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核电站凝汽器钛管泄漏的原因及处理策略

何思翰 周晓倩

福建福清核电有限公司,福建福清,350318

摘要: 随着我国经济的不断发展,我国的用电负荷正在增加。为了满足不断增长的电源需求,发电厂也正在以最大马力运行以进行生产。许多发电设备使用时间长,而高冷凝器是发电厂运行的重要设备。由于诸多因素的影响,极容易发生泄漏事故,不仅对生产造成很大影响,而且还可能引起安全事故。因此,在本文中,我将分析燃气轮机电厂冷凝器泄漏的原因,并提出有效的处理方法,以期有助于促进我国发电行业的发展。
关键词: 核电站;冷凝器钛管泄漏
DOI:10.12721/ccn.2021.157081
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引言

冷凝器是核电站的重要设备之一。其主要功能是冷凝汽轮机排气和热力系统中的各种废气,并通过循环冷却水将废气的冷凝潜热连续散发到环境中。冷凝器体积大,内部结构复杂,包含大量冷却水管,冷却水管之间的间隙小。冷凝器的运行可靠性直接影响机组的安全性和效率。对此,从钛管破裂事件的规律分析和破裂的钛管的金相分析中得出结论,钛管破裂的直接原因是钛管过度振动引起的疲劳裂纹。通过对这种冷凝器的振动设计过程的分析,可以确定这种冷凝器在计算钛管的临界速度和实际流场的不均匀性时没有充分考虑。最后,在制定并实施了综合处理措施后,冷凝器设备的可靠性得到了有效提高,避免了在多种恶劣工况下再次发生类似事故。

1核电站冷凝器钛管泄漏的原因

1.1管道划伤

冷凝器钛管数量很多,管板和隔板的数量也很大。例如,一个600Mw单元的单个单元的冷凝器钛管数量为41,520。管板和隔板有60个,管孔数超过24万。 1000MW机组的冷凝器有51,696根钛合金管,72个管板和挡板以及超过350,000个管孔。不可避免的是,在加工过程中,这么多的管道孔会在内壁上留下毛刺,铁屑等。如果在拧紧钛管之前没有清洗钛管,则在长期穿管过程中会在钛管的穿管过程中在钛管表面造成划痕。泄漏。厚管板和隔板引起的焊接变形是另一个重要原因。 600Mw单元的冷凝器管板厚度为40mm,膜片厚度为16mm; 1000MW机组冷凝器管板厚度为44.5mm,膜片厚度为12mm。这些管板和挡板在与冷凝器壳焊接期间易于发生焊接变形。多个膜片的焊接变形累积在一起,使管孔对准大偏差,尤其是在管板焊接部位附近的钛管和膜片与壳体在穿管过程中难以通过。需要用力推动,中间的其他钛管也很容易穿透。因此,这些钛管在管板和隔板的焊缝附近更容易使钛管的外壁和隔板管的内壁形成点接触并刮伤管的外壁。钛管在渗透过程中。同时,钛管和其他部位的管板之间也有间隙,在水流的冲击下会发生振动和摩擦。长期使用后,由于钛管较细,容易泄漏。另外,为了确保在施工期间在施工现场快速刺穿钛管,通常需要3-5个人完成钛管的穿刺。超过十米的钛管在穿孔过程中经常摇动,容易造成。钛管和挡板管L相互摩擦并刮伤钛管的外壁。由于从安装管板和隔板到开始钛管穿刺需要很长时间,因此施工现场多尘。许多管道上都有细小的沙粒,因此在管道穿过过程中很容易划伤管道壁。

1.2硬物损坏

由于安装过程中的保护不足,冷凝器顶部的钛管完成后,应安装低压缸。如果安装人员不小心,工具或零件将掉入冷凝器中并损坏钛。管。该装置投入生产后,由于冷凝器钛管上部空间中布置了许多管道,伸缩缝以及一些排水保护板或隔热罩,如果这些设备未安装在适当位置或存在焊接问题,蒸汽流动或排水的长期影响当设备运行时,很容易掉落或摔落到冷凝器中,从而损坏钛管。

2核电站凝汽器钛管泄漏处理策略

2.1氦气泄漏检测

通过将氦气注入冷凝器的水侧,可使用氦气质谱仪检漏仪在真空排气口进行采样和分析。该方法检测灵敏度高,可以实现不间断的泄漏检测,可以判断泄漏量,但不能确定特定泄漏传热管的坐标位置。消除冷凝器传热管后,适合进行验证试验。如果通过氦气泄漏检查确认冷凝器某一侧的海水通道的传热管中有泄漏,则通过排空冷凝器的水侧,可以使用在冷凝器两端使用密封盖的方法。冷凝器的钛管可以传递部分热量。检查管的泄漏,逐渐缩小泄漏范围,并通过反复进行局部泄漏检测来确定特定泄漏的传热管。然而,对于大功率电站,由于冷凝器传热管数量众多,该方法花费时间很长,并且在泄漏检测过程中难以防止氦气进入工厂,这会导致氦气工厂中的背景升高,从而影响泄漏检测效果。因此,这种部分氦气泄漏检测方法适用于带有少量传热管的冷凝器的在线泄漏检测。

2.2维护管理

建立泄漏的钛管帐户,进行关键维护和检查,并在有条件的情况下对钛管塞进行跟踪维护和管理。塞子的材料应为钛合金塞子,其材料和热膨胀系数应与钛管相同,以防止塞子掉落和松动,并确保堵塞的钛管不会泄漏两次。加强冷凝器注水口的泄漏检测,以确保注水高度和浸泡时间。通常,冷凝器钛管的填充高度应比钛管高约1英寸,并保持浸泡24h,以便暴露出钛管的一些微小泄漏点。可以在一定条件下向水中添加荧光剂,以使泄漏检测效果更加明显和有效。维护冷凝器时,请保持钛管的清洁,以防止因堵塞而造成损坏和腐蚀。在维护过程中,每根钛管都会被疏通和清洁。在清洗过程中,将无法疏通的钛管堵塞,以防止长期没有过电流造成的腐蚀损坏,并有效防止操作中的泄漏。钛是易于氧化的材料。在条件允许的情况下,冷凝器钛管冲洗后应保持在强制通风的状态,使钛管的内壁风干并在表面形成致密的氧化膜,这不仅可以增强其抗腐蚀性能,腐蚀特性,但也杀死了管壁上的海生物和藻类。在高风险部位(外层,外围和排水口附近)对钛管进行常规的涡流测试。在维护期内,对冷凝器的钛管总进行了5-10的涡流探伤,可以有效地检测出管壁变薄或损坏的钛管。

2.3冷凝器泄漏的处理措施

冷凝器钛管的轻微泄漏无需更换。如果泄漏超过一定水平,则必须整体更换钛管。如果通过堵塞处理泄漏点,则会影响循环水。水量有一定影响。对于那些难以更换的钛管,我们可以使用堵头密封钛管的两侧,这相当于将钛管与系统分开。为了提高堵塞效果,我们通常使用铜塞并将其加工成圆锥形,然后将其插入钛管中。它们可以具有良好的堵塞效果。在阻塞过程中,切勿使用铁塞,因为铁塞会损坏钛管,并且随着浸入水中时间的增加,它也会生锈和腐蚀。它将发展成一个新的泄漏点。即使没有泄漏并且长时间被阻塞,它也会逐渐与钛管融合在一起,这给后处理带来很大困难。整体钛管更换方法也是处理钛管泄漏的常用方法。该过程相对简单。钛管的喷嘴通常通过扩管法固定。整个钛管可以通过去除膨胀管来去除。将管子拔出时,在安装过程中,仅需使用专用的膨胀器就可以扩大管口的直径,使其卡在水室的铁板上,达到了固定的目的。

结论

随着我国现代化水平的不断提高,我国对电力供应的需求不断扩大,各种发电设备的工作量也在增加。冷凝器是发电生产中的重要设备。它主要负责向该单元提供高质量的水。由于许多因素,它在使用过程中会泄漏和发生故障,这将影响所供应水的质量。影响很大。为了及时发现泄漏,我们应定期检查设备是否泄漏。发现泄漏后,应及时安排设备维护,并采取适当的泄漏检测方法,以有效地确定泄漏的位置。如果泄漏严重,则应整体更换钛管。如果泄漏不严重,可以使用铜塞堵住泄漏点。为了有效地防止冷凝器泄漏的发生,应采取适当的防泄漏方法,例如可以有效去除管壁附着物的化学药品添加方法或可以有效防止冷凝器泄漏的化学阳极保护方法。化学腐蚀的发生。

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