一种压水堆燃料传输倾翻机竖直故障的排查和处理方法

蒋冬

【摘 要】论文介绍了压水堆燃料组件传输系统倾翻机竖直故障的原因及其处理办法，简单阐述了其工作原理，分析了其改进方法，为类似故障的处理提供参考。

【Abstract】This paper introduces the causes and the treatment methods of tilting machine vertical fault of PWR fuel assembly transmission system， introduces its working principle， analyzes the improvement methods， to provide reference for the treatment of similar fault.

【关键词】压水堆；燃料组件；传输系统；缓冲器

【Keywords】PWR； fuel assembly； transmission system； buffer

【中图分类号】TM623 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）08-0151-02

1 引言

2015年10月，福建宁德核电N102大修卸料期间，从第24步起，RX倾翻机在自动提升到竖直位时（坐标显示已经到达竖直区间）频繁发生倾翻机安全故障报警，导致安全制动器动作，系统急停。该事件存在着较大燃料组件损伤的风险，其处理过程极其困难和复杂，造成大修工期的延误，为了避免发生类似事件，对该事件原因进行分析，确保传输系统的正常工作。

本文对燃料组件传输系统倾翻机竖直故障进行原因分析，并对处理方法进行探讨。

2 出现故障后的初步原因分析

倾翻机竖直到位信号的条件是：坐标大于4690，有竖直限位信号，载荷大于40kg。只有同时具备这3个条件，倾翻机才停止上升。如果倾翻机坐标大于4713，且无竖直限位信号，则安全PLC报倾翻机竖直故障；如果倾翻机载荷大于1200kg，安全PLC报超载故障。上述两故障均可触发安全PLC系统故障和急停。

3 故障排查

3.1 卸料期间进行的排查

望远镜观察倾翻机燃料篮进入定位轮的情况（定位轮与V形槽结构见图1），定位轮与V形槽对中良好，没有明显偏差。燕尾槽有时不能完全进入定位轮V形槽，此时倾翻机载荷较正常进入的情况明显偏高，甚至引起超载报警；望远镜观察水下竖直限位开关支架的状况，未见异常；检查竖直限位开关的绝缘和接线均正常；传输小车在RX侧停止后，继续手摇，能向前运动约8mm；监视倾翻机竖直时的坐标和载荷，多数报警时坐标大于4713，载荷也比正常偏大（大于600kg）。

监视竖直限位开关的信号：至少19次能够正常出现并保持，而多数时候即使提升到4713（安全PLC报警）也不出现；竖直限位信号不出现，有的发生在倾翻机自身受阻无法提升到完全竖直状态时，有的发生在倾翻机已经完全竖直时。

初步结论：

①倾翻机接近竖直状态时受到不明阻力，无法完全竖直，导致倾翻机竖直限位信号不能触发，而倾翻机卷扬机继续提升，直至安全PLC发出“倾翻机竖直故障”报警；

②倾翻机竖直限位开关动作不稳定，即使倾翻机完全竖直也未触发，导致倾翻机卷扬机继续提升，直至安全PLC发出“倾翻机竖直故障”报警；

③倾翻机提升到接近竖直状态时阻力过大，导致安全PLC发出“超载”报警；

④倾翻机阻力可能源于传输小车在RX侧停止不到位。

3.2 低水位期間的排查

①排查结果一：传输小车RX限位触发坐标：10271；传输小车停车坐标：10274；燃料篮转轴、倾翻机U形槽均无磨损痕迹；燃料篮转轴与U形槽的上下间隙均匀，与U形槽端部有3～5mm的间隙；倾翻机运动过程中，U形槽与燃料篮转轴之间无干涉。

② 排查结果二：倾翻机接近竖直时，燕尾槽与定位轮对中良好；定位轮两侧的定位轴套顶丝有松动；倾翻机竖直定位导向机构的弹簧缓冲装置的安装板变形，缓冲器与倾翻机锚绳架有干涉，缓冲器和锚绳架上均有明显磨痕。

③排查结果三：检查所有限位开关的支架未见松动；RX倾翻机多次提升到4713，未出现竖直限位信号；拆下竖直限位开关，用感应块测试有信号；排查期间，传输小车KX侧限位无信号（卸料期间使用正常），检查发现限位开关支架无松动，但限位开关与触发块之间处于完全错开状态，怀疑去污期间被误碰或被高压水枪冲击移位；RX倾翻机运动无其他阻碍。

3.3 故障原因

第一，倾翻机竖直导向固定装置的弹簧缓冲器位移，致使缓冲器与倾翻机发生摩擦，影响倾翻机的提升运动；

第二，RX倾翻机竖直限位开关不能有效触发；

第三，其他缺陷和隐患：

①倾翻机竖直、水平位置的精确控制完全依赖编码器坐标，一旦坐标发生漂移，将导致倾翻机动作不到位，影响系统的安全运行，这时应增加载荷判别条件。

②为了确保感应式限位开关有效触发，不得不增大限位信号触发的提前量，导致无法利用限位开关来实现倾翻机和传输小车位置的精确识别

③水下限位开关无实体冗余。

4 缺陷处理

5 结语

燃料传输倾翻机竖直故障排查和处理方法对现场故障的识别和快速处理具有重要意义，该方法逻辑清晰，处理便捷，对其他同类型故障的处理具有借鉴意义。endprint