田灣核電凝汽器鈦管清洗系統(tǒng)常見故障和處理

1、田灣核電凝汽器鈦管清洗系統(tǒng)常見故障和處理田灣核電站一、 二號機組正常功率運行期間， 凝汽器作為機 組的最終熱井之一， 用于冷卻汽輪機排放的乏汽， 如果凝汽器換 熱效率降低， 則會影響到凝汽器的真空和機組出力， 若傳熱惡化 比較嚴重， 還會威脅到汽輪發(fā)電機組的正常運行。 而凝汽器帶走 乏汽熱量的途徑是海水在循環(huán)泵的作用下流經(jīng)凝汽器鈦管來冷 卻汽輪機排放的乏氣，但由于海水中含有大量的雜質(zhì)和微生物， 容易在鈦管中形成沉積物， 影響鈦管的換熱效率， 從而影響凝汽 器的傳熱效率和真空， 為了清除凝汽器鈦管中的沉積物， 田灣核 電站一、二號機組均采用凝汽器鈦管清洗系統(tǒng)（PAH清除鈦管中的沉積物， 機組功率

2、運行期間凝汽器鈦管清洗系統(tǒng)一直處于運 行狀態(tài)， 由于長時間的運行加上運行環(huán)境的特殊性， 例如海水的 腐蝕，閥門的泄漏等， 凝汽器鈦管清洗系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)設備上的故 障，本文分類羅列了 PAH系統(tǒng)曾出現(xiàn)的主要故障，并對故障原因 進行了分析，又針對故障提出了運行干預的手段。1 PAH 系統(tǒng)運行模式、運行狀態(tài)及設備組成1.1 PAH 系統(tǒng)的運行模式（ 1）手動模式 ; （ 2）就地自動模式 ; （ 3 ）遠程自動模式。1.2 PAH 系統(tǒng)的運行狀態(tài)（ 1）膠球循環(huán)狀態(tài) ; （ 2）膠球回收狀態(tài) ; （ 3）沖洗狀態(tài)。1.3 設備的組成凝汽器鈦管清洗系統(tǒng)(PAH主要設備包括以下：(1 )系統(tǒng)功能控制柜 P

3、AH22/32GH201( 2)裝球室 PAH20/30BB001。( 3)膠球循環(huán)泵 PAH21/22/31/32AP001。 (4)膠球捕捉器(收球網(wǎng)) PAH21/22/31/32AT001 。2 PAH系統(tǒng)缺陷統(tǒng)計、分析及干預措施機組功率運行期間凝汽器膠球清洗系統(tǒng)PAH為了一直清洗凝汽器鈦管中的沉積物， 防止換熱效率降低， 一直處于運行狀態(tài)， 同時由于系統(tǒng)處于相對較差的運行環(huán)境， 系統(tǒng)發(fā)生過各種故障和 缺陷。筆者對PAH系統(tǒng)出現(xiàn)過的故障進行總結歸類后發(fā)現(xiàn)缺陷主 要可分為四類：( 1 )泵體腐蝕、振動超標。( 2)收球網(wǎng)卡澀。( 3)閥門及管道滲水。( 4)膠球損耗嚴重。以下是筆者對以上

4、四種缺陷分別進行了分析和總結。2.1 在機組正常功率運行時發(fā)現(xiàn)膠球循環(huán)泵出現(xiàn)異音， 振動 超出標準值 4.5mm/s從電機、 泵體和軸承三個方面對缺陷進行統(tǒng)計分類， 其中電 機異音和振動高有 5起，泵體異音和振動高有 1 5起，軸承缺陷 有2起。根據(jù)安裝狀態(tài)和泵體材質(zhì)分析造成振動頻繁出現(xiàn)、 泵運行時 出現(xiàn)異音的原因如下：( 1 )該泵為凝汽器膠球清洗系統(tǒng)泵，工作介質(zhì)為海水，泵 葉輪、 密封環(huán)等部件為銅材質(zhì)， 經(jīng)過海水的腐蝕和海水中雜質(zhì)的 沖刷，造成葉輪破損，而且銅材質(zhì)硬度偏軟更容易遭受磨損。檢 查發(fā)現(xiàn)其中葉輪出口位置最為嚴重， 局部已破損脫落， 破壞了葉 輪的動平衡，振動超標、并在運行中發(fā)出異

5、音。（ 2）該電機安裝形式屬于懸臂式，隨著設備長時間的運行， 部件磨損后間隙增大， 電機運行時晃動幅度逐漸增大， 導致電機 振動數(shù)據(jù)超標。分析及處理方法： （1）海水中含有大量的以氯化鈉為主的鹽類，對大部分金 屬材料都會產(chǎn)生氧去極化腐蝕， 現(xiàn)在各沿海電廠及船舶制造均采 用以下三種辦法抗腐蝕： 采用電位很負的金屬及其合金， 如鎂 及其合金、鈦合金等。采用加裝原電池的辦法，如加裝犧牲陽 極、犧牲陰極，表面涂層法。在金屬表面增加表面電流來抗腐 蝕。如果對PAH系統(tǒng)泵采取更換金屬材料的方式，會增加投資和 增大運行成本，在經(jīng)濟性上考慮，這種方法并不適用。而采用增 加表面電流的方法， 不僅會使工藝變的非常

6、復雜， 而且其可行性 還需討論和驗證。 目前， 田灣核電采取的方法是加裝原電池的方 法，在PAH系統(tǒng)泵的葉輪和泵殼體、口環(huán)表面涂刷防腐涂層，一 般采用涂鋅或涂鉻法， 但這種方法的危害是如果一旦產(chǎn)生腐蝕點 坑，鋅或鉻和銅之間存在電位差，會形成電偶腐蝕，加速材料的 腐蝕速率。因此，筆者認為，可從兩個方面考慮消除缺陷：將 泵體材料改為PVC或碳纖維材質(zhì)，即可減少金屬材質(zhì)對膠球的刮 傷，同時PVC材質(zhì)對海水的抗腐蝕性能也較高。 更改維護程序， 定期對泵體進行檢查維護， 查看表面涂層損耗程度， 及時補充涂 層厚度，避免腐蝕發(fā)生。（2）對電機安裝形式進行適當更改，電機振動增大的原因 主要是泵體腐蝕嚴重造成

7、間隙增加，導致擺動增加，振動增大。 如在電機本體非驅(qū)動端增加固定支撐， 增加支點， 可防止電機在 長期運行時發(fā)生擺動，降低振動。運行人員應采取的措施：在日常巡檢時，應多關注PAH系統(tǒng)泵的運行情況，采用“看、 觸、聞、聽、測”等手段，對 PAH系統(tǒng)泵的運行情況進行初步判 斷，當發(fā)現(xiàn)缺陷時及時匯報，及時聯(lián)系維修人員進行確認，當確 定缺陷后應停運PAH系統(tǒng)，對缺陷進行及時處理。2.2膠球系統(tǒng)運行時控制柜 PAH22/32GH20侈次出現(xiàn)“ Drive fault ”報警從收球網(wǎng)卡澀、 收球閥卡澀和控制面板故障三個方面對缺陷 進行簡單分析得出以下結果：其中，收球網(wǎng)卡澀共 9 起，收球閥卡澀共 4起，控

8、制面板故 障共 8 起。根據(jù)收球網(wǎng)的結構分析得出造成收球網(wǎng)在動作時卡澀的原 因有如下幾個方面： 電動頭與收球網(wǎng)連接軸之間潤滑不足 ; 系統(tǒng)內(nèi)部雜質(zhì)過多， 造成收球網(wǎng)在動作時被雜質(zhì)卡住， 無 法正常動作。 處理方法： 針對電動頭和收球網(wǎng)連接軸潤滑不足的情況， 應縮短維護周 期，定期對連接軸加潤滑油。針對內(nèi)部雜質(zhì)過多， 目前對電廠影響較大的生物為藤壺、 線 蟲和海虹等。田灣核電站目前采用的是單獨投加NaCIO殺菌方式，進行海生物污染控制。 目前所采取海水中添加次氯酸鈉對抑 制海生物生長起到一定作用， 但不能完全控制海生物的生長， 尤 其對藤壺的抑制作用較差。 筆者認為應考慮更換投放藥品和投藥 時間

9、，在考慮循環(huán)水出口余氯的情況下，更換投放的藥品，如 WCH-74C非氧化性循環(huán)水殺貝劑（此方法正在調(diào)試運行階段）， 對海生物進行有效的滅殺。 防止海生物進入海水循環(huán)系統(tǒng)而造成 沉積、卡澀和影響傳熱的結果。運行人員應采取的措施： 在日常巡檢時如發(fā)現(xiàn)收球網(wǎng)有卡澀現(xiàn)象，應切除自動模式， 改為手動模式， 手動操作收球網(wǎng)開啟和關閉， 并觀察收球網(wǎng)連接 桿動作情況， 如發(fā)現(xiàn)連接桿動作行滯， 可聯(lián)系維修人員對連接桿 加潤滑油。如發(fā)現(xiàn)連接桿動作順暢，但收球網(wǎng)無法關閉到位，可 先反復開關收球網(wǎng)一次， 利用海水將雜志沖走， 并在海水循環(huán)系 統(tǒng)停運后將收球網(wǎng)解體，清洗收球網(wǎng)。2.3 功率運行期間運行人員現(xiàn)場巡檢發(fā)現(xiàn)

10、系統(tǒng)相關閥門滲水從閥門滲漏、 管道滲漏和其他滲漏三個方面對缺陷進行簡單統(tǒng)計得出如下結論：閥門滲漏共發(fā)生 11 起，管道滲漏共發(fā)生 4 起，其他滲漏有4 起。原因分析如下：由于PAH系統(tǒng)運行的工作介質(zhì)為海水，海水對大部分金屬材 質(zhì)具有強烈的腐蝕性，常長時間的運行， PAH系統(tǒng)相關的閥門之 間的法欄密封墊片遭到腐蝕，發(fā)生泄漏， PAH的管道遭到腐蝕出 現(xiàn)砂眼滲水。處理措施：針對海水腐蝕問題， 在泵腐蝕缺陷中已進行了論述， 在此提 出兩種處理方法： 更換法蘭墊片，將法蘭墊片由橡膠材質(zhì)更換為 PVC或碳素 纖 維等對海水腐蝕有良好抵抗能力的材質(zhì)。 更改維護周期，在適當?shù)臅r間及時對閥門進行解體維護， 避

11、免腐蝕穿孔的發(fā)生。運行人員應采取的措施：如在日常巡檢中發(fā)現(xiàn) PAH附近地面有積水或發(fā)現(xiàn) PAH管道、 閥門出現(xiàn)線性漏水現(xiàn)象，應迅速查找漏點，及時匯報并停運 PAH 系統(tǒng)，聯(lián)系維修人員進行處理。2.4功率運行期間一、二號機組PAH系統(tǒng)出現(xiàn)加球頻率高的 問題在正常運行期間， 膠球的損耗是正常的。 根據(jù)提出的工作申請（如表 1）大致算出正常的加球頻率為 20 天加一次膠球 1200 個。但機組也出現(xiàn)過加球頻率大約為 9 天左右（如表 2），遠大 于以前頻率 20 天左右。為了減少加球的頻率和經(jīng)濟損失， 筆者根據(jù)裝球室的結構特 點和系統(tǒng)運行工況， 從以下幾方面分析有可能造成膠球減少的原 因：（ 1）膠

12、球直徑偏小，會從收球網(wǎng) 2PAH21/22/31/32AT001 中 漏出而無法回收 ;（ 2）收球網(wǎng) 2PAH21/22/31/32AT001 有破損，導致膠球從破 損處漏入大海 ;（3）收球網(wǎng) 2PAH21/22/31/32AT001 未關嚴致使膠球丟失 ; （ 4）膠球在經(jīng)過膠球泵 2PAH21/22/31/32AP001 時被泵的葉 片所切割甚至被切碎，從而無法被收球網(wǎng)有效分離而漏入大海 ;（5）投運膠球系統(tǒng)時一次不成功，投第二次時收球網(wǎng)開關 導致球丟失 ;（6） PAH系統(tǒng)儀控柜死機，無法控制濾網(wǎng)，導致球漏入大海;（ 7）收球網(wǎng) 2PAH21/22/31/32AT001 控制柜與就地

13、的指示不 一致，導致收球網(wǎng)處于打開狀態(tài)而使膠球漏入大海 ;（ 8）膠球泵葉輪腐蝕，導致收球能力不足。這樣會使膠球 滯留在水中無法回收球網(wǎng)反洗打開時，膠球被大量沖走 ;9）膠球收集容器內(nèi)的收球止回閥間隙過大，膠球從此閥 漏出。該止回閥閥芯是用不銹鋼絲做成的網(wǎng)狀閥芯， 有時部分鋼 絲腐蝕或脫焊造成網(wǎng)眼過大，膠球可能從此處漏出。處理措施：運行人員進行了試驗， 在一個系列的前后加裝堵板， 進行單列運行試驗，發(fā)現(xiàn) 2PAH22AP00有異常，解體檢查 2PAH22AP001 發(fā)現(xiàn)銅材質(zhì)的泵葉輪腐蝕嚴重，更換備件后繼續(xù)進行PAH22系列 的收球試驗，投入運行未發(fā)現(xiàn)膠球減少。經(jīng)上述試驗可以得知， 由于海水對泵體造成了過度腐蝕， 使得收球能力不足， 膠球滯留 在水中無法收回。筆者認為，如要減少膠球的損失，還應從海水 腐蝕這個根本問題上解決。運行人員應采取的措施： 在日常巡檢時應關注裝球室中膠球的數(shù)量， 發(fā)現(xiàn)膠球數(shù)量減 少時，提出加膠球工作申請， 同時查找上一次提出加膠球的工作 申請的時間，如兩次時間間隔為 20天左右，屬于正?，F(xiàn)象。如 兩次時間間隔較短，應對PAH系統(tǒng)進行檢查，必要時停運PAH系 統(tǒng)進行檢修，避免造成不必要的經(jīng)濟損失。3結語機組功率運行期間凝汽器膠球清洗系統(tǒng) PAH為了一直清洗 凝汽器鈦管中的沉積物， 防止換熱效率降低， 一直處于運行狀態(tài)， 同時由于系統(tǒng)處于相對較差的運行環(huán)