于 健
(中核核電運行管理有限公司,浙江 海鹽 314300)
SEC 系統(tǒng)的鼓形濾網(wǎng)主要截流攔污柵遺留下來的細小雜物。 為保證運行效果,必須用沖洗水泵沖洗鼓網(wǎng)上的雜物; 同時SEC 系統(tǒng)的吸水暗渠由于運行工況的不同, 不運行水泵的吸水母管會產(chǎn)生泥沙淤積, 同樣需要沖洗水泵對吸水母管連續(xù)攪沖。 所以SEC 反沖洗水泵會直接影響到鼓形濾網(wǎng)和SEC 泵吸水母管的運行工況,該設(shè)備為安全3 級設(shè)備。 每個鼓網(wǎng)對應(yīng)兩臺反沖洗水泵(一用一備),失去正常電源時反沖洗水泵由應(yīng)急柴油發(fā)電機組供電。 根據(jù)《秦山第二核電廠一/二號機組運行技術(shù)規(guī)格書》的限定,一臺SEC 反沖洗泵不可用,需要在30 天之內(nèi)退防到雙向中間停堆(RRA 投入)的運行狀態(tài),且同時影響兩臺機組(記I0)。鑒于SEC 反沖洗泵的重要性,本文從運行的角度對秦二廠SEC 反沖洗泵的運行現(xiàn)狀進行分析和建議。
由于杭州灣海水泥沙含量較高,對泵水力部件具有較大的沖蝕作用,秦山第二核電廠SEC 反沖洗泵在連續(xù)運行6 個月左右, 就需要對其進行解體檢修,更換葉輪、泵殼、泵蓋等部件。 目前,秦二廠一/二號機組共 8 臺 SEC 反沖洗泵, 其中 2SEC202PO 在 2011 年11 月經(jīng)過技改換型為上海阿波羅機械股份有限公司生產(chǎn)的AWPP100-400 型泵,其他7 臺SEC 反沖洗泵均為沈陽水泵廠生產(chǎn)的HAC600-1A 型泵。
在HAC600-1A 型泵使用過程中,由于SEC 反沖洗泵采用盤根密封,運行一段時間后,往往會出現(xiàn)盤根泄漏量大的缺陷,需緊固盤根壓蓋,此時由于盤根在軸套之間間隙變大, 細小泥沙顆粒容易進入間隙,造成軸套磨損。并且該型泵往往連續(xù)運行6 個月左右便由于葉輪、泵體、泵蓋沖蝕嚴(yán)重,導(dǎo)致泵出力不足,需進行解體檢修。
這種情況下,水力部件磨損嚴(yán)重,無法進行修復(fù)再利用,每次檢修均須對葉輪、泵體、泵蓋進行整體更換,造成檢修成本較高。
改造后的HAC600-1A 型泵泵設(shè)計流量、 揚程與改造前相同,該泵自2011 年11 月投運,運行至今,未出現(xiàn)因水力部件沖蝕而導(dǎo)致泵出力不足缺陷發(fā)生,期間曾因靜密封磨損對其進行解體檢修。主葉輪除部分位置涂層有脫落之外,金屬基本完好,泵殼基本無損傷,副葉輪涂層完好,金屬基本無損傷。
在秦二廠SEC 反沖洗泵運行過程中, 故障率較高,常見故障有泵出力不足、觸發(fā)“旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)沖洗水出口壓力低” 報警的SP 儀表管線堵塞、 泵軸封泄漏偏大、泵入口堵塞、泵軸封水引漏軟管堵塞等缺陷。 下面介紹運行故障時處理方法。
SEC 反沖洗泵正常運行時出口壓力為0.5 MPa 以上,鼓網(wǎng)噴頭處壓力為0.2 MPa 左右。泵出力不足從下述現(xiàn)象可以判斷:主控觸發(fā)“旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)沖洗水出口壓力低”報警,同時正常運行的SEC 反沖洗泵備用泵自動啟動。
當(dāng)SEC 反沖洗系統(tǒng)正常運行, 遇到上述現(xiàn)象時,運行人員通常處理方法為: 就地觀察運行泵的出口壓力,調(diào)整吸水母管攪沖流量,調(diào)高泵出口壓力,消除主控觸發(fā)的“低報”,再停運自動啟動的備用泵,如果主控“低報”消除,且泵正常運行的泵出口壓力達到要求值,則保持正常運行的泵運行。 若調(diào)整吸水母管攪沖流量后仍無法消除主控觸發(fā)的“低報”,則聯(lián)系維修對主控觸發(fā) “低報” 的SP 儀表管線進行沖洗疏通,若主控觸發(fā)的“低報”消除,則判斷故障為觸發(fā)“低報”的SP 儀表管線堵塞,停運自動啟動的備用泵;若對觸發(fā)“低報”的SP 儀表管線進行沖洗疏通后主控觸發(fā)的“低報”仍無法消除,則判斷為泵出力不足,停運故障泵,填寫故障泵工單,交由維修進一步解體檢修處理。
此故障現(xiàn)象與2.1 相同, 故障判斷與處理方法與2.1 相同。
SEC 反沖洗泵正常運行時,軸封泄漏呈滴狀。
運行巡檢若發(fā)現(xiàn)SEC 反沖洗泵軸封泄漏偏大,甚至軸封甩水, 則需要立即聯(lián)系維修對故障泵進行處理。 正常處理措施為緊固故障泵軸封盤根壓蓋。 若軸封盤根壓蓋緊固至沒有裕量仍無法消除缺陷,則執(zhí)行SEC 反沖洗泵的切換,停運故障泵。 填寫故障泵工單,交由維修進一步處理。
SEC 反沖洗泵正常運行時, 軸封泄漏呈滴狀,有軸封水引漏管線將泄漏的軸封水引至附近地坑。
運行巡檢若發(fā)現(xiàn)SEC 反沖洗泵軸封水引漏軟管堵塞,可能造成泵坑地面積水,需要立即聯(lián)系維修對泵軸封水引漏軟管進行疏通,同時關(guān)注地坑泵運行正常。
由于泥沙淤積,SEC 反沖洗泵在剛啟動時, 有時會出現(xiàn)如下現(xiàn)象:泵啟動后出口壓力為0,同時泵的入口膨脹節(jié)被吸癟。
遇見如上故障時,運行人員通常的做法為:聯(lián)系維修進行檢查,判斷為入口泥沙淤積后,多次啟動該反沖洗泵,使入口淤積的泥沙被沖開,一般故障會消除。
SEC 反沖洗泵在正常運行時還出現(xiàn)過其他各種故障,例如,在未觸發(fā)“低報”情況下,備用泵不明原因啟動;泵啟動后立即跳閘;泵運行時有異音等。 此些故障為偶發(fā)故障,則不再一一贅述。
根據(jù)工單系統(tǒng)統(tǒng)計, 秦二廠一/二號機組共8 臺SEC 反沖洗泵2013 年至 2016 年的 4 年內(nèi)共產(chǎn)生工單363 份,除去定期預(yù)防性檢修項目產(chǎn)生的工單數(shù)后共有182 份,其中關(guān)于泵出力不足的共有32 份,關(guān)于軸封泄漏大的共有77 份。 統(tǒng)計如表1 所示。 (該統(tǒng)計均不包括定期預(yù)防性檢修項目產(chǎn)生的工單。 在實際運行過程中,觸發(fā)“旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)沖洗水出口壓力低”報警的SP 儀表管線堵塞故障工單也非常多, 但與SEC 反沖洗泵本身無關(guān),所以未做統(tǒng)計)。
表1 秦二廠一/二號機SEC 反沖洗泵工單匯總
從1 中可以明顯看出,秦二廠一/二號機8 臺SEC反沖洗泵中, 除2SEC202PO 其他7 臺SEC 反沖洗泵運行故障率均較高, 其中泵出力不足占18%左右,軸封泄漏大占比甚至高達42%左右。 如此高的故障率無疑降低了SEC 鼓網(wǎng)的安全可靠性,從而影響一回路熱阱的安全穩(wěn)定運行。 同時增加了運行和維修人員的工作量及重復(fù)性檢修次數(shù)。
通過對比可以看出,2SEC202PO 的故障率明顯低于其他7 臺SEC 反沖洗泵, 泵出力不足和軸封泄漏大這兩個在其他7 臺泵中常見的故障也基本上沒有出現(xiàn),這是因為在2011 年11 月, 對該泵實施了技改換型,采用了上海阿波羅機械股份有限公司生產(chǎn)的AWPP100-400 型泵替代了沈陽水泵廠生產(chǎn)的HAC600-1A 型泵,可以看出該泵技改換型運行后效果良好。
2SEC202PO 自2011 年11 月份技改換型后運行至今尚未發(fā)生因水力部件磨損而導(dǎo)致的出力不足缺陷,技改泵為機械密封,密封原理為靜密封在密封腔內(nèi)介質(zhì)壓力作用力下發(fā)生變形,使其緊貼合在密封擋圈上,避免密封介質(zhì)從密封腔內(nèi)部流出,從而保持密封,正常運行時不產(chǎn)生軸封泄漏。
從2016 年至2021 年需陸續(xù)對其他7 臺反沖洗泵進行技改換型。 對技改后的泵進行缺陷跟蹤,與技改前相比,工單總數(shù)明顯減少工單總數(shù)僅有16 份,泵出力不足的缺陷未出現(xiàn), 但仍有少量軸封泄漏的缺陷,共4 份。 對故障泵進行解體檢修發(fā)現(xiàn),泵殼僅涂層有所磨損,本體結(jié)構(gòu)磨損較輕,密封組件的磨損情況有所緩解,但不可避免。
從上述研究表明對其他7 臺SEC 反沖洗泵實施技改換型, 換成AWPP100-400 型泵無疑是最好的選擇,所以需加快推進對其他7 臺SEC 反沖洗泵的技改換型。 由于技改換型需要占用機組I0,而且是兩臺機組I0,所以這也是一個長期的過程。 在對SEC 反沖洗泵技改之后,我們要繼續(xù)對新泵的運行進行跟蹤和監(jiān)測。所以在此期間對SEC 反沖洗泵的運行和維護提出一些建議:
(1)由于新型泵可靠性更高,建議先對每一列的一臺泵進行換型改造,可以增加每列鼓網(wǎng)反沖洗水的可靠性。
(2)先對故障率較高的SEC 反沖洗泵進行技改換型,從水力部件磨損周期來看,泵出力不足的工單可以看出, 表1 中1SEC201PO 故障率最高, 建議先對1SEC201PO 換型改造,這樣有助于減少運行和維修的工作量。
(3)建議對SEC 反沖洗泵區(qū)域增加攝像系統(tǒng),這樣有助于主控人員實時監(jiān)視SEC 反沖洗泵的運行狀態(tài)。
(4)對運行人員的要求需要更加關(guān)注SEC 反沖洗泵的運行狀態(tài),目前SEC 反沖洗泵的巡檢頻率為每天一次,建議提高對未技改換型泵的巡檢頻率。
(5)由于目前反沖洗水泵輸送介質(zhì)泥沙量較高,鼓網(wǎng)噴頭及SP 經(jīng)常堵塞,建議增加定期清淤的頻率。
本文通過對秦二廠SEC 反沖洗泵的運行中出現(xiàn)的常見故障進行統(tǒng)計分析,同時對技改泵與舊泵的對比分析,提出上述建議,希望對秦二廠SEC 反沖洗泵今后的運行與維護有一定的參考和幫助。