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核电站蒸汽旁路排放阀仪控调节机构优化改进

高鑫浩

福建福清核电有限公司,福建福清,350318

摘要: 在核电站工作期间,因为远传阀门送便器或者是反馈杆出现异常现象,因此增加了机组质量隐患的形成,限制了核电厂安全工作。本文主要结合核电厂旁排系统基本功能和相关设备运行要点分析了存在的故障,提出了相应的改进方案。
关键词: 核电站;蒸汽旁路;排气阀仪控;调节结构;优化策略
DOI:10.12721/ccn.2021.157089
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对于核电站蒸汽旁路排放阀来讲,主要是采取定位仪和配套的传感器实施作业,在初期阶段中,设计出来的远传阀位变送器以及采取的反馈杆件不符合要求,长时间运行或者是现场处于异常振动的状态下,将会使远传阀位变送器以及反馈杆连接发生问题,难以确保阀门设备自身稳定性,甚至还会为后期埋下隐患。通过探究表明,需要制定合理的技术改造方案,保持机组稳定性。本文详细阐述了核电站蒸汽旁路排放阀仪控调节机构优化改进要点。

1、核电站旁排系统功能体现以及阀门仪控设备运行原理

1.1功能体现

对于反应堆功率来讲,伴随着汽机负荷变化而随之改变,在汽轮机负荷量下降的情况下,反应堆功率与汽轮机负荷相比较来看还有着较大程度的差别,随之产生了堆功率与汽轮机负荷不相符状态,针对于此种现象,就需要规范性应用汽轮机旁路排放系统,确保一回路和二回路之间功率处于良好的均衡性状态。其中,汽轮机旁排系统自身的优势极高,功能相对复杂化,比如,在反应堆功率和汽轮机负荷不相符的情况下,汽轮机旁排系统可以排除多出的蒸汽,使其进入冷凝器内,为反应堆提供相应程度的负荷,以免核蒸汽供应系统内包含的压力以及温度远远超出实际的阈值,促使电站处于高质量运行阶段。

1.2阀门仪控制设备实际操作原理

滑动变阻器和转轴以及接线端子排等多项结构相互组合到一起形成了高性能的远传阀位变送器。对于定位器来讲,主要是获取有关的电流控制信号值,采取定位器内部集成输出方式,确保定位器输出和控制信号相关的气压反馈于阀门中,阀门动作变化使阀门反馈杆也随之出现动作状态。假设远传阀位变送器中的滑动变阻器阻值以及控制信号处于相应范围中,就可以确保阀门自身稳定性。

2、对于故障分析

因为在初期阶段中,对远传阀位变送器和反馈杆附杆实施相关设计工作期间,没有依照标准要求实施,长时间处于运行状态或者是受现场振动因素的影响,使远传阀位变松器接线以及反馈杆发生了问题,呈现出不良的异常现象,难以确保旁路排放阀设备性能,甚至导致后期发生了不良的安全隐患。电站运行期间因为远传阀门变送器或者是反馈杆附件遗产状态而形成的机组安全隐患出现概率非常高,从一定程度上限制了核电站自身性能体现,也不利于安全运行。本文主要对于相关故障问题和形成原理展开了一系列探讨。

其一,故障事件。在机组运行期间,处于10%功率物理试验平台,因为蒸汽排放阀呈现出了大面积的波动现象,因此使三台蒸发器水位发生了不良波动,机组性能受到影响,进而由于三环路蒸汽管线之间存在差别而出现安全隐患。针对于此种现象,经过相关探究表明,产生的具体原因是因为螺栓发生松懈情况,阀门反馈杆摆臂以及远传阀位传动器传动轴逐渐松懈,反馈杆摆臂难以使传阀位变送器传动轴处于正常运行现象,加剧了阀门大面积波动,最终受蒸发器水位低跳堆和蒸汽母管差压较高因素影响而安注。

其二,某项机组运行期间,相关功率表现为9.5%Pn,当回路温度和压力梯度以及蒸发器水文呈现出大面积波动现象以后,经过相关探究表明,蒸汽排放阀的开度信号呈现出了全面浮动状态。产生该种现象的原因表现为:通过进一步检验蒸汽排放阀的阀门以后,查看到了阀门处于循环波动状态,对反馈杆组件连接状态和上游控制信号检查以后得出,一切处于正常状态,当阀门处于波动状态的基础上再检验远传阀位变送器是否存在着故障现象,明确认识到滑动变阻器和端子排连接接线不到位,受现场振动的影响,阀位反馈不到位,加剧了阀门振动频率。

其三,在机组并网以后,蒸汽排放阀中的阀位处于频繁性波动状态,经过现场检验以后,阀门处于闭合状态,限位开关开启。产生原因为拆卸远传阀位变送器,了解到了内部传动轴中存在着诸多的黑色粉末,经过分析来看,传动轴和轴套相互摩擦,处于高温状态下形成,粉末附着于传动轴中呈现出了卡死传动轴的问题。清洗了传动轴和轴套内壁以后,装设转动没有发现异常状态。

3、落实改进方案和策略

3.1对反馈杆安装形式加以改善和优化

针对于以上重点探讨的蒸汽排放阀产生了不良的反馈杆松懈现象,经过分析来看,远传阀位变送器传动轴和反馈杆摆臂螺丝紧固之间设计不到位,只是一昧的借助固定螺丝和该项平面相互接触以及固定,当处于振动程度非常大环境下运行的话,必定增加螺丝松懈出现概率,不利于有效连接各项部件。基于此,可以对远传阀门变送器传动轴以及反馈杆摆臂连接方式实施合理的设计,将一根螺丝穿过远传阀位变送器传动轴,利用螺纹有效连接螺栓与反馈摆臂,防止出现螺母松懈等不良现象,确保远传阀位变送器传动轴和反馈杆摆臂之间得到更好的衔接。

3.2创新接线方法

面对于蒸汽排放阀产生的远传阀位变送器内部接线引起的阀门大面积波动故障问题,经过探究表明,是因为变送器内部接线方式没有得到规范性设计而造成的,环形线鼻和远传阀门位变送器内部滑动变阻器无论是直径还是标准尺寸等均处于不相符状态,受此种现象影响,导致压接时线芯受到了严重的影响,性能下降,同时周围环境状况波动现象极为明显,线鼻子与线芯之间处于不断摩擦现象,长时间下来的话,便产生了线芯断开等不良现象。需要认识到的一方面是,滑动变阻器电阻布线方式不合理也将加剧接线断开隐患的形成。对此,应当结合实际情况制定出合理的改善以及应对计划,摒弃以往单一且滞后的接线端子,更换成质量高更符合标准要求的设备,采取滑动变阻器三根接线前端压接和线径相符合的金属套管。此种类型的金属套管自身根部存在着弧状倒角,规避了不良摩擦的形成,同时也防止了端子排中接线断开,提升了连接效率和整体质量。同时,在滑动变阻器电缆操作期间,相关人员可以应用金属挡片后端饶接的布设模式,加大固定程度,降低不良振动在接线方面造成的各项隐患。

3.3改善和优化远穿阀位变送器外壳质量

面对于蒸汽排放阀处于机组并网状态下阀位呈现出来的大面积波动故障现象,就需要检查远传阀位变送器周围是否出现了卡顿,有效拆卸远传阀位变送器,其中处于内部传动轴线中残留了颇多的黑色粉末,传动轴的材料质量是不锈钢类型,轴套则是铝合金类型,所以,传动轴和轴套相互摩擦同时受到高温状态影响形成,粉末长期处于传动轴内,对传动轴性能体现造成了不良影响。针对于以上现象,必须制定出完善的改善轴套材质方案,将不锈钢内衬增设到轴套两端口位置处,使内衬远远超出了轴套铝合金,加深传动轴和不锈钢内衬之间的接触程度,缩减接触面积,减少因为粉末出现而引起的传动轴卡顿现象。

4、结语:

结合以上论述来看,需要结合存在的故障隐患落实完善的解决方案,降低安全隐患出现概率,确保设备稳定性和安全性,进而促使机组处于高质量运行的状态。

参考文献:

[1]朱露.M310及国内主流堆型蒸汽旁路排放系统分析[J].电工技术,2020(16):55-56+59. 
[2]张道丽,张水桃,陈建,李家富.核电站汽轮机旁路蒸汽排入装置设计[J].东方汽轮机,2020(01):19-21+41. 
[3]陈永伟,付敬强,邱河文,张立国,犹代伦.核电站蒸汽发生器水位控制主/旁路阀切换改进与优化[J].原子能科学技术,2015,49(03):523-528.