郭 磊

作者通聯(lián)：秦山第三核電有限公司維修處機(jī)械科 浙江海鹽縣 314300

E-mail：radar2000@163.com

以可靠性為中心的維修（RCM）是指對(duì)設(shè)備的異常工況進(jìn)行早期診斷和早期治療，以設(shè)備狀態(tài)為基準(zhǔn)安排各種方式的計(jì)劃維修，以達(dá)到最高設(shè)備可利用率和最低維修費(fèi)用。從機(jī)組可靠性出發(fā)，建立長(zhǎng)期有效的預(yù)兆性維修方案，長(zhǎng)遠(yuǎn)來看具有經(jīng)濟(jì)效益。

一、壓縮機(jī)故障描述及處理

2#機(jī)組根據(jù)計(jì)劃執(zhí)行PLIA壓縮機(jī)月度試驗(yàn)，壓縮機(jī)將儲(chǔ)氣罐壓力從零升至862kPa，耗時(shí)6分12秒，比歷史記錄平均時(shí)間多1分30秒，不滿足操作手冊(cè)要求，2#機(jī)組進(jìn)入電站技術(shù)規(guī)格書限制。如果在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)無法恢復(fù)壓縮機(jī)的性能，機(jī)組必須進(jìn)入冷停堆模式。為此，技術(shù)人員對(duì)壓縮機(jī)所在的系統(tǒng)進(jìn)行全面排查。測(cè)量壓縮機(jī)所在房間送風(fēng)量；檢查水氣分離器安全閥性能；檢查壓縮機(jī)本體間隙及軸承室；檢查壓縮機(jī)入口過濾器FR101/FR9017，確認(rèn)其沒有堵塞。如果濾網(wǎng)堵塞，將影響壓縮機(jī)入口壓力，直接影響到壓縮機(jī)的運(yùn)行時(shí)間。經(jīng)過目視檢查，且使用壓縮空氣進(jìn)行吹掃，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷濾網(wǎng)干凈。

再次啟動(dòng)壓縮機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢查。運(yùn)行時(shí)間6分18秒和6分05秒，無法滿足操作手冊(cè)要求。維修人員發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)入口壓力為-19kPa，與以前的-2kPa有較大差別。再次擴(kuò)大檢查范圍，查閱歷史工單記錄發(fā)現(xiàn)，另外一組維修人員在進(jìn)行廢水排放系統(tǒng)故障處理時(shí)，在房間內(nèi)進(jìn)行切割、打磨、墻體開孔等粉塵比較大的工作，粉塵散落在壓縮機(jī)入口過濾器及房間送風(fēng)口上，壓縮機(jī)啟動(dòng)后，粉塵吸附在入口過濾器上，將其堵塞，最終引起壓縮機(jī)性能下降。維修人員再次將過濾器拆卸，并改變?cè)械氖褂脡嚎s空氣吹掃的方法，使用先進(jìn)超聲波去污設(shè)備對(duì)兩個(gè)過濾器進(jìn)行清洗，清洗時(shí)間30min，清洗過程中發(fā)現(xiàn)，過濾器上的大量泥沙脫落，清洗池明顯變臟。

清洗完成后，并使用潔凈的壓縮空氣對(duì)濾網(wǎng)進(jìn)行干燥，回裝后再次進(jìn)行性能試驗(yàn)，壓縮機(jī)運(yùn)行4分47秒后，儲(chǔ)氣罐的壓力升至862kPa，壓縮機(jī)根據(jù)邏輯程序自動(dòng)停機(jī)，壓縮機(jī)運(yùn)行期間入口壓力為-1kPa，壓縮機(jī)試驗(yàn)成功。

雖然在故障排查時(shí)，已經(jīng)考慮到壓縮機(jī)入口濾網(wǎng)堵塞對(duì)壓縮機(jī)性能產(chǎn)生的影響，但是以前對(duì)濾網(wǎng)清洗的主要方法是使用壓縮空氣沿氣流的反方向吹掃，借助手電筒照亮觀察堵塞情況。顯然，該方法不能徹底清理濾網(wǎng)上粘附的灰塵。由于壓縮機(jī)入口濾網(wǎng)網(wǎng)眼孔徑為15μm，運(yùn)行期間直徑＞15μm的粉塵被吸附到濾網(wǎng)上，粉塵中含有多種不同的化學(xué)成分，長(zhǎng)時(shí)間積累，會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，最終導(dǎo)致粉塵牢牢地粘附在濾網(wǎng)上。使用壓縮空氣吹掃，只能將表面的浮沉吹掉，無法將固化的粉塵顆粒徹底清理。引入超聲波清洗后，可以進(jìn)行徹底清理。超聲波清洗方法為該類設(shè)備的清洗提供了有效途徑。

二、壓縮機(jī)預(yù)兆性維修模式的建立

RCM理念由國(guó)外企業(yè)提出，根據(jù)國(guó)外企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，理念在有效保證設(shè)備可靠性的基礎(chǔ)上，可有效降低維護(hù)成本。圖1為IAEA專家組報(bào)告Ringhals核電站的統(tǒng)計(jì)趨勢(shì)圖。

以2#機(jī)組近兩年的數(shù)據(jù)（表1）作為參考，壓縮機(jī)平均運(yùn)行時(shí)間為4分45秒，OM要求最高值為6min。根據(jù)分析機(jī)組正常的時(shí)間值，同時(shí)考慮到機(jī)組的可靠性與經(jīng)濟(jì)性，取5min作為壓縮機(jī)的預(yù)警值。同樣用中值法取壓縮機(jī)入口壓力-10kPa作為另一個(gè)預(yù)兆性維修的預(yù)警值。

需要說明的是，由于每月壓縮機(jī)啟動(dòng)前，儲(chǔ)氣罐原始?jí)毫Σ煌∣M要求＜20kPa），在進(jìn)行故障排除時(shí)也做過試驗(yàn)，儲(chǔ)氣罐壓力從0～20kPa，壓縮機(jī)需要運(yùn)行12s左右，因此每月的時(shí)間會(huì)有所不同。同時(shí)空氣受環(huán)境溫度及濕度的影響使空氣密

度不同也會(huì)對(duì)運(yùn)行時(shí)間產(chǎn)生影響。

圖1

表1 2#機(jī)組PLIA壓縮機(jī)各月運(yùn)行時(shí)間記錄表

從圖2可以看出，當(dāng)時(shí)試驗(yàn)中運(yùn)行時(shí)間為5分12秒，如果當(dāng)時(shí)引進(jìn)RCM理念的預(yù)兆性維修方案，在超過預(yù)警值但沒有達(dá)到報(bào)警值時(shí)，采取干預(yù)手段，對(duì)設(shè)備進(jìn)行有針對(duì)性的檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)房間空氣粉塵的變化，及時(shí)采取有效措施，可以有效避免10月份中的報(bào)警，變被動(dòng)檢修為主動(dòng)檢修。為此，根據(jù)壓縮機(jī)歷史運(yùn)行參數(shù)和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，在原有的預(yù)防性維修基礎(chǔ)上，增加預(yù)兆性維修內(nèi)容，將兩者有機(jī)結(jié)合起來，建立以下預(yù)兆性維修故障樹模型（圖3），可以有效避免事件的發(fā)生，最大程度上保證設(shè)備可靠性。

圖2

三、結(jié)束語

針對(duì)PLIA系統(tǒng)的特性及壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)，參考?xì)v史數(shù)據(jù)，以現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的問題為依據(jù)，設(shè)定多個(gè)預(yù)兆性維修的預(yù)警值。當(dāng)設(shè)備性能下降達(dá)到預(yù)警值時(shí)，雖然設(shè)備可用，但是表明性能有所下降，需要進(jìn)行有針對(duì)性的維護(hù)，變被動(dòng)維修為主動(dòng)維修，及時(shí)消除安全隱患。由于秦山三期是我國(guó)唯一重水堆核電站，所采用的PLIA單螺桿水潤(rùn)滑核級(jí)壓縮機(jī)，在國(guó)內(nèi)也是唯一的，技術(shù)上較為孤立，因此需要通過開展相應(yīng)的外部經(jīng)驗(yàn)反饋工作，同時(shí)加強(qiáng)與國(guó)內(nèi)單螺桿生產(chǎn)廠家交流，才可能進(jìn)一步優(yōu)化其預(yù)防性維修方案，確保該系統(tǒng)的穩(wěn)定。

圖3