袁鑫
福建福清核電有限公司 福建福清 350300
ATE是壓水堆核電廠M310堆型二回路凝結(jié)水精處理系統(tǒng),作用是凈化二回路水質(zhì),保證蒸汽發(fā)生器安全運(yùn)行,延長(zhǎng)壽命。ATE系統(tǒng)樹脂床再生過(guò)程中產(chǎn)生的酸堿廢水收集于廢水中和池內(nèi),廢水泵主要將廢水循環(huán)攪拌均勻,使得PH值合格,然后排放至常規(guī)島廢液收集系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱SEK)。
廢水泵無(wú)出力將導(dǎo)致廢液PH值不合格,制約廢液排至SEK,中和池液位高居不下,樹脂床無(wú)法正常再生,影響二回路水質(zhì),縮短蒸汽發(fā)生器壽命。
為避免啟泵無(wú)出力惡劣情況發(fā)生,現(xiàn)進(jìn)行根本原因分析及排查處理,歸納形成總結(jié),供后續(xù)同類型缺陷處理借鑒[1]。
ATE系統(tǒng)廢水泵位于廢水中和池上方,是立式自吸泵,運(yùn)用氣液分離原理,排除管路空氣產(chǎn)生自吸,進(jìn)水管路裝有真空電控閥,避免停機(jī)時(shí)產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象,確保泵腔介質(zhì)儲(chǔ)量,供下次啟泵自吸正常,真正做到一次引流,終身自吸效果。
圖1 廢水泵結(jié)構(gòu)圖
根據(jù)廢水泵工作原理、結(jié)構(gòu)圖、現(xiàn)場(chǎng)布置等分析可能是以下四點(diǎn)原因造成。
泵吸入管線管口未在廢水中和池液面以下,啟泵時(shí)造成空氣進(jìn)入吸入管線,破壞真空,無(wú)法形成負(fù)壓將低處介質(zhì)吸出,表現(xiàn)為泵無(wú)出力。
查閱福清凝結(jié)水精處理再生系統(tǒng)管道安裝圖[1],廢水泵進(jìn)口管線吸入口安裝在廢水中和池池底,查看遠(yuǎn)程數(shù)據(jù),中和池液位為2.28m,證明廢水中和池液位在吸入口以上,故排除液位較低原因。
廢水泵處于汽輪機(jī)廠房-7.5米,周圍環(huán)境溫度較高,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)平均溫度高達(dá)36℃,停泵時(shí)高溫易使介質(zhì)蒸發(fā),導(dǎo)致泵腔內(nèi)介質(zhì)儲(chǔ)量低于起泵最低要求量(介質(zhì)液位充至注水口處),啟泵后葉輪將帶動(dòng)水氣混合流,無(wú)法在管線內(nèi)產(chǎn)生真空吸力,表現(xiàn)為泵無(wú)出力。
查看泵及水桶銘牌得知:V泵=32L,V水桶=16L
對(duì)比V泵(32L)與V水桶(16L)數(shù)值,發(fā)現(xiàn)正常僅需加入最多兩桶水,即可灌滿整個(gè)泵腔,現(xiàn)場(chǎng)排查時(shí)注入十桶水,仍未灌滿,故排除泵腔無(wú)介質(zhì)原因。
泵吸入口管線或泵體有破口,啟泵后空氣會(huì)進(jìn)入管線或泵腔,破壞真空,致使內(nèi)部無(wú)法形成負(fù)壓,故無(wú)法吸出低處介質(zhì),表現(xiàn)為泵無(wú)出力[2]。
對(duì)廢水泵進(jìn)出口管道、法蘭、墊片、泵體外壁進(jìn)行目視檢查,未見異常;對(duì)廢水泵進(jìn)出口管道法蘭平行度、同軸度復(fù)測(cè),未見異常;對(duì)廢水泵進(jìn)出口管道法蘭螺栓力矩復(fù)核,未見異常;短時(shí)啟泵狀態(tài)下,對(duì)廢水泵進(jìn)出口管道、法蘭、墊片、泵體外壁使用薄紙條靠近檢測(cè),未發(fā)現(xiàn)紙條有被吸附或被排斥現(xiàn)象。
經(jīng)過(guò)上述排查,排除泵進(jìn)出口管道或泵體存在破口原因。
經(jīng)查詢ATE系統(tǒng)廢水泵竣工文件安裝調(diào)試分卷[2],啟泵時(shí)電控閥密閉,泵腔內(nèi)形成真空,完成自吸全過(guò)程。停泵時(shí)電控閥開啟,空氣從電控閥通氣口進(jìn)入泵吸入口管內(nèi),破壞管線內(nèi)真空,確保泵腔介質(zhì)不因虹吸回落到廢水中和池內(nèi),確保再次啟動(dòng)時(shí)泵腔有足夠介質(zhì)保證正常自吸運(yùn)行。
(1)電控閥卡關(guān)。泵吸入口管線上電控閥卡關(guān)故障,啟泵時(shí)電控閥未能關(guān)閉,造成空氣從電控閥通氣孔進(jìn)入管線,導(dǎo)致管線內(nèi)無(wú)法形成真空,致使泵無(wú)出力。
目視檢查電控閥,發(fā)現(xiàn)電控閥密封面接觸良好,未發(fā)生卡關(guān)。
(2)電控閥卡開。泵吸入口管線上的電控閥卡開故障,停泵時(shí)電控閥未能打開,造成管線內(nèi)仍密閉,停泵后管線內(nèi)介質(zhì)由于重力作用墜回廢水中和池,管線內(nèi)發(fā)生虹吸效應(yīng),泵腔介質(zhì)倒吸,造成泵腔無(wú)介質(zhì),下一次啟泵無(wú)出力,即使往泵腔注水,也因虹吸效應(yīng),注入的水倒吸至池內(nèi),泵腔無(wú)法注滿,多次啟泵仍無(wú)出力。
目視檢查電控閥,發(fā)現(xiàn)電控閥密封面接觸,處于關(guān)位,此時(shí)泵停運(yùn),電控閥應(yīng)處于開位。遠(yuǎn)程操作電控閥,就地閥位未變化,仍處于關(guān)位,確定電控閥卡開故障。
更換電控閥備件,泵腔灌滿水,啟泵觀察出力正常,出口壓力表示數(shù)穩(wěn)定在0.4Mpa,啟泵無(wú)出力問題解決[3]。
ATE系統(tǒng)廢水泵啟泵無(wú)出力現(xiàn)象經(jīng)過(guò)根本原因分析及排查處理,最終確定是泵吸入口管線上電控閥卡開造成。電控閥在上次停泵時(shí)未能打開,空氣未能進(jìn)入管線破壞真空,產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象,泵腔介質(zhì)倒吸至廢水中和池。雖然泵腔多次注水,但因虹吸效應(yīng)將水倒吸至池內(nèi),泵腔始終無(wú)介質(zhì),從而發(fā)生多次啟泵無(wú)出力現(xiàn)象。
建議處理該類自吸泵無(wú)出力缺陷時(shí),優(yōu)先檢查吸入口管線電控閥。該排查方向優(yōu)化可節(jié)省盲目加水、查找漏點(diǎn)花費(fèi)時(shí)間,有助于快速定位缺陷,縮短分析處理時(shí)間,及時(shí)保障設(shè)備可靠性,保證機(jī)組可運(yùn)行性。