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摘要:某核电工程4台辅助给水电动泵的出厂性能试验是设备制造中的最重要一环,是验证设备设计、制造的合理性,保证其水力性能准确、运转稳定的重要工序。通过对设备出厂性能试验时水质检测的依据及比对、耐久试验中介质温度的控制、非驱动端推力轴承铂电阻损坏更换、降压启动试验的三相电力仪表无检定标识等技术方面的经验反馈,保证试验结果的可靠性,进而从试验结果中验证产品的质量。
关键词:核电、辅助给水电动泵、性能试验、经验反馈
1. 引言
某核电工程作为我国具有自主知识产权的百万千瓦的压水堆核电站,共布置4台辅助给水电动泵(以下简称电辅泵),每台机组各2台。电辅泵用于辅助给水系统,属离心泵,内壳体为整体抽芯式结构[1],安全3级、QA1级设备。在电厂启动、热备、热停堆和从热停堆向冷停堆过渡的第一阶段,辅助给水系统代替主给水系统向蒸汽发生器二次侧供水;在事故工况下,该系统向蒸汽发生器应急供水,排出堆芯余热直至达到余热排出系统投入的运行条件。电辅泵出厂性能试验项目包含性能试验、汽蚀试验、耐久试验和降压启动试验。所有试验项目中,轴承、电机定子温度均不能超标,机械密封无可见泄漏。试验采用闭式回路设计,通过泵组运转带动管路介质流动。
2. 电辅泵性能试验经验反馈
2.1水质检测的依据及比对
设计规范书和技术协议中涉及引用诸多不同行业的规范、标准。实际执行中应明确其中的引用关系,才能保证与设计要求的一致性。某核电工程辅助给水电动泵技术规格书中引用的设计、建造规范为法国《压水堆核岛机械设备设计和建造规则》RCC-M。RCC-M第5卷附录F Ⅲ中,对水质划分为A、B、C级和清水,共4类。根据《辅助给水电动泵技术规格书》中引用的《回转动力泵-液压性能验收试验》ISO9906的试验要求,定义的水为清洁冷水。通常情况下,由于泵的水压试验是根据RCC-M规范执行,水质要求也为RCC-M的分级和标准,而在规范书出厂试验的章节,容易疏忽规范书同时引用的《回转动力泵-液压性能验收试验》ISO9906的要求。比对发现,两项标准所测的项目并不完全相同。
在电辅泵的试验前,在原有RCC-M B级水的检测项目上,补充了ISO9906要求的检测项目,包括悬浮固体和固体总量,保证试验用水同时达到两者的要求,以符合技术规格书的规定。
2.2 耐久试验中介质温度的控制
试验台的搭建是完成试验项目、实现试验目的的基础,因此保证试验台架的布置满足试验条件的要求十分重要。某核电工程电辅泵的试验由闭式回路构成,试验介质温度要求为7°C~50°C。因电辅泵属于小流量、高扬程泵,而在布置试验装置时,未设置单独的冷却器,未充分考虑高扬程泵在管路中的损耗使介质温度更容易升高的特点。
在进行性能试验和汽蚀试验时,因总时间较短,分别单独完成两项试验时介质温度均能得到控制。而耐久试验要求为20小时,仅10次启停,在持续运行的过程中,已无法控制水温。虽然已开启补水泵向水罐内补充冷水,但仍无法维持在50°C以下。为保证试验的进行,临时完成了试验管路的改造,在泵的进口端增加热交换器,进行强制换热。改造后的方案经验证控温效果显著,最终保持在规范的温度区间内完成了耐久试验。
2.3 非驱动端推力轴承铂电阻损坏更换
电辅泵的非驱动端推力轴承分别设置两个铂电阻,用于测量推力轴承两端的温度。电辅泵运行时,一端铂电阻的读数较另一端铂电阻读数高出15°C~20°C,耐久试验时一端读数超出试验大纲≤85°C要求。考虑到两个铂电阻均得到第三方检测,本着谨慎的态度,先后进行如下步骤:(1)停泵、拆轴承并检查内部情况,未发现磨损。(2)翻阅内部試验时温度记录,未发现两端轴承温度明显落差;至此,初步判断系非泵组的原因。(3)对调两端接线(铂电阻本体静置),检查温度显示的变化。实测温度随接线变化而变化。初步判断为铂电阻本体的原因,非信道故障。(4)同环境比对。两个铂电阻测同一水温,发现读数明显偏差。因此,确定为一侧铂电阻损坏。
试验最终经过铂电阻的重新采购、检定和安装才得以恢复。该事例说明,测量设备的准确性既取决于前期检定,也取决于后续保护。对于试验前的先决条件检查,审查检定证书是一方面,对于易损件,若条件允许,使用前应测试它的完好性。在耐久试验推力轴承温度超标时寻找原因,进而发现铂电阻损坏。前序已完成的性能试验和汽蚀试验,虽然读数指示不超标,但因为无法评估损坏铂电阻的读数与实际温度间的绝对关系,从技术角度是无法证明其测得数据有效性的。因此,在完成铂电阻更换后,重新开始了电辅泵的试验以符合质量保证的要求。
2.4降压启动试验的三相电力仪表无检定标识
降压启动试验是在80%额定电压下进行,试验准备前需要进行倒线、接线操作。接线完成后,检查发现三相电力仪表(表号:AT511010467)无检定合格标识,不满足测量设备的管理要求。
某核电工程电辅泵的出厂试验共使用两个电源柜,由于管理上的疏忽,试验前仅对正常压力等级试验用的普通柜进行了检查,未对降压柜的仪表进行检查。试验的先决条件,是在泵组的所有出厂试验项目开始前进行,但其检查的仪器仪表选择和检定,仅是针对第一项试验的内容。后续项目的试验,因仪器仪表的使用发生了变更,而忽视了重新对其检查,最终造成了疏漏。
3. 小结
某核电工程电辅泵的出厂性能试验项目具有通用性,试验中的出现的问题是性能试验真实的案例,虽由于及时发现,未对试验活动造成影响,但应形成思考和经验反馈。
(1)在电辅泵的试验前,针对水质检测补充ISO9906要求的检测项目。
(2)开展试验管路的改造,在泵的进口端增加热交换器,进行强制换热,确保耐久试验介质温度受控。
(3)关注非驱动端推力轴承两个铂电阻和三相电力仪表“机”的变化,应重新检查设备检定和布置。
参考文献:
[1]温青云. 辅助给水电动泵设计、安装、运行技术研究与探讨. 科技视野,2016(21):218.
关键词:核电、辅助给水电动泵、性能试验、经验反馈
1. 引言
某核电工程作为我国具有自主知识产权的百万千瓦的压水堆核电站,共布置4台辅助给水电动泵(以下简称电辅泵),每台机组各2台。电辅泵用于辅助给水系统,属离心泵,内壳体为整体抽芯式结构[1],安全3级、QA1级设备。在电厂启动、热备、热停堆和从热停堆向冷停堆过渡的第一阶段,辅助给水系统代替主给水系统向蒸汽发生器二次侧供水;在事故工况下,该系统向蒸汽发生器应急供水,排出堆芯余热直至达到余热排出系统投入的运行条件。电辅泵出厂性能试验项目包含性能试验、汽蚀试验、耐久试验和降压启动试验。所有试验项目中,轴承、电机定子温度均不能超标,机械密封无可见泄漏。试验采用闭式回路设计,通过泵组运转带动管路介质流动。
2. 电辅泵性能试验经验反馈
2.1水质检测的依据及比对
设计规范书和技术协议中涉及引用诸多不同行业的规范、标准。实际执行中应明确其中的引用关系,才能保证与设计要求的一致性。某核电工程辅助给水电动泵技术规格书中引用的设计、建造规范为法国《压水堆核岛机械设备设计和建造规则》RCC-M。RCC-M第5卷附录F Ⅲ中,对水质划分为A、B、C级和清水,共4类。根据《辅助给水电动泵技术规格书》中引用的《回转动力泵-液压性能验收试验》ISO9906的试验要求,定义的水为清洁冷水。通常情况下,由于泵的水压试验是根据RCC-M规范执行,水质要求也为RCC-M的分级和标准,而在规范书出厂试验的章节,容易疏忽规范书同时引用的《回转动力泵-液压性能验收试验》ISO9906的要求。比对发现,两项标准所测的项目并不完全相同。
在电辅泵的试验前,在原有RCC-M B级水的检测项目上,补充了ISO9906要求的检测项目,包括悬浮固体和固体总量,保证试验用水同时达到两者的要求,以符合技术规格书的规定。
2.2 耐久试验中介质温度的控制
试验台的搭建是完成试验项目、实现试验目的的基础,因此保证试验台架的布置满足试验条件的要求十分重要。某核电工程电辅泵的试验由闭式回路构成,试验介质温度要求为7°C~50°C。因电辅泵属于小流量、高扬程泵,而在布置试验装置时,未设置单独的冷却器,未充分考虑高扬程泵在管路中的损耗使介质温度更容易升高的特点。
在进行性能试验和汽蚀试验时,因总时间较短,分别单独完成两项试验时介质温度均能得到控制。而耐久试验要求为20小时,仅10次启停,在持续运行的过程中,已无法控制水温。虽然已开启补水泵向水罐内补充冷水,但仍无法维持在50°C以下。为保证试验的进行,临时完成了试验管路的改造,在泵的进口端增加热交换器,进行强制换热。改造后的方案经验证控温效果显著,最终保持在规范的温度区间内完成了耐久试验。
2.3 非驱动端推力轴承铂电阻损坏更换
电辅泵的非驱动端推力轴承分别设置两个铂电阻,用于测量推力轴承两端的温度。电辅泵运行时,一端铂电阻的读数较另一端铂电阻读数高出15°C~20°C,耐久试验时一端读数超出试验大纲≤85°C要求。考虑到两个铂电阻均得到第三方检测,本着谨慎的态度,先后进行如下步骤:(1)停泵、拆轴承并检查内部情况,未发现磨损。(2)翻阅内部試验时温度记录,未发现两端轴承温度明显落差;至此,初步判断系非泵组的原因。(3)对调两端接线(铂电阻本体静置),检查温度显示的变化。实测温度随接线变化而变化。初步判断为铂电阻本体的原因,非信道故障。(4)同环境比对。两个铂电阻测同一水温,发现读数明显偏差。因此,确定为一侧铂电阻损坏。
试验最终经过铂电阻的重新采购、检定和安装才得以恢复。该事例说明,测量设备的准确性既取决于前期检定,也取决于后续保护。对于试验前的先决条件检查,审查检定证书是一方面,对于易损件,若条件允许,使用前应测试它的完好性。在耐久试验推力轴承温度超标时寻找原因,进而发现铂电阻损坏。前序已完成的性能试验和汽蚀试验,虽然读数指示不超标,但因为无法评估损坏铂电阻的读数与实际温度间的绝对关系,从技术角度是无法证明其测得数据有效性的。因此,在完成铂电阻更换后,重新开始了电辅泵的试验以符合质量保证的要求。
2.4降压启动试验的三相电力仪表无检定标识
降压启动试验是在80%额定电压下进行,试验准备前需要进行倒线、接线操作。接线完成后,检查发现三相电力仪表(表号:AT511010467)无检定合格标识,不满足测量设备的管理要求。
某核电工程电辅泵的出厂试验共使用两个电源柜,由于管理上的疏忽,试验前仅对正常压力等级试验用的普通柜进行了检查,未对降压柜的仪表进行检查。试验的先决条件,是在泵组的所有出厂试验项目开始前进行,但其检查的仪器仪表选择和检定,仅是针对第一项试验的内容。后续项目的试验,因仪器仪表的使用发生了变更,而忽视了重新对其检查,最终造成了疏漏。
3. 小结
某核电工程电辅泵的出厂性能试验项目具有通用性,试验中的出现的问题是性能试验真实的案例,虽由于及时发现,未对试验活动造成影响,但应形成思考和经验反馈。
(1)在电辅泵的试验前,针对水质检测补充ISO9906要求的检测项目。
(2)开展试验管路的改造,在泵的进口端增加热交换器,进行强制换热,确保耐久试验介质温度受控。
(3)关注非驱动端推力轴承两个铂电阻和三相电力仪表“机”的变化,应重新检查设备检定和布置。
参考文献:
[1]温青云. 辅助给水电动泵设计、安装、运行技术研究与探讨. 科技视野,2016(21):218.