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        巴基斯坦恰西瑪C1核電站汽機掛閘前EH油壓不正常分析

        2020-08-31 05:42:24徐凱
        機電信息 2020年20期

        摘要:巴基斯坦恰西瑪C1核電站汽輪機采用的是上汽廠生產(chǎn)的HN310-54.5型機組,該機組在掛閘之前EH油壓最高只有9 MPa左右,掛閘后油壓正常。為了解決這一問題,通過查閱有關(guān)圖紙,分析可能造成此問題的原因,分別對EH油泵、高調(diào)油動機MOGA閥、主汽門油動機卸荷閥及電磁閥等的所有節(jié)流孔進行了逐一檢查,最終確定是主汽門油動機進油節(jié)流孔孔徑大于設計孔徑0.1 mm左右所致,更換符合設計值的節(jié)流孔后,EH油壓恢復了正常。

        關(guān)鍵詞:EH油壓;節(jié)流孔;主汽門油動機

        0 引言

        EH油系統(tǒng)是汽輪機電液調(diào)節(jié)的基礎,EH油壓穩(wěn)定才能保證機組的安全運行。以上汽廠生產(chǎn)的某300 MW機組的EH油系統(tǒng)設計為例,EH油壓低于12.5 MPa時就會聯(lián)動第2臺EH油泵,EH油壓低于11 MPa時則會跳機。因此,我們只有查找出EH油系統(tǒng)油壓偏低的原因,才能保證機組能夠安全運行。

        1 故障現(xiàn)象

        巴基斯坦恰西瑪C1核電站在RFO12(第12次換料檢修)后,在啟動EH油泵而調(diào)速控制系統(tǒng)未掛閘的情況下,油壓不正常。泵電流在40 A左右屬于正常范圍,出口壓力通過調(diào)節(jié)最大只能達到12 MPa左右,EH油系統(tǒng)壓力為10 MPa,12 m層汽輪機前箱處的就地壓力只有9 MPa。觀察系統(tǒng)流量可知,EH油站流量計流量約為95 L/min,高于一般系統(tǒng)未掛閘情況下的流量,調(diào)換EH油泵后,此現(xiàn)象并未得到明顯改善。

        2 原因分析

        本次檢修中均未檢修2臺油泵,且故障發(fā)生時2臺油泵工作狀況相同,但通過調(diào)節(jié)EH油泵溢流閥進行升壓時,泵出口壓力最高只能調(diào)到12 MPa,流量也只有95 L/min,對比EH油泵性能曲線,這2臺泵出力有所不足,但不是造成EH油壓不正常的主要原因。

        EH油站流量計流量一直為95 L/min左右,高于一般系統(tǒng)循環(huán)時的流量,據(jù)此可以推斷系統(tǒng)存在泄漏問題,而系統(tǒng)巡檢中未發(fā)現(xiàn)外漏,因此必然是系統(tǒng)內(nèi)漏導致。系統(tǒng)未掛閘時產(chǎn)生內(nèi)漏的主要原因可能有以下幾個:(1)各主汽門、調(diào)門卸荷閥存在泄漏;(2)各主汽門、調(diào)門油動機活塞桿存在泄漏;(3)EH油母管溢流閥工作異常;(4)調(diào)門MOGA閥存在泄漏。

        3 處理方法

        同時開啟2臺油泵進行試驗,2臺油泵的電流均為40 A左右,2臺泵的出口壓力均為13 MPa左右,EH油站系統(tǒng)壓力不到11 MPa,前箱處的就地壓力只有9.5 MPa。由此可以判斷EH油泵系統(tǒng)母管溢流閥限定壓力絕非12 MPa,可以暫時排除母管溢流閥工作不正常的可能。

        輪流關(guān)閉主汽門和調(diào)門油動機進口截止門,觀察系統(tǒng)油壓和流量的變化情況,當關(guān)閉主汽門MSV1和MSV2油動機進油截止閥時,系統(tǒng)油壓和流量變化最明顯,當同時關(guān)閉主汽門MSV1和MSV2油動機進油截止閥時,EH油泵出口油壓恢復到14.2 MPa,系統(tǒng)壓力恢復到13 MPa。關(guān)閉其他的油動機和截止閥時,流量變化及壓力變化均不明顯,由此判定其他汽門、油動機就算有泄漏也非EH油壓不正常的主要原因。

        主汽門、油動機整體有內(nèi)漏,卸荷閥油路圖如圖1所示,不難發(fā)現(xiàn)可能造成該內(nèi)漏的原因有兩個:(1)進油經(jīng)過節(jié)流孔后,經(jīng)過卸荷閥回到有壓回油油路;(2)進油經(jīng)過節(jié)流孔后,經(jīng)過油動機活塞桿泄漏至有壓回油油路。

        首先,停泵檢查MSV2卸荷閥,因為在試驗過程中MSV2關(guān)閉截止閥后對系統(tǒng)的影響很明顯,拆卸MSV2卸荷閥后與備件對比,檢查卸油口及彈簧力,感覺并無明顯差異,且卸荷閥活塞閥芯干凈無異物、無卡澀。而油動機在本次大修中未解體,停機前油動機動作正常,由其引起這么嚴重的泄漏的可能性很小,因此推斷是卸荷閥動作造成壓力油路與回油路相通所致。造成這一現(xiàn)象的原因主要有:(1)卸荷閥壓力油閥芯密封不嚴密;(2)卸荷閥內(nèi)壓力油密封活塞彈簧特性變化;(3)卸荷閥壓力油進油壓力過大。

        分析圖1可知,閥芯上部彈簧力F及上部腔室油壓P2使得壓力油P1與回油斷路。此時:

        同時,壓力油通過卸荷閥小孔與上部腔室及危機遮斷油路相通。由于系統(tǒng)未掛閘,主汽門的危機遮斷油路即AST油路電磁閥未帶電為通路,因此AST油壓未建立,上部腔室壓力P2=0,此時公式(1)變成P1S1F,即閥芯打開,然而彈簧力F=KS,即彈簧被壓縮得越大,則F越大,最終P1S1=F`(F`為經(jīng)過壓縮后的彈簧力,而F為閥芯密封時的彈簧力)。因此,如果彈簧的特性系數(shù)K變化,則可能造成卸荷閥閥芯被壓縮得越多,造成進、回油路聯(lián)通的通流面積越大,泄漏越大,導致系統(tǒng)油壓無法上升。因此,更換新的卸荷閥備件進行試驗,而油泵出口壓力仍然為12 MPa左右,可見卸荷閥的彈簧彈力系數(shù)并未變化,即F未變化,根據(jù)公式S1為恒定值,則P1必然大于設計值。參考圖1可以發(fā)現(xiàn),P1為P0(14 m層系統(tǒng)母管壓力,即前箱處的就地壓力)經(jīng)過一個節(jié)流孔后所形成。解體檢查該節(jié)流孔為圓形節(jié)流孔,其材質(zhì)為黃銅,其中MSV1有明顯缺損,MSV2基本正常,測量得MSV1節(jié)流孔孔徑為1.2~1.3 mm,MSV2節(jié)流孔孔徑為1.2 mm左右。經(jīng)查圖紙可知,該節(jié)流孔設計孔徑為1.1 mm,而實際測量加工備件為0.1 mm。

        對MSV1及MSV2油動機節(jié)流孔先后進行了更換并對比了相關(guān)參數(shù),如表1、表2所示。

        經(jīng)過更換2個MSV油動機進油節(jié)流孔后,EH系統(tǒng)油壓恢復正常。

        4 結(jié)語

        針對本次該機組EH油壓在未掛閘狀態(tài)下的不正?,F(xiàn)象,通過分析認為主要是由以下幾個方面造成的:(1)節(jié)流孔材質(zhì)為黃銅,在長期運行中,高壓流體的沖刷使得孔徑變大,節(jié)流孔缺損造成通流面積變大。(2)檢修中雖然對EH油路進行了大流量沖洗,并對所有節(jié)流孔進行了清理檢查,但檢查標準模糊,一般僅對節(jié)流孔進行吹掃和疏通,對于其孔徑?jīng)]有相應的檢查規(guī)范。(3)EH油系統(tǒng)掛閘前壓力不正常,掛閘后壓力正常,一直以來沒有引起巴方人員過多的重視。為了保證機組能正常運行,今后不再發(fā)生類似問題,建議巴方人員定制不銹鋼節(jié)流孔,待下次檢修時予以更換。

        [參考文獻]

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        [3] 房錦.EH油系統(tǒng)異常事件分析[J].低碳世界,2017(7):39-40.

        收稿日期:2020-07-07

        作者簡介:徐凱(1986—),男,江蘇人,技師,工程師,研究方向:汽輪機調(diào)速系統(tǒng)。

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