除氧器及除氧器水箱安全閥定值設(shè)定缺陷分析

孫營 王運喜 詹瑜濱 劉喜陽 鐘翔 廖思成

摘 要：某核電廠在日常巡檢發(fā)現(xiàn)，其1/2號機組除氧器及除氧器水箱安全閥內(nèi)漏缺陷較多，但對閥門進行解體檢查均未發(fā)現(xiàn)器質(zhì)性缺陷，故懷疑為安全閥整定設(shè)置與運行壓力不匹配。本文通過對安全閥頻繁內(nèi)漏產(chǎn)生的原因進行逐步分析，確定合適的安全閥整定壓力，從根本上節(jié)約該缺陷。

關(guān)鍵詞：除氧器;安全閥;安全閥整定壓力

1 核電廠給水除氧器給水除氧器主要功能施去除凝結(jié)水中的氧和二氧化碳等非凝結(jié)氣體，將凝結(jié)水加熱到除氧器運行壓力下的飽和溫度，提高機組熱經(jīng)濟性;將達到標準含氧量的飽和水貯存在除氧器水箱內(nèi)，以滿足蒸汽發(fā)生器給水需求量和凝結(jié)水供給量平衡之需。除氧器和其水箱的壓力釋放閥共設(shè)有8 只，其中2 只（ADG077VV/ADG078VV）位于除氧器上，6 只（ADG071VV～076VV）位于除氧器水箱上，對系統(tǒng)及設(shè)備運行進行壓力保護。在日常巡檢發(fā)現(xiàn)，其1/2號機組除氧器及除氧器水箱安全閥內(nèi)漏缺陷較多，其中1號機組自運行以來除預防性維修外，共出現(xiàn)2次疑似內(nèi)漏缺陷，主要為缺陷表現(xiàn)為排放管可見汽體排出，其次出口管線溫度偏高，達60攝氏度。2號機組除氧器及除氧器安全閥共8臺，自運行以來除預防性維修外，均出現(xiàn)過疑似內(nèi)漏缺陷，共出現(xiàn)16次，主要缺陷表現(xiàn)如下：

1.1排氣管線有明顯的、持續(xù)的汽體飄出，且敲擊振動無法消除缺陷;

1.2管道疏水總管排出口有持續(xù)性排水流出，且出口管線用點溫儀測量，溫度明顯高于環(huán)境溫度。

2 日常運行期間對閥體進行適當敲擊，內(nèi)漏雖有減小，但未能徹底消除

分析內(nèi)漏原因可能有以下幾種：

2.1安全閥密封面存在缺陷，產(chǎn)生泄漏。

2.2閥座與閥體為螺紋聯(lián)接，當墊片密封面大于該位置時，由于螺紋無密封性，則從該位置泄漏。

2.3回座后閥桿同心度差，閥瓣和閥座密封面出現(xiàn)偏差，或者密封面有少量異物，從而導致微漏。

2.4安全閥高溫引起，使用于高溫介質(zhì)或安裝在高溫環(huán)境中的安全閥，在閥座或閥芯密封面堆焊層周圍可能會產(chǎn)生不均勻的熱膨脹以及彈簧受熱后剛度變軟、預緊力減小、帶來密封比壓力下降等而引起泄漏。

2.5安全閥動作后閥座未正?；刈?，敲擊振動后回座。敲振的目的是振動閥門使彈簧帶動閥芯快速的進行一次微小的啟閉動作，主要作用一是使歪斜的彈簧重新進行一次復位，二是吹掃一下可能落在閥座上的雜質(zhì)。

2.6未正常回座可能閥桿彎曲造成落座偏斜，從而引起內(nèi)漏。

根據(jù)上述原因，多次對安全閥進行解體檢查，重點檢查閥芯和閥座密封面情況，蘭油檢查密封吃線是否均勻，是否存在斷線和斷點的情況;閥座安裝是否正常，螺紋聯(lián)接處有無缺陷;導向面是否平整、光滑，是否存在擦傷或劃痕等;測量進口法蘭及閥座安裝位置尺寸，確認所使用墊片是否滿足要求。經(jīng)過檢查，均未發(fā)現(xiàn)器質(zhì)性缺陷，排除安全閥本體原因。故懷疑安全閥定值設(shè)定偏小原因，導致閥門內(nèi)漏。

以2ADG076VV為例，安全閥整定值0.4 MPa，密封壓力為0.36 MPa，與運行壓力接近，導致密封壓力不足。起跳壓力與工作壓力比較接近，所以密封面的實際密封作用力較小;另一方面彈簧的性能必須很穩(wěn)定，因為介質(zhì)溫度較高，會導致彈簧出力下降，從而密封不嚴。

從系統(tǒng)運行及閥門安全性方面，建議修改安全閥整定壓力定值。修改原因如下：

首先，現(xiàn)階段功率運行時的壓力，1#機0.347 MPa，2#機組0.351 MPa，安全閥密封壓力分別為0.36 MPa和0.40 MPa，通過檢修記錄可以看出整定值較低的閥門容易出現(xiàn)內(nèi)漏缺陷，并且2#機組缺陷數(shù)量高于1#機組（2號機16次，1號機2次），說明現(xiàn)階段的整定值不合適。

其次，確定整定壓力時，如表1所示工作壓力應該取最大工作壓力。除氧器為滑壓運行模式，按照運行技術(shù)手冊上標注運行壓力區(qū)間為0.147～0.45 MPa，以2號機組為例，功率運行時除氧器壓力0.351 MPa，抽汽壓力0.386 MPa，除氧器安全閥設(shè)定整定壓力時，工作壓力應大于等于功率運行時的抽汽壓力，即整定壓力至少要高于0.386 MPa。

3 因此建議修改以下安全閥定值如下：

3.1將安全閥ADG071VV、ADG073VV、ADG076VV和ADG078VV的整定值由0.4 MPa，調(diào)整為0.43 MPa，以防起跳壓力同安全閥整定壓力接近時，造成安全閥頻繁起跳;

3.2將安全閥ADG072VV、ADG074VV、ADG075VV和ADG077VV，將整定值由0.45 MPa，調(diào)整為0.48 MPa，使兩組不同整定值的安全閥之間保證一定的起跳壓力間隔，防止第一組安全閥起跳時產(chǎn)生的壓力波動引起第二組安全閥誤開啟，造成除氧器泄壓過快。

經(jīng)過與華東電力設(shè)計院溝通，同意按照上述提到的定值修改建議。2017年12月完成整定值重新設(shè)定后，閥門再無疑似內(nèi)漏狀況產(chǎn)生，且系統(tǒng)運行情況良好。

參考文獻：

[1] 主給水除氧器系統(tǒng)手冊

[2] 安全閥定值手冊

[3] GB150-2011 壓力容器