[发明专利]核电站主泵一号轴封泄漏量干预方法

说明书

本发明公开一种核电站主泵一号轴封泄漏量干预方法，包括预设步骤，预设第一干预值、第二干预值和第三干预值；数据收集步骤，接收当前泄漏量；第一对比步骤，判断当前泄漏量是否超过第一干预值，若是，则发出跟踪提醒信号，并继续执行；若否，返回数据收集步骤；第二对比步骤，判断当前泄漏量是否超过第二干预值，若是，执行干预步骤；干预步骤包括切换滤网、注入冷水、增大总注入量、切换上充泵至少一种操作；第三对比步骤，判断是否超过第三干预值，若是，则发出停运信号；若否，返回第二对比步骤。本发明的核电站主泵一号轴封泄漏量干预方法中，通过设置三个干预值来将当前泄漏量分区段监控，实现了在可控范围内进行干预，保证主泵正常运行。

技术领域

本发明涉及核电站一回路主泵技术领域，尤其涉及一种核电站主泵一号轴封泄漏量干预方法。

背景技术

国内某核电厂反应堆主泵为100型主泵，100型主泵是FDJV(东方法马通)公司生产的立式单级离心泵，带有可控泄漏轴封装置。正常运行时，主泵在15.5MPa绝对压力和292℃温度下工作，为防止高温、高压、带放射性的冷却剂泄漏，设置了特殊的轴封装置。轴封装置采用三道轴封，是可控泄漏，能保证带放射性的冷却剂不泄漏到安全壳内。

主泵一号轴封是主轴封，位于泵轴承上面，结构如图1(a)所示。它是一种流体静力平衡式、依靠液膜悬浮的受控泄漏轴封，其主要部件是一个随轴一起转动的动环和一个与密封外罩固定的静环(可上下移动)。动环和静环的不锈钢圈上喷涂氮化铬覆面，这样的密封覆面很耐腐蚀，而且它的膨胀系数和不锈钢圈基本相同。在运转中两个环的表面不接触，由一层液膜隔开，否则就会磨损，从而发生过量泄漏。

在正常运行中，温度为55℃的轴封注入水以高于RCP(反应堆主冷却剂系统)系统的绝对压力(约15.8MPa)进入泵中，流量约为1.8m3/h，在1号轴封产生15.5MPa的压降。此注入水中大约1.1m3/h经过泵轴和热屏向下流动，并进入RCP系统中，这就防止一回路冷却剂进入泵轴和轴封区。其余0.7m3/h的注入水通过1号轴封，被2号轴封阻挡，一小部分流过2号轴封，其余流入1号轴封泄漏管线，与RCP过剩下泄管线汇合后回到RCV(化学和容积控制系统)上充泵入口处。

1号轴封是“受控泄漏”轴封，因为通过该轴封的泄漏量已被预先确定并受到控制。控制的方法是保证静环和动环之间的间隙始终为一定值(约0.1mm)，这是通过作用在静环上的流体压力平衡来实现的。作用在静环上的力可分成“闭合力”(这个力趋向于使间隙闭合)和张开力(这个力趋向于使间隙张开)，如图1(b)所示。一个正比于静环两边压差的恒定闭合力A2施加在环的上表面上，这个力在图中的力平衡曲线上被表示为矩形。静环底部所受的压力产生一个张开力A1，如果底面是平行的，这个力在力的平衡图上将由一个三角形代表，然而静环朝着高压侧有一个渐张段，这就使转折点处的压力更高，因而在力平衡图上张开力是一个近似梯形。顶部和底部的面积产生了一个不大的张开力，这个力将静环上抬离开动环，并在静环和动环之间保持一个间隙。

如果忽略环的重量，假定当A1＝A2时，静环和动环间温度的保持着适当的间隙。如果间隙趋于闭合(轴向上移动或静环向下移动)，平行段降低的百分数大于渐开段减小的百分数，因此平行段中的流动阻力增加得更快，使转折点处的压力提高。这样就改变了力平衡，使张开力稍有增加(即A1A2)，于是静环就向上移动，直至张开力等于闭合力，恢复涉及所要求的间隙。同样，如果轴向下移动或静环向上移动使间隙张开，张开力将减小(A1＜A2)，最终间隙将恢复到正常值。

主泵正常运行中需密切监测一号轴封泄漏量。当一号轴封泄漏量大于1.2m3/h时，会触发“一号轴封泄漏流量高”报警；当一号轴封泄漏量高高(1.4m3/h)，并且一回路压力大于13.9MPa时，会触发自动停泵。