隨接線變化而變化。初步判斷為鉑電阻本體的原因，非信道故障。（4）同環境比對。兩個鉑電阻測同一水溫，發現讀數明顯偏差。因此，確定為一側鉑電阻損壞。

試驗最終經過鉑電阻的重新采購、檢定和安裝才得以恢復。該事例說明，測量設備的準確性既取決于前期檢定，也取決于后續保護。對于試驗前的先決條件檢查，審查檢定證書是一方面，對于易損件，若條件允許，使用前應測試它的完好性。在耐久試驗推力軸承溫度超標時尋找原因，進而發現鉑電阻損壞。前序已完成的性能試驗和汽蝕試驗，雖然讀數指示不超標，但因為無法評估損壞鉑電阻的讀數與實際溫度間的絕對關系，從技術角度是無法證明其測得數據有效性的。因此，在完成鉑電阻更換后，重新開始了電輔泵的試驗以符合質量保證的要求。

2.4降壓啟動試驗的三相電力儀表無檢定標識

降壓啟動試驗是在80%額定電壓下進行，試驗準備前需要進行倒線、接線操作。接線完成后，檢查發現三相電力儀表（表號：AT511010467）無檢定合格標識，不滿足測量設備的管理要求。

某核電工程電輔泵的出廠試驗共使用兩個電源柜，由于管理上的疏忽，試驗前僅對正常壓力等級試驗用的普通柜進行了檢查，未對降壓柜的儀表進行檢查。試驗的先決條件，是在泵組的所有出廠試驗項目開始前進行，但其檢查的儀器儀表選擇和檢定，僅是針對第一項試驗的內容。后續項目的試驗，因儀器儀表的使用發生了變更，而忽視了重新對其檢查，最終造成了疏漏。

3. 小結

某核電工程電輔泵的出廠性能試驗項目具有通用性，試驗中的出現的問題是性能試驗真實的案例，雖由于及時發現，未對試驗活動造成影響，但應形成思考和經驗反饋。

（1）在電輔泵的試驗前，針對水質檢測補充ISO9906要求的檢測項目。

（2）開展試驗管路的改造，在泵的進口端增加熱交換器，進行強制換熱，確保耐久試驗介質溫度受控。

（3）關注非驅動端推力軸承兩個鉑電阻和三相電力儀表“機”的變化，應重新檢查設備檢定和布置。

參考文獻：

[1]溫青云. 輔助給水電動泵設計、安裝、運行技術研究與探討. 科技視野，2016（21）：218.