某核电机组常规岛典型案例分析

张浩　李康乐

【摘 要】本文简要介绍了某核电厂1号机组汽轮机在首次冲转至整组启动期间遇到的几个典型事件，如汽机1#瓦温度异常升高、2#主汽阀阀杆销断裂、盘车电机链条拉长等，分析了事件的根本原因及处理方式，为后续其他机组在该试验项目上提供重要参考。

【关键词】首次冲转；瓦温；主汽门；盘车链条

1 汽机1#瓦温度异常升高

常规岛首次非核蒸汽冲转是在热态功能试验阶段，利用一回路2台主泵及稳压器电加热器运行输入的能量使一回路升温升压，在蒸汽发生器（SG）二次侧产生饱和蒸汽作为汽源，冲转汽轮机至额定转速3000rpm，在冲转期间验证机组各系统工作正常。

2015年3月8日19：55分，该核电厂1#汽轮机组挂闸后，机组转速开始攀升，过程中主控监视发现1号瓦温度迅速上升，在机组转速约200～250rpm时刻手动打闸。打闸后，在汽机转速下降过程中1号瓦温度先上升到约158.1度后有下降过程，然后又再次上升到177.5度后重新下降。在此过程中，偏心与温度出现同步变化，现场听音检查无明细剐蹭异音，过程中1号瓦温度有波动现象，至盘车状态1号瓦温仍约90℃左右。

事件发生后，经专家讨论对1号轴瓦进行了解体检查，在机组降温达到检修条件后，进行1号轴瓦翻瓦解体，发现1号轴瓦上、下瓦均有明显磨损迹象，其中上瓦磨损较轻，下瓦较严重。同时，1号轴颈表面也有明显的磨损，表现为在轴向对应轴瓦宽度范围内均有磨痕，最深沟痕深度约0.15～0.2mm左右。汽轮机1号及2号轴瓦，为高压转子支持轴承，相对于低压转子轴承，其承担的负载较轻，正常情况下，温度方面也应处于较低水平。在A处，机组启动冲转至200～250rpm，保持运行时间较短，约1～2min， 此时1号瓦温度值约55.8℃，在合理范围内，随后机组转速下降，其温度出现急剧攀升，并有波动现象，说明此时在轴瓦中有摩擦热量持续积聚，且无法被润滑油及时带出，即润滑油冷却能力不足或缺失，从而造成了瓦温最高达到177℃左右的水平。根据可倾瓦工作原理和上述冲转过程相关参数趋势看，导致此情况的原因是多方面的，直接原因为1号轴瓦润滑油供油异常，不能及时导出轴瓦热量和正常润滑轴瓦。

自5月13日修整完毕的高压转子返回现场后，HNPC、CNPE、哈汽厂家、广火及监理公司等单位在短轴端面研磨、轴系找中心、高压缸扣盖、轴承与顶盖间隙调整、盘车装置修复过程中，通过早班会制度及时协调和处理发现的问题，完善所有返修数据测绘记录与见证监督文件，在有力推进返修工作进展的同时，确保消缺质量可控并有力促进了盘车先决条件的建立。2015年7月2日16时，1#汽轮机轴系完成非核冲转缺陷返修后的首次投盘车。经过24小时连续盘车，各轴承轴瓦温度、轴承润滑油回油温度均保持稳定状态，符合设计文件要求的控制范围。

2 2#主汽阀阀杆销断裂

2015年10月18日1号汽轮机主汽阀1GSE002VV在做动作试验时发生卡涩现象。阀瓣卡在中间行程无法关闭，拆开阀盖后发现阀杆销（断面直径约70mm）发生断裂：销轴断口端面有不正常的剪切痕深度约3mm左右，造成应力集中；销轴断面晶相存在早期开裂锈蚀。为保证1号机组整组启动及并网，拆解阀门，对阀杆进行检修更换。

3 盘车电机链条拉长

2015年10月8日，盘车运行期间，巡检发现盘车电机有异音，电机轴承温度无明显升高情况，运行一段时间后自动跳闸，重新启动后再次跳闸。期间正在进行汽机挂闸和打闸操作，但经仪控分析两者之间并无关联（主蒸汽隔离阀下游未进行暖管）。

分析发现负载过大会引起盘车跳闸，可能存在有电机轴承摩损或盘车链条、齿轮啮合故障等。立即对盘车装置解体。

鉴于上述原因，盘车电机启动前应注意：

1）盘车电机各部需充分润滑。润滑油接通五分钟后，手盘盘车电机，待轴承及相关齿轮、链条全部润滑后方可启动盘车。

2）空载运行四小时后，带动转子运行。

3）避免盘车电机频繁启动，以防止链条不断被拉长。

4）盘车电机负载一个周期后要进行链条松紧度调整及轴承间隙检测。若链条过于松动，将电机座及链条壳体座底部垫片同时加高相应的高度进行调整；若轴承间隙过大，需及时更换。

4 核电机组常规岛典型案例的预防和处理措施

该核电厂一号机组容易出现瓦温度过高、主汽阀阀杆销断裂和盘车点击链条拉长等问题。经过分析，我们找到一些原因，基于笔者多年的经验，提出了一定的处理措施。首先，设计上，该核电站机组采用的是汽轮机的高、中压自动主汽门，出现的问题是阀杆断裂造成漏气，解决办法可以在A4腔室到三轴管道的位置安装隔离门，使冷气由三轴逆止门倒回冷气，冷水至中压缸底部，安装隔离能够有效的防止了水汽的进一步泄露。但由于打破的传统的安装方式，核电站机组操作人员应注重管道内心的阀门的操作方式，正确操作以降低高压缸初夏封漏气不畅现象。同时，误操作还可能带来汽轮机轴向推力瓦温短时间内快速圣盖，是汽轮机轴向推力不均而出现断裂。与此同时，修改路基保护是确保保护动作正常。1#机组的正向、负向推力瓦温度均出现过高现象。瓦温度预警应取其任何一点而非平均值。这样一旦某一处出现高温，也会进行预警，很好的避免了以往以平均值预警的不准确性，及时发现瓦的温度异常现象，提高机组的运行稳定性。也提高了机组检修和操作人员对于故障的判断速度。最后，针对操作人员所发现的瓦温度过高现象要立即采取减负荷措施。严格按照操作流程和维修流程对其进行判断，正确处理停机时间，一方面保证效率，一方面提高安全指数。做到精心调整，正确控制机组升，降负荷。病善于分析机组运行参数，防止机组出现负荷波动快或者参数变化而出现瓦温度急剧上升。

5 总结

常规岛各系统的正常运行关系到汽轮机和发电机等重大设备的安全，而相应的故障及事故处理规程相对一回路来说较少，本文对二回路系统在调试期间遇到的典型案例进行了汇总分析，分析了事故发生的主要原因，并有针对性的提出了解决策略。核电站在我国经济和社会发展中具有不可磨灭的作用，如何通过正确的方法提高机组运行稳定性，是核电站工作人员的主要任务。汽轮机的安全运行对于核电厂的运行稳定性具有重要作用，关系到核电厂的持续生产，因此，分析常规岛的问题，是提高核电厂生产效率的关键，对于典型案例的总结，将有助于今后类似问题的解决效率。

[责任编辑：王伟平]