李 靜，楊恕非

（海南核電有限公司，海南昌江 572700）

0 引言

海南核電2 號機(jī)組曾經(jīng)出現(xiàn)3 次2 號主泵上部油箱油位高報(bào)警。第一次出現(xiàn)主泵上部油位高是在201 大修后機(jī)組升溫升壓階段，為處理該問題上部油箱排油5 L 后報(bào)警消除；兩個(gè)月后再次出現(xiàn)油位高報(bào)警，第二次出現(xiàn)報(bào)警后考慮到過量排油可能影響主泵正常運(yùn)行，因此只采用加強(qiáng)監(jiān)視各軸承溫度和潤滑油溫度的方式來保證主泵安全運(yùn)行；202 大修期間對潤滑油油質(zhì)進(jìn)行分析，化驗(yàn)結(jié)果合格，202 大修啟動(dòng)后2 兩個(gè)月再次出現(xiàn)油位高報(bào)警，本文將對這一原因進(jìn)行分析并總結(jié)出判斷主泵能否繼續(xù)運(yùn)行的判斷依據(jù)。

1 原因分析

反應(yīng)堆冷卻劑泵的上部油箱啟動(dòng)前未出現(xiàn)油位高報(bào)警，而啟動(dòng)后出現(xiàn)油位高報(bào)警說明啟動(dòng)后潤滑油體積增加，體積增加的原因可能是受熱體積膨脹、油質(zhì)變差、潤滑油進(jìn)水、限位開關(guān)誤觸發(fā)報(bào)警以及主泵房間溫度上升導(dǎo)致油位上升。下面分析可能原因。

（1）潤滑油受熱體積膨脹。海南核電202 大修后，反應(yīng)堆于1 月3 日正式啟動(dòng)至今已經(jīng)運(yùn)行4 個(gè)月，這段時(shí)間海南氣溫逐漸升高，海水溫度上升10.6 ℃，從而導(dǎo)致設(shè)備冷卻水溫度上高10.1 ℃，上部軸承箱溫度上升7 ℃，上部推力軸承上升4.5 ℃。溫度上升情況如圖1 所示。

圖1 各相關(guān)參數(shù)溫度變化曲線

從圖1 中可以看出設(shè)備冷卻水和海水水溫變化一致，主泵上部推力軸承和主泵上部油箱油溫變化幅度一致；從1 月3 日到5 月2 日，油箱油溫從46 ℃上升到53 ℃，根據(jù)礦物質(zhì)潤滑油溫度與密度關(guān)系曲線[1-2]，ρ=905-0.6T，其中，T 單位為℃，主泵上部油箱體積為560 L，高液位報(bào)警定值比正常值高5 mm。根據(jù)以上參數(shù)可得，53 ℃對應(yīng)的郵箱內(nèi)總體積為562.7 L，維修手冊中上部油箱截面積為597 mm2，因此溫度上升后上部油箱液位上身約4.5 mm，與高液位報(bào)警定值基本吻合。也和上個(gè)壽期排油5 L 后報(bào)警消除的現(xiàn)象一致。

（2）潤滑油油質(zhì)變差。潤滑油油質(zhì)變差的直接后果就是潤滑能力下降，軸承溫度上升[3]，因此軸承溫度化可以作為證明潤滑油油質(zhì)變化的參數(shù)。主泵上部各個(gè)軸承的溫度變化如圖2 所示。

從主泵上部推力軸承和徑向軸承的溫度變化確實(shí)可以看出，主泵上部徑向軸承溫度幾乎無變化，而上部推力軸承溫度小幅上漲4.5℃，因此可以判斷潤滑油并沒有變質(zhì)，否則軸承溫度會(huì)有明顯的增加，因此可以排除油質(zhì)變差導(dǎo)致主泵軸承溫度上升。

圖2 主泵上部軸承溫度變化曲線

（3）上部軸承油箱進(jìn)水。主泵上部油箱液位高的原因除了液體膨脹外還有可能是冷卻水進(jìn)入油箱，最直接的檢測水分的方法是化學(xué)取樣，但是由于功率運(yùn)行期間主環(huán)路劑量過高，可達(dá)500 mSv，取樣過程中會(huì)造成過量輻照，因此未采用直接取樣的方式驗(yàn)證。由于冷卻水溫度相比潤滑油溫度低20 ℃，如果冷卻水進(jìn)入潤滑油會(huì)導(dǎo)致主泵上部軸承溫度明顯下降，而通過圖2可以看出上部軸承溫度并未發(fā)生明顯下降，因此也可以判斷沒有冷卻水進(jìn)入潤滑油。

（4）限位開關(guān)誤觸發(fā)報(bào)警。主泵上部油箱油位開關(guān)屬于機(jī)械式常開觸點(diǎn)，在沒有外力作用時(shí)誤合的可能性很小，主泵上部有蓋板蓋住不會(huì)發(fā)生雜物掉落砸到液位開關(guān)的可能，除非出現(xiàn)液位上升，否則不會(huì)出現(xiàn)使液位開關(guān)向上運(yùn)動(dòng)的力。因此液位開關(guān)誤動(dòng)的情況也可以排除。

（5）主泵房間溫度上升導(dǎo)致油位上升。主泵房間沒有氣溫測量儀表，主泵房間的溫度是通過核島通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行冷卻。核島通風(fēng)系統(tǒng)共有4 臺(tái)風(fēng)機(jī)，分為A，B 兩個(gè)系列，正常運(yùn)行時(shí)只有一列在運(yùn)行而另一列處于備用狀態(tài)。如果一個(gè)系列風(fēng)機(jī)出力下降會(huì)導(dǎo)致核島溫度上升，通過其他房間的溫度變化可以反應(yīng)核島通風(fēng)機(jī)是否工作正常，核島部分房間溫度曲線如圖3 所示。

圖3 核島另外2 個(gè)房間溫度曲線

如圖所示核島另外兩個(gè)房間溫度并未出現(xiàn)持續(xù)上漲的現(xiàn)象，而是在一定范圍內(nèi)不斷波動(dòng)，從中可以得出主泵房間溫度在風(fēng)管無破損、無堵塞的情況下溫度也不會(huì)持續(xù)上漲，因此房間溫度上升導(dǎo)致油位高的情況可以排除。

2 結(jié)論

海南核電2 號機(jī)組主泵出現(xiàn)上部油箱油位高報(bào)警，為了確定產(chǎn)生高液位的原因，本文從可能的5 個(gè)方面對可能造成上部油箱油位高的情況進(jìn)行了分析，排出了油箱進(jìn)水、房間溫度異常升高、油質(zhì)變差和液位開關(guān)誤動(dòng)作的假設(shè)，得出海水溫度和冷卻水溫度升高是導(dǎo)致此次油位高報(bào)警的原因，本文論述的方法不僅適用于海南核電的其他主泵，同樣適用于其他核電廠主泵上部油箱油位高的分析。