許海生
江蘇核電有限公司 江蘇連云港 222042
電站所使用的主泵型號為ГЦНa-1391,為立式、離心、單級泵,組成部位包括殼體、電動機、輔助系統(tǒng)以及運行支架等,為了保證主泵安全運行,主泵電機軸承室和汽輪機都使用同一類型的抗燃油,ICL-IP以色列化工(原美國阿克蘇諾貝爾磷化學公司)生產(chǎn)。該型號的抗燃油,具有十分優(yōu)秀的的粘溫性,并且化學性質(zhì)穩(wěn)定,不容易發(fā)生氧化,最為突出的是難燃性,自燃點達到530°С,相較于普通的抗燃油,它可以更加有效的保證了汽輪機組高溫蒸汽管道減少火險隱患[1]。每臺主泵電機潤滑油油箱容積為1600升,按設(shè)備KKS編碼區(qū)分分別為JEB10-40BB001,單個機組共4臺,1-4號機組共計16臺。
油系統(tǒng)用來冷卻電動機上部和下部巴氏合金徑向軸承,以保證電動機準備、啟動和運行。油系統(tǒng)安裝在主泵機組上定位隔架的支架上,包括油箱JEV10BB001,2臺屏蔽電動泵JEW10AP001和JEV10AP002,安裝在油箱頂部的油冷卻器JEV10AC001以及裝在電動機轉(zhuǎn)子上的螺旋泵等。油箱JEV10BB001注滿了牌號為FYRQUEL L(原設(shè)計為ОМТИ)的潤滑油,油通過手動閥JEV10AA005排放。
電站所用的主泵輸送介質(zhì)為放射性水,為降低放射性核素影響,根據(jù)電站的實際情況(電站中具有目前較為先進的化學科油分析設(shè)備),將《電廠用磷酸酯抗燃油運行與維護導則》(DL/T571-2014)作為電站用油的標準,主泵電機潤滑油顆粒度等級要求為NAS1638級不高于8級。在實際的電站運行過程中,隨著主泵的運行,抗燃油的運行時間自然增長,在這當中油質(zhì)會持續(xù)惡化,為了更加全面的對主泵抗燃油的使用進行分析,從T105大修開始,在大修期間進行放射性核素的測量后按照《電廠用磷酸酯抗燃油運行與維護導則》(DL/T571-2014)的要求完成。
抗燃油在使用過程中因溫度和水分的影響必然劣化,劣化后的抗燃油出現(xiàn)酸值過高、油泥析出嚴重、電阻率降低等問題,突出表現(xiàn)在主泵電機軸瓦上產(chǎn)生漆膜、油箱濾網(wǎng)壓差高、油冷器上產(chǎn)生油泥等各種影響設(shè)備安全運行的潤滑問題。2#機組4#主泵電機(2JEB40AP001-M01)油冷器換熱管表面吸附有油泥,影響換熱效率,導致油箱油溫升高。2#機組3號主泵電機(2JEB30AP001-M01)止推軸承表面發(fā)現(xiàn)漆膜,造成推力瓦瓦溫持續(xù)升高。在2013年04月份換油后目前又重復出現(xiàn)推力瓦瓦溫連續(xù)上漲情況。
主泵電機潤滑油水分經(jīng)常出現(xiàn)超標情況。磷酸酯抗燃油在發(fā)生水解后會生成磷酸和烷基酚,這兩種物質(zhì)分被屬于強酸和弱酸,這直接導致抗燃油的酸值升高。過高的酸值會導致更快速的水解反應(自催化反應),加速抗燃油劣化,導致漆膜的產(chǎn)生,電阻率超標等嚴重劣化情況[2]。
及時去除因劣化產(chǎn)生的酸性產(chǎn)物是延長抗燃油使用壽命的重要手段。
抗燃油在線再生設(shè)備是技術(shù)最新、性能最優(yōu)的抗燃油處理設(shè)備,它具有再生、凈化、除油泥和補油功能。根據(jù)系統(tǒng)大小不同,設(shè)計制造不同流量的抗燃油再生裝置。最大流量為3m3/h??谷加驮谶\行中堅持投入再生設(shè)備,可將抗燃油在運行中老化產(chǎn)生的酸性產(chǎn)物、油泥等及時除去,不但保證了油的電阻率、酸值等指標處于新油水平,同時使油的顏色明顯變淺,而且避免了油老化產(chǎn)生的酸性有害物質(zhì)對油的劣化的催化作用,這樣不但可達大延長油的使用壽命,而且可大幅降低油的維護費用,從2012年安裝了抗燃油再生裝置后,目前使用壽命已經(jīng)超過7年,油質(zhì)各項指標均在正常范圍之內(nèi),沒有出現(xiàn)因抗燃油劣化原因?qū)е碌脑O(shè)備運行故障,保證了機組穩(wěn)定運行[3]。
主泵電機潤滑油箱的安裝位置處于控制區(qū),電站系統(tǒng)沒有安裝與之匹配的濾油設(shè)備,為保證潤滑油的質(zhì)量,當主泵電機運行時,在油箱內(nèi)部安裝濾網(wǎng),通過雙層濾網(wǎng)去除可能存在的雜質(zhì)。由于該油系統(tǒng)的濾油是通過大修期間進行的,為了提高濾油的效果,根據(jù)需求和電站的實際條件,使用PALL公司生產(chǎn)的便攜式濾油小車完成對機械雜質(zhì)的過濾,并且為了進一步保證主泵電機潤滑油箱中油質(zhì)的質(zhì)量,在后期又配置了抗燃油再生裝置進行抗燃油的維護。由于核島內(nèi)部廠房廊道所限,該抗燃油再生裝置根據(jù)需要設(shè)計成組合式設(shè)備,分別為進油部件(電控箱、進油泵、進油濾網(wǎng)等)、再生(脫水)部件和出油部件(精濾芯、粗濾芯、取樣閥等),部件之間通過高壓油管和快換接頭連接,確保油系統(tǒng)運行安全,并且設(shè)計有多種安全報警,如系統(tǒng)壓力報警、精濾壓差報警、粗濾壓差報警等。
綜合這些年所積累的來抗燃油使用經(jīng)驗,個人認為可以從下述中的幾個方面完成對抗燃油的管理和維護:①一定程度上提高庫存油的儲存量,在保管期間做好油質(zhì)質(zhì)量的維護,嚴格按照抗燃油生產(chǎn)廠家的存放要求進行儲存。②根據(jù)系統(tǒng)和設(shè)備產(chǎn)商的要求,不同的系統(tǒng)和設(shè)備,使用相應的型號的抗燃油,并且根據(jù)此制定科學合理的油質(zhì)監(jiān)督標準,標準不能太高,否則會極大的提高電站電站運行成本,適用性不強,標準也不能過低,否則影響電站安全穩(wěn)定的運行。③由于大修工期較短,因此留給排油到注油的時間也就極短,如果僅僅單靠檢修油箱濾油,無法滿足實際的需求,為了保證對油質(zhì)的過濾的效率,需要進一步的保證機組在正常運行期間的油系統(tǒng)凈化效果。④機組運行初期,主要加強水分和顆粒度指標的監(jiān)測、隨著運行時間的延長,電阻率和泡沫特性指標也要加強監(jiān)測,同時,增加MPC和RULER的檢測需求,對抗燃油的剩余使用壽命進行科學評估。⑤根據(jù)實際情況和經(jīng)驗制定合理的濾油周期。⑥由于抗燃油有一定的壽命,編制主泵電機潤滑油的PM大綱,將換油周期定為4C(6年)。