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1、 1 郭立书 汽车电子机械制动系统 设计与仿真 J 农业机械学报 2 0 1 0 0 8 2 余 朝 蓬 姬 芬 竹 农 用 电动 汽 车 动 力系 统参 数 匹配优 化 及动 力性 验证 J 农机化研究 2 0 0 9 0 5 3 李幼德 电子机械制动系统在汽 车 自适应 巡航控 制 中的应 用 J 农 业机 械学报 2 0 0 8 1 2 Ac a d em ic 学术 作者简介 陈鹏 1 9 8 6 一 男 浙江省诸暨市人 汉 学历 本科 研 究方 向 机 电系 统 控制及其 自动化 机 电一体化设计技 术 秦 山核 电二期 1号和 2号机组四 台蒸汽发 生器二次侧在役水压试验 韩光辉
2、吴雷 付卫彬 孟铭强 代巍巍 3 1 4 3 0 0 中核核电运行管理有限公司 浙江 海盐 摘要 本文重点介绍了秦山核电二期蒸汽发生器二次侧在役水压试验的水压试验系统设计 从水压试验特点 水压试验系统设计 水压试验系统使用及改进等方面进行了详细阐述 为其他核电机组蒸发器二次侧在役水压试验的开展提供重要参考和借鉴作用 关 键 词 引言 蒸汽 发生 器 是核 电厂 最 重要 的热 交 换器 也是核安全一级设备 作为一 回 路与二 回路压力边界 其主要作用是将 一 回路 产 生 的热量 传 递给 二 回路 产 生 蒸汽送往汽 轮发 电机组发 电 根据 R S E M 1 9 9 7压水堆核电厂核岛机
3、械设备在役检 查 规则 的要 求 需 对蒸 汽 发生 器二 次 侧 进行 在役 水 压试 验 其 主 要 目的是 验 证蒸汽发生器二次侧包括部分相连管道 本体及焊缝的强度和密封性能 特别是 u 形 管束 以及管 板焊 缝 的强 度和 密封 这 是 核 电厂 在役 检查 的 重要 内容 之 一 也 是十年 大修 的重要项 目 笔者 所在 秦 山核 电二期 水压 试验 专 项 小 组 从 水 压试 验 的特 点入 手 不 断 优 化完善 水压试验 系统 设计 在 2 0 1 2年 的 1 0 9 2 0 8大修按计划顺利完成了 1号 和 2号机组共 4台蒸汽发生器的二次侧 在役水压试验 保证了大修
4、进度 本文 通过对水压试验核心工作的介绍 将我 们 积 累 的点经 验 与业 内同行 分享 为今 后其他核 电机组类似工作的开展提供重 要 参考和借鉴作用 1 水压试验特点 1 1 试验压力 蒸 汽 发生 器二 次侧 及 其主 回路 设 计 压 力为 8 5 M P a 依 据 R S E M 1 9 9 7压 水 堆核电厂核岛机械设备在役检查规则 及 法 国 当 局 的 9 9法 令 水 压 试 验 压 力 为 设 计 压 力 的 1 2倍 最 高 压 力 平 台 1 0 2 M P a 升 降压速率 0 4 M P a m i n 压 力 须连续监控 记录 1 2试验温度 试验用水温度应与
5、材料 的力学性能 相 匹 配 为 保 持足够 的安 全余 量 防止脆 性 破 裂 取 下 面 高者 第 一次试 验 的规 定水温 蒸汽发生器二次侧屏障材料 通 常为管板 的韧 一脆转变温度 R T 高 3 0 通过 查阅产品制造完工文件 资料 确 定试 验 用水 温度 同时 结合 蒸汽 发生 器 二 次侧 的结 构特 点 需要将 管板 及筒 体 预 热至 一定 温度 维 持试验 用 水 的温 度 即 在水 压 试验 期 间 蒸 汽 发生器 管板及筒体外壁温度须保持在 2 卜5 5 温度 须连续监控 记录 1 3试验用水 试 验用 水 水 质要 满 足 R C C M中要 求 的 A级 除盐 水
6、要 求 充水 时 需加入 一 定 量的联氨 蒸汽发生器二次侧容积约为 1 6 0 m 加 上 二 次 侧 相 连 试 验 边 界 内 的 各大小管道 试验用水量总容积逾 2 0 0 m 3 1 4泄漏率 通 过查 阅相 关 规范 文件 法 国 当局 的 9 9法 令 中 明确 在 水 压试 验 1 0 2 M P a 平台允许泄漏率 2 3 0 L h 2 水压试验系统设计 根据蒸发器水压试验特 点 结合现 场系统的接 口 通过借鉴设备制造厂和 其他核电厂的经验 专项小组设计制作 了一 套 功能 齐全 的水 压试 验 系统 系统 采用 模 块化 设 计 实现 加热 充水 排 水 升降压 排气
7、压力监测 温度监测 液位监测 超压保护 参数记录等功能 其功能原理如 图 1 所示 图 1水压试验系统设计原理 图 2 1 加热系统 为 保证 将 管板 及简 体从 室温 快速 地 预热 至一 定温 度 4 3 维持水 压 试验期 间管板及 简体外壁温度在 2 卜5 5 之 间 设计 制造 了 一套 功 率 为 7 5 0 K W 的 电加 热 系统 这套加 热 系统 由不锈 钢 加热 水箱 不锈 钢 电加热 器 自动控 制 柜等组成 其中电加热器有 1 0 设计余 量 三组独立控制 带有超温保护功能 加热 水箱 设置 了水 位开 关 当水位 降至 加热 器液 面 时 自动 停 泵 整 套系
8、统考 虑 了加 热 功率 以及加 热 水箱 的容 积 实 现了加热的最优化 将管板预热时间减 少至 1 5 h 缩短 了水压试验工期 2 2充 水 系 统 充 水系 统 由两 台离 心泵 并联 组成 从 A S G水 箱 或 者 加热 水 箱 取水 由 A S G管道 止回阀接 入蒸汽发生器二次侧 为保 证充 水速 度 以及安 全性 泵 的选型 充分 考虑 了蒸汽 发生 器 二次侧 本体 及相 连管 道 的容积 标 高 大流 量 泵充 水流 量 8 5 5 m h 扬程 8 2 m 小流量泵充 水流量 1 7 m h 扬程 8 2 m 正常情况 下 管 板预 热及 二 次侧本 体 充水 时采用
9、 大流量泵 V V P管道充水排气时采用 小流 量泵 2 3排水系统 蒸 汽发 生器 二 次侧水 压试 验 的排 水 主 要在 两个 阶段 管板 预热 时期排 水和 水压试验结束后排水 V V P管道排水通过 系 统管 道 排 水系 统 由一 台小流 量 离 心 泵组 成 接入 A P G系统 进 行排 水 考 虑管板预热时期的排水液位高度较低 故泵选型为吸入压头较低的离心泵 排 水流量为 2 5 m h 排水泵 的起停根据 监 控液 位 以及 A P G系 统 的流 量计 判 断 开关操作通过就地安装的控制箱 2 4升 降压系统 升 压系 统 由两 台大 小打压 泵并 联组 成 根据试验压力
10、 以及二次侧容积 选 定大打压泵流量 6 0 0 0 L h 小打压泵流量 1 5 0 0 L h 打压泵通 过 自带 的调压 阀调 节 升压速率 并增加一道高压止 回阀防止 打压 泵 故障 引起 的意外 卸压 提 高安全 性 升压 系统 设置 了泄 漏率 测量 装置 稳压 期 间升 压泵从 补水 箱取 水 用 于估 中国机械 M a c h m C h i n a 8 9 Ac a d e m i c 学术 算每个压力平台稳压时蒸汽发生器二次 侧 的泄 漏 率 一 般情 况 下 升 压过 程采 用 大流 量 打压 泵 压 力平 台稳 压 时 采 用 小流量打压泵 通过 阀门的切换操作 两台泵
11、可互为备用 提高了系统的可靠 性 降压 系统 主要 用 于蒸汽 发 生器 二次 侧 卸压 由设置在 压 力 出 口管 道上 的 高 压仪表 阀组成 高压仪表 阀密封性 能好 控制精度高 有效地保证了卸压速率 2 5 排气系 统 排气 系统 的设置 主要 是让 蒸汽 发生 器二次侧成为水实体 减小对试验的影 响 根据蒸汽发生器以及相连管道的标 高 设置了两个排气点 V V P管道排气 蒸 汽发 生器 顶 部排气 排 气系 统均通 过 相应 的工装接入 2 6 压 力监测 系统 压 力监测系统 由两块 0 2 5 级压力表 一 个 0 2 5级压力传感器组成 取压点均 设置蒸汽发生器顶部最高点 其
12、中压力 表 可 以就地 直观 显示 和对 比 压力传 感 器的测量信号接入控制集装箱记录仪连 续显示 监控及记录 2 7 温度监测 系统 预热 期 间 以及 水压 过程 中需要 实时 监测管板与简体外壁的温度 温度监测 系统在蒸汽发生器一次侧管板冷端和热 端 手孑 L 处 简体 外壁 二 次侧 人孔 处简 体外壁 四处共安装 了四个 温度探 头 T 1 T 2 T 3 T 4 采 用 核 级 胶布 粘 贴 温 度信 号接入控制集 装箱记录 仪连续 显示 监 控及记 录 温度 探 头采 用三 线制 热 电 阻 P T I O 0 精度高 简单实用 安装方便 2 8 液位监测系 统 预热期间以及二
13、次侧充排水时要求 实时监测液位高度 液位监测系统设置 了水 位传 感器 可视 水 位计 两套 装 置 测点在宽量程处 水位传感器信号接入 控制集装箱记录仪显示 可视水位计就 地观察 两套装置对 比 保证 了水位的 准确 性 2 9超压保护系统 为避 免 水压 试验 期 间系 统超 压 损 坏设备 超压保护系统设置 了 2套保护 装置 在 V V P管道上安装一个安全阀 在蒸汽发生器顶部取压点安装一个压力 开关 信号接入控制集装箱打压泵控制 柜 作为打压泵 的超压保护控制信号 当到达设定压力时 自动停泵 2 1 0 控制系统 控制集装箱是水压试验系统的控制 中心 充水 泵 打 压 泵 以及加 热
14、 系统 的 控 制柜 均 安装在 集 装箱 所有 传感 器 的 信 号接 入 记录仪 或 者 显示屏 水压 试验 相关的信息接收与指令发布以及组织协 调都在控制集装箱完成 3 水压试验系统使用及改进 秦山核电二期首次实施二次侧在役 水 压试 验 在 水 压试 验系 统 的制造 调试 和 现场 4台设 备 的水压 试 验使 用 中也 出 现 了一些异常情况 通过技术分析 讨 论后得到了很好 的处理和解决 避免了 状态的后撤 保证了大修进度 3 1升降压系统小打压泵故障 1 0 9大修水压试验过程 中小打压泵 出 现故障 在压力平台不能进行稳压 由 于 设计 时 已经考 虑 了大 小打压 泵 可
15、以互 为 备 用 切 换 阀 门后 采 用大 打压 泵进 行补 压 后 续对 小打 压 泵进 行 了检 查 发现 出 口单向阀阀芯有划痕 不能密封 更换单 向阀后 消除故障 3 2 排 水系统排水泵入 口软管故障 1 0 9大修管板预热期间 排水泵的入 口软管发生吸扁情况 导致 泵流量降低 经过 分析 原 因是 泵入 口吸 力大 软 管 不 能承 受负 压 根 据现 场布 置 重新 预 制一根不锈钢管道 后续重新采购带钢 带夹层的软管 2 0 8大修使用后完全满足 要求 3 3加热系统水位开关故障 2 0 8大修管板预热期间 加热水箱的 水位 开 关失 效 充 水泵 不 能 自动停 泵 经检查
16、 信号电缆绝缘降低 可能布线 露天 风 吹雨 晒导 致 重 新敷 设 电缆 水 位开关恢复正常 3 4水位监测系统可视水位计故障 2 0 8大修管板预热期间 控制集装箱 水位 读数 可视 水位 计与 主控 室 显示 水 位差 别较 大 并且集 装箱 水 位在 排水 时 有 突变 经 过仔 细 检查 发现 可 视水 位 计透明软管有皱折 影响了与水位传感 器测 点的连通 捋顺之后故障消除 4 结束语 蒸 汽发 生器 二次 侧在 役水 压 试验 是 一 项 复杂 而庞 大 的工程 涉 及系 统 多 试验 边界广 多专业协作 多部 门参 与 实际 使用情 况表 明 水压 试验 系 统设计 完全 满足 了各 方 面要求 秦 山核 电二 期 通过专项组运作 自主创新 团结协作 紧紧 围绕水 压试 验 系统 设计 这项 核心 工 作 攻坚克难 最终一次 圆满地 完成 了 1 号和 2号机 组共 4台蒸 汽 发生 器 首次 二 次侧 在役水压试验 作者简介 韩光辉 1 9 7 3 一 男 本科学历 研究员级高级工程师 中核核电运行管 理有 限公 司 主 要从 事核 电厂 系 统和 设 备的检修技术和
