淺析核電廠汽輪機(jī)調(diào)試的安全方法

邱奕尹

摘要：核電廠建立以后，在投入運(yùn)營之前，需要經(jīng)過調(diào)試階段，以確保核電廠設(shè)備的運(yùn)行工況符合業(yè)主要求，同時保證核電廠的安全運(yùn)行。筆者結(jié)合在核電廠的調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，重在分析核電廠汽輪機(jī)調(diào)試方法要點(diǎn)和風(fēng)險預(yù)防，以期為我國核電廠汽輪機(jī)調(diào)試提供安全有益的方法。

關(guān)鍵詞：核電廠 汽輪機(jī) 調(diào)試

1 汽輪機(jī)調(diào)試的先決條件

1.1 確保調(diào)試現(xiàn)場準(zhǔn)備充分

調(diào)試前，首先確保消防通道暢通，消防水源充足，火警探測和消防系統(tǒng)全部可用，高溫區(qū)域不存在任何易燃物品，臨時消防設(shè)施已經(jīng)到位，排水設(shè)備完善，排水溝通暢，調(diào)試區(qū)域無任何雜物以及無關(guān)人員，同時保證充足的照明和可靠的通訊設(shè)施。

1.2 確認(rèn)必須系統(tǒng)試驗(yàn)完成

最小邊界內(nèi)的系統(tǒng)確認(rèn)可用，相關(guān)的單體試驗(yàn)或部分啟動試驗(yàn)已經(jīng)完成，未投用的系統(tǒng)確保隔離完畢。給水系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)沖洗合格，輔汽系統(tǒng)吹掃完成，熱工、電氣設(shè)備均已試驗(yàn)合格，保證氣源和電源的供應(yīng)。

1.3 落實(shí)調(diào)試人員安排

各個系統(tǒng)經(jīng)過培訓(xùn)的人員分班配齊，專人負(fù)責(zé)安全和消防工作。調(diào)試人員及時到崗，現(xiàn)場配備調(diào)試的熱力系統(tǒng)圖。專用工具齊全，試驗(yàn)儀表安裝到位。汽輪機(jī)周圍不得有無關(guān)人員，以免影響調(diào)試。

2 汽輪機(jī)調(diào)試中的注意事項

2.1 沖轉(zhuǎn)前準(zhǔn)備

確認(rèn)無影響沖轉(zhuǎn)試驗(yàn)的臨時控制變更，沖轉(zhuǎn)關(guān)鍵參數(shù)在DCS監(jiān)視畫面無壞點(diǎn)，執(zhí)行潤滑油箱液位保護(hù)及汽輪機(jī)輔助系統(tǒng)功能組定值修改的臨時控制變更。頂軸油泵與潤滑油泵運(yùn)行正常并已投入備用，無異常報警。就地檢查確認(rèn)發(fā)電機(jī)與勵磁機(jī)油水檢漏計無液位，相關(guān)報警與現(xiàn)場實(shí)際相符。確認(rèn)真空泵、軸封投入運(yùn)行，真空合格?，F(xiàn)場巡檢人員檢查確認(rèn)主廠房內(nèi)就地?zé)o蒸汽泄漏。確認(rèn)所有系統(tǒng)疏水閥已投入自動，狀態(tài)設(shè)置正確。確認(rèn)低壓缸噴淋水控制閥自動打開，低壓缸噴淋水壓力正常。確認(rèn)盤車投運(yùn)，主蒸汽隔離閥與調(diào)閥處于關(guān)閉狀態(tài)，蒸汽未通入汽輪機(jī)的情況下，完成主汽門與調(diào)門的活動性試驗(yàn)。確認(rèn)蒸汽品質(zhì)，蒸汽發(fā)生器處于額定壓力下，完成主調(diào)閥與主汽閥的嚴(yán)密性試驗(yàn)。檢查并啟動發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)，確認(rèn)發(fā)電機(jī)內(nèi)充氫加壓，啟動發(fā)電機(jī)定冷水系統(tǒng)，投入發(fā)電機(jī)氫冷器系統(tǒng)。準(zhǔn)備過程中，相關(guān)運(yùn)行操作和試驗(yàn)人員應(yīng)該清楚報警狀態(tài)，要全面檢查出現(xiàn)的報警，及時調(diào)查清楚報警原因并做好記錄，確認(rèn)不會危害機(jī)組和相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行，同時全面檢查控制室顯示，所有異常讀數(shù)要清晰標(biāo)記并通知操作人員。

2.2 暖管和暖機(jī)

確認(rèn)蒸汽發(fā)生器蒸汽可用，逐漸開啟主蒸汽隔離閥的旁路閥，對主蒸汽管路到汽機(jī)進(jìn)汽隔離閥前管道進(jìn)行暖管升壓，升壓過程中要注意蒸汽升溫速率，以及疏水閥旁路閥自動開啟。主蒸汽隔離閥上下游管線壓力平衡時，打開主蒸汽隔離閥，關(guān)閉旁路閥，完成暖管。投入主汽閥與調(diào)閥的預(yù)熱自動，注意蒸汽品質(zhì)不滿足要求時主汽閥要保持關(guān)閉，以規(guī)定溫升率完成主汽閥與調(diào)閥預(yù)熱。檢查確認(rèn)外缸的上下缸溫差不高，凝汽器真空合格，手動釋放主調(diào)閥，調(diào)整轉(zhuǎn)速設(shè)定值至暖機(jī)轉(zhuǎn)速390rpm，當(dāng)轉(zhuǎn)速大于120rpm時檢查低壓缸噴水閥自動關(guān)閉。當(dāng)汽機(jī)轉(zhuǎn)速到達(dá)390rpm后，觀察轉(zhuǎn)速能否穩(wěn)定在390rpm并完成相關(guān)檢查。

2.3 汽輪機(jī)升轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速

確認(rèn)高壓缸轉(zhuǎn)子溫度、汽機(jī)應(yīng)力合格，釋放主蒸汽控制，將汽機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定到1515rpm（稍高于額定轉(zhuǎn)速）。汽輪機(jī)經(jīng)過臨界轉(zhuǎn)速區(qū)時（450rpm～1425rpm），密切監(jiān)視汽輪發(fā)電機(jī)振動。當(dāng)汽機(jī)轉(zhuǎn)速大于520rpm時，檢查頂軸油泵是否已經(jīng)自動停止運(yùn)行。升速過程中，密切監(jiān)視軸承振動、軸向位移、轉(zhuǎn)子膨脹、軸承金屬溫度、潤滑油回油溫度變化趨勢。當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到1515rpm，觀察汽機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。然后確認(rèn)汽輪發(fā)電機(jī)組振動不超限。監(jiān)視軸向位移、低壓缸膨脹、汽機(jī)各溫度測點(diǎn)在運(yùn)行限值內(nèi)。檢查軸承金屬溫度保持在一定值或者穩(wěn)步上升在運(yùn)行限值范圍內(nèi)。任何變化快的參數(shù)必須報告并調(diào)查原因。檢查軸承溫度差保持在運(yùn)行限值范圍內(nèi)（小于20℃），任何不正常的溫度差必須報告并調(diào)查原因。檢查潤滑油母管溫度控制在50℃左右。確認(rèn)基座及軸密封沒有漏油。檢查低壓缸排汽溫度在運(yùn)行限值范圍內(nèi)。檢查汽輪機(jī)疏水管溫度確保蒸汽管線均勻加熱。檢查軸封系統(tǒng)保持軸封管線壓力，確認(rèn)沒有蒸汽從軸封處外漏。檢查密封油差壓和流量在運(yùn)行范圍內(nèi)。檢查發(fā)電機(jī)內(nèi)沒有漏液，任何液位的升高都應(yīng)該及時進(jìn)行調(diào)查。整個過程中，要對各系統(tǒng)進(jìn)行總體檢查，標(biāo)記泄漏點(diǎn)以及異常狀況，檢查軸系有無摩擦跡象，并進(jìn)行標(biāo)記。

3 汽輪機(jī)調(diào)試過程中可能出現(xiàn)的風(fēng)險及預(yù)防措施

3.1 汽輪機(jī)汽缸進(jìn)水

汽輪機(jī)汽缸進(jìn)水可能引起汽缸變形、動靜間隙消失發(fā)生碰磨、導(dǎo)致汽門或汽缸結(jié)合面漏汽、大軸彎曲或產(chǎn)生裂紋、導(dǎo)致葉片松動或斷裂。為預(yù)防汽缸進(jìn)水，啟動前應(yīng)對汽缸疏水管道閥門進(jìn)行檢查，確保閥門開啟。確保抽氣管道上疏水閥門狀態(tài)正確。檢查確認(rèn)汽缸金屬溫度測量元件顯示正常。運(yùn)行中注意監(jiān)視汽缸上下缸溫差的變化。確認(rèn)高低壓加熱器、GSS及除氧器的水位自動工作正常，水位高值信號報警及聯(lián)鎖保護(hù)準(zhǔn)確無誤。注意監(jiān)視主、再熱蒸氣溫度變化，如汽溫變化過大，應(yīng)當(dāng)立即采取措施或停機(jī)。停機(jī)之后，真空到90kPa以上才允許停止軸封供汽，防止冷氣、冷水進(jìn)入。檢查抽汽逆止門動作時間符合要求、關(guān)閉嚴(yán)密。

3.2 汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)工作失常

汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)工作失常可能導(dǎo)致軸瓦損壞、火災(zāi)發(fā)生，引起機(jī)組跳機(jī)。為預(yù)防汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)工作失常，機(jī)組啟動前要確認(rèn)油質(zhì)合格，機(jī)組啟動后定期化驗(yàn)油質(zhì)，發(fā)現(xiàn)不合格應(yīng)該采取措施進(jìn)行處理，處理后仍達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)停機(jī)更換。還要確認(rèn)潤滑油凈化系統(tǒng)投運(yùn)正常，保證軸封壓力與軸封加熱器壓力在允許范圍內(nèi)。同時加強(qiáng)現(xiàn)場巡視，預(yù)防油管路泄漏。主控密切監(jiān)視主油泵出口壓力，就地監(jiān)視濾網(wǎng)差壓，差壓高時及時切換濾網(wǎng)并及時清理差壓高濾網(wǎng)。平日必須定期試驗(yàn)備用油泵與事故油泵。

3.3 汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)

汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)可能引起主廠房著火，危及設(shè)備與工作人員。若著火點(diǎn)發(fā)生在8、9號瓦處，更可能危及發(fā)電機(jī)氫氣系統(tǒng)，甚至引起爆炸。為預(yù)防汽輪機(jī)潤滑油系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)，必須密切監(jiān)視油室內(nèi)的油箱油位正常，定期檢查主廠房內(nèi)消防系統(tǒng)運(yùn)行正常，1#-9#軸瓦及潤滑油室要準(zhǔn)備充足的便攜式滅火器（二氧化碳式），并檢查滅火器的有效性（指針在黃區(qū)或綠區(qū)），禁止在油區(qū)放置易燃物質(zhì)和進(jìn)行動火作業(yè)，在油系統(tǒng)的管道、法蘭、閥門等可能泄漏點(diǎn)，禁止動火作業(yè)，并懸掛警示標(biāo)牌。如進(jìn)行動火作業(yè)，須持動火作業(yè)許可證并采取有效的防護(hù)措施。如有油滲入油區(qū)附近高溫設(shè)備保溫中，則應(yīng)該及時更換保溫。嚴(yán)查是否持有動火證、作業(yè)位置是否和動火證上保持一致、動火作業(yè)防護(hù)是否到位，嚴(yán)查是否有流動吸煙，違章取火等行為，是防止發(fā)生火災(zāi)的重要舉措。

4 結(jié)語

總而言之，核電廠汽輪機(jī)安全調(diào)試，包括調(diào)試現(xiàn)場的準(zhǔn)備工作、汽輪機(jī)調(diào)試過程中的檢查操作步驟、調(diào)試前的試驗(yàn)和暖管前的操作、汽輪機(jī)的啟動等一系列方法要點(diǎn)，做好這些環(huán)節(jié)的同時，準(zhǔn)確預(yù)測可能出現(xiàn)的風(fēng)險，提高工作人員專業(yè)能力和安全意識，制定高效的預(yù)防措施也是重中之重。把科學(xué)的調(diào)試方法和風(fēng)險預(yù)防結(jié)合起來，核電廠汽輪機(jī)的安全調(diào)試才能有效實(shí)現(xiàn)。

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