田灣核電凝汽器鈦管清洗系統(tǒng)常見(jiàn)故障和處理

1、田灣核電凝汽器鈦管清洗系統(tǒng)常見(jiàn)故障和處理田灣核電站一、 二號(hào)機(jī)組正常功率運(yùn)行期間， 凝汽器作為機(jī) 組的最終熱井之一， 用于冷卻汽輪機(jī)排放的乏汽， 如果凝汽器換 熱效率降低， 則會(huì)影響到凝汽器的真空和機(jī)組出力， 若傳熱惡化 比較嚴(yán)重， 還會(huì)威脅到汽輪發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)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(lái)冷 卻汽輪機(jī)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(hào)機(jī)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(jī)組功率

2、運(yùn)行期間凝汽器鈦管清洗系統(tǒng)一直處于運(yùn) 行狀態(tài)， 由于長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行加上運(yùn)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(shè)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(duì)故障原因 進(jìn)行了分析，又針對(duì)故障提出了運(yùn)行干預(yù)的手段。1 PAH 系統(tǒng)運(yùn)行模式、運(yùn)行狀態(tài)及設(shè)備組成1.1 PAH 系統(tǒng)的運(yùn)行模式（ 1）手動(dòng)模式 ; （ 2）就地自動(dòng)模式 ; （ 3 ）遠(yuǎn)程自動(dòng)模式。1.2 PAH 系統(tǒng)的運(yùn)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(shè)備的組成凝汽器鈦管清洗系統(tǒng)(PAH主要設(shè)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(jì)、分析及干預(yù)措施機(jī)組功率運(yùn)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(yùn)行狀態(tài)， 同時(shí)由于系統(tǒng)處于相對(duì)較差的運(yùn)行環(huán)境， 系統(tǒng)發(fā)生過(guò)各種故障和 缺陷。筆者對(duì)PAH系統(tǒng)出現(xiàn)過(guò)的故障進(jìn)行總結(jié)歸類后發(fā)現(xiàn)缺陷主 要可分為四類：( 1 )泵體腐蝕、振動(dòng)超標(biāo)。( 2)收球網(wǎng)卡澀。( 3)閥門及管道滲水。( 4)膠球損耗嚴(yán)重。以下是筆者對(duì)以上

4、四種缺陷分別進(jìn)行了分析和總結(jié)。2.1 在機(jī)組正常功率運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)膠球循環(huán)泵出現(xiàn)異音， 振動(dòng) 超出標(biāo)準(zhǔn)值 4.5mm/s從電機(jī)、 泵體和軸承三個(gè)方面對(duì)缺陷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分類， 其中電 機(jī)異音和振動(dòng)高有 5起，泵體異音和振動(dòng)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(dòng)頻繁出現(xiàn)、 泵運(yùn)行時(shí) 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(guò)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(yán)重， 局部已破損脫落， 破壞了葉 輪的動(dòng)平衡，振動(dòng)超標(biāo)、并在運(yùn)行中發(fā)出異

5、音。（ 2）該電機(jī)安裝形式屬于懸臂式，隨著設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行， 部件磨損后間隙增大， 電機(jī)運(yùn)行時(shí)晃動(dòng)幅度逐漸增大， 導(dǎo)致電機(jī) 振動(dòng)數(shù)據(jù)超標(biāo)。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(duì)大部分金 屬材料都會(huì)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(fù)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(yáng) 極、犧牲陰極，表面涂層法。在金屬表面增加表面電流來(lái)抗腐 蝕。如果對(duì)PAH系統(tǒng)泵采取更換金屬材料的方式，會(huì)增加投資和 增大運(yùn)行成本，在經(jīng)濟(jì)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(huì)使工藝變的非常

6、復(fù)雜， 而且其可行性 還需討論和驗(yàn)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(diǎn) 坑，鋅或鉻和銅之間存在電位差，會(huì)形成電偶腐蝕，加速材料的 腐蝕速率。因此，筆者認(rèn)為，可從兩個(gè)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(duì)膠球的刮 傷，同時(shí)PVC材質(zhì)對(duì)海水的抗腐蝕性能也較高。 更改維護(hù)程序， 定期對(duì)泵體進(jìn)行檢查維護(hù)， 查看表面涂層損耗程度， 及時(shí)補(bǔ)充涂 層厚度，避免腐蝕發(fā)生。（2）對(duì)電機(jī)安裝形式進(jìn)行適當(dāng)更改，電機(jī)振動(dòng)增大的原因 主要是泵體腐蝕嚴(yán)重造成

7、間隙增加，導(dǎo)致擺動(dòng)增加，振動(dòng)增大。 如在電機(jī)本體非驅(qū)動(dòng)端增加固定支撐， 增加支點(diǎn)， 可防止電機(jī)在 長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)發(fā)生擺動(dòng)，降低振動(dòng)。運(yùn)行人員應(yīng)采取的措施：在日常巡檢時(shí)，應(yīng)多關(guān)注PAH系統(tǒng)泵的運(yùn)行情況，采用“看、 觸、聞、聽(tīng)、測(cè)”等手段，對(duì) PAH系統(tǒng)泵的運(yùn)行情況進(jìn)行初步判 斷，當(dāng)發(fā)現(xiàn)缺陷時(shí)及時(shí)匯報(bào)，及時(shí)聯(lián)系維修人員進(jìn)行確認(rèn)，當(dāng)確 定缺陷后應(yīng)停運(yùn)PAH系統(tǒng)，對(duì)缺陷進(jìn)行及時(shí)處理。2.2膠球系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)控制柜 PAH22/32GH20侈次出現(xiàn)“ Drive fault ”報(bào)警從收球網(wǎng)卡澀、 收球閥卡澀和控制面板故障三個(gè)方面對(duì)缺陷 進(jìn)行簡(jiǎn)單分析得出以下結(jié)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(jié)構(gòu)分析得出造成收球網(wǎng)在動(dòng)作時(shí)卡澀的原 因有如下幾個(gè)方面： 電動(dòng)頭與收球網(wǎng)連接軸之間潤(rùn)滑不足 ; 系統(tǒng)內(nèi)部雜質(zhì)過(guò)多， 造成收球網(wǎng)在動(dòng)作時(shí)被雜質(zhì)卡住， 無(wú) 法正常動(dòng)作。 處理方法： 針對(duì)電動(dòng)頭和收球網(wǎng)連接軸潤(rùn)滑不足的情況， 應(yīng)縮短維護(hù)周 期，定期對(duì)連接軸加潤(rùn)滑油。針對(duì)內(nèi)部雜質(zhì)過(guò)多， 目前對(duì)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(dú)投加NaCIO殺菌方式，進(jìn)行海生物污染控制。 目前所采取海水中添加次氯酸鈉對(duì)抑 制海生物生長(zhǎng)起到一定作用， 但不能完全控制海生物的生長(zhǎng)， 尤 其對(duì)藤壺的抑制作用較差。 筆者認(rèn)為應(yīng)考慮更換投放藥品和投藥 時(shí)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(yùn)行階段）， 對(duì)海生物進(jìn)行有效的滅殺。 防止海生物進(jìn)入海水循環(huán)系統(tǒng)而造成 沉積、卡澀和影響傳熱的結(jié)果。運(yùn)行人員應(yīng)采取的措施： 在日常巡檢時(shí)如發(fā)現(xiàn)收球網(wǎng)有卡澀現(xiàn)象，應(yīng)切除自動(dòng)模式， 改為手動(dòng)模式， 手動(dòng)操作收球網(wǎng)開(kāi)啟和關(guān)閉， 并觀察收球網(wǎng)連接 桿動(dòng)作情況， 如發(fā)現(xiàn)連接桿動(dòng)作行滯， 可聯(lián)系維修人員對(duì)連接桿 加潤(rùn)滑油。如發(fā)現(xiàn)連接桿動(dòng)作順暢，但收球網(wǎng)無(wú)法關(guān)閉到位，可 先反復(fù)開(kāi)關(guān)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(yùn)后將收球網(wǎng)解體，清洗收球網(wǎng)。2.3 功率運(yùn)行期間運(yùn)行人員現(xiàn)場(chǎng)巡檢發(fā)現(xiàn)

10、系統(tǒng)相關(guān)閥門滲水從閥門滲漏、 管道滲漏和其他滲漏三個(gè)方面對(duì)缺陷進(jìn)行簡(jiǎn)單統(tǒng)計(jì)得出如下結(jié)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(yùn)行的工作介質(zhì)為海水，海水對(duì)大部分金屬材 質(zhì)具有強(qiáng)烈的腐蝕性，常長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行， PAH系統(tǒng)相關(guān)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(duì)海水腐蝕問(wèn)題， 在泵腐蝕缺陷中已進(jìn)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(duì)海水腐蝕有良好抵抗能力的材質(zhì)。 更改維護(hù)周期，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間及時(shí)對(duì)閥門進(jìn)行解體維護(hù)， 避

11、免腐蝕穿孔的發(fā)生。運(yùn)行人員應(yīng)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(yīng)迅速查找漏點(diǎn)，及時(shí)匯報(bào)并停運(yùn) PAH 系統(tǒng)，聯(lián)系維修人員進(jìn)行處理。2.4功率運(yùn)行期間一、二號(hào)機(jī)組PAH系統(tǒng)出現(xiàn)加球頻率高的 問(wèn)題在正常運(yùn)行期間， 膠球的損耗是正常的。 根據(jù)提出的工作申請(qǐng)（如表 1）大致算出正常的加球頻率為 20 天加一次膠球 1200 個(gè)。但機(jī)組也出現(xiàn)過(guò)加球頻率大約為 9 天左右（如表 2），遠(yuǎn)大 于以前頻率 20 天左右。為了減少加球的頻率和經(jīng)濟(jì)損失， 筆者根據(jù)裝球室的結(jié)構(gòu)特 點(diǎn)和系統(tǒng)運(yùn)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(huì)從收球網(wǎng) 2PAH21/22/31/32AT001 中 漏出而無(wú)法回收 ;（ 2）收球網(wǎng) 2PAH21/22/31/32AT001 有破損，導(dǎo)致膠球從破 損處漏入大海 ;（3）收球網(wǎng) 2PAH21/22/31/32AT001 未關(guān)嚴(yán)致使膠球丟失 ; （ 4）膠球在經(jīng)過(guò)膠球泵 2PAH21/22/31/32AP001 時(shí)被泵的葉 片所切割甚至被切碎，從而無(wú)法被收球網(wǎng)有效分離而漏入大海 ;（5）投運(yùn)膠球系統(tǒng)時(shí)一次不成功，投第二次時(shí)收球網(wǎng)開(kāi)關(guān) 導(dǎo)致球丟失 ;（6） PAH系統(tǒng)儀控柜死機(jī)，無(wú)法控制濾網(wǎng)，導(dǎo)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(dǎo)致收球網(wǎng)處于打開(kāi)狀態(tài)而使膠球漏入大海 ;（ 8）膠球泵葉輪腐蝕，導(dǎo)致收球能力不足。這樣會(huì)使膠球 滯留在水中無(wú)法回收球網(wǎng)反洗打開(kāi)時(shí)，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(guò)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(shí)部分鋼 絲腐蝕或脫焊造成網(wǎng)眼過(guò)大，膠球可能從此處漏出。處理措施：運(yùn)行人員進(jìn)行了試驗(yàn)， 在一個(gè)系列的前后加裝堵板， 進(jìn)行單列運(yùn)行試驗(yàn)，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(yán)重，更換備件后繼續(xù)進(jìn)行PAH22系列 的收球試驗(yàn)，投入運(yùn)行未發(fā)現(xiàn)膠球減少。經(jīng)上述試驗(yàn)可以得知， 由于海水對(duì)泵體造成了過(guò)度腐蝕， 使得收球能力不足， 膠球滯留 在水中無(wú)法收回。筆者認(rèn)為，如要減少膠球的損失，還應(yīng)從海水 腐蝕這個(gè)根本問(wèn)題上解決。運(yùn)行人員應(yīng)采取的措施： 在日常巡檢時(shí)應(yīng)關(guān)注裝球室中膠球的數(shù)量， 發(fā)現(xiàn)膠球數(shù)量減 少時(shí)，提出加膠球工作申請(qǐng)， 同時(shí)查找上一次提出加膠球的工作 申請(qǐng)的時(shí)間，如兩次時(shí)間間隔為 20天左右，屬于正?，F(xiàn)象。如 兩次時(shí)間間隔較短，應(yīng)對(duì)PAH系統(tǒng)進(jìn)行檢查，必要時(shí)停運(yùn)PAH系 統(tǒng)進(jìn)行檢修，避免造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。3結(jié)語(yǔ)機(jī)組功率運(yùn)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(yùn)行狀態(tài)， 同時(shí)由于系統(tǒng)處于相對(duì)較差的運(yùn)行環(huán)