[發明專利]百萬千瓦級核電站反應堆冷卻劑泵機械密封鑒定平臺及方法

有效

• 申請號: 201110236441.8
• 申請日: 2011-08-17
• 公開（公告）號: CN102278302A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 毛文軍;吳粉山;劉軍生;孫維伊;張春旺;黎志政;王寅初
• 申請（專利權）人: 廣東核電合營有限公司;嶺澳核電有限公司;嶺東核電有限公司;大亞灣核電運營管理有限責任公司;中國廣東核電集團有限公司
• 主分類號: F04B51/00
• 分類號: F04B51/00
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 易釗

技術領域

本發明涉及一種百萬千瓦級核電站反應堆冷卻劑泵中的關鍵技術，更具體地說，涉及一種百萬千瓦級核電站反應堆冷卻劑泵機械密封鑒定平臺及方法。

背景技術

百萬千瓦級核電站反應堆冷卻劑泵(以下簡稱“主泵”)機械密封的功能是保證介質的密封。其中1號密封承擔著一回路的幾乎全部壓差15.5MPa，是三級密封中的主密封。法國電力公司曾經統計法國核電站的19次主泵1號軸封泄漏量異常事件，其中有6次是主泵1號密封泄漏持續增大而導致機組非計劃停機或提前進入大修。鑒于1號密封是非接觸式的機械密封，運行期間密封面沒有磨損，所以理論上密封沒有壽命限制的，通過精密檢查、更換密封件和試驗，重新鑒定合格后的機械密封完全可以重新使用，但是采購新1號密封的費用約需16萬歐元/套，送國外翻新的費用也約需6萬歐元/套，因此，包括法國、南非、比利時、韓國、西班牙、瑞典在內的多國核電站都是對主泵機械密封進行翻新通過鑒定后繼續利用以節約成本和減少放射性固體廢物的產生。

根據法國電力公司的統計，翻新后而未經過鑒定實驗的機械密封有近8％不符合運行技術規范要求，而更換1號機械密封至少需要停堆10天左右。為了確保萬無一失，必須對所有翻新后的機械密封經過動態試驗鑒定進行驗證，通過模擬一回路各種狀態、工況來檢驗密封的特性。但是，翻新主泵密封鑒定技術和試驗設備尚待改進與完善。

發明內容

本發明所要解決的一個技術問題在于，針對現有技術的缺陷，提供一種百萬千瓦級核電站反應堆冷卻劑泵機械密封鑒定平臺。

本發明所要解決的另一個技術問題在于，針對現有技術的缺陷，提供一種百萬千瓦級核電站反應堆冷卻劑泵機械密封鑒定方法。

本發明解決其技術問題所采用的一個技術方案是：構造一種主泵機械密封鑒定平臺，

包括密封鑒定試驗臺、用于控制所述密封鑒定試驗臺的控制主機和用于測定所述機械密封平面度和直線度的圓度測量儀；

所述密封鑒定試驗臺包括泵組模塊、制冷機組模塊和密封試驗模塊，所述密封試驗模塊用于測定所述機械密封的穩定工況密封特性、高溫密封泄漏特性、壓力滯后瞬態特性、冷態特性和靜態密封特性。

所述密封試驗模塊包括工藝水箱、與所述工藝水箱下游管路連接的加熱器、設于所述加熱器下游管路的熱交換器以及通過回流管路與所述工藝水箱形成水循環回路的密封腔體。

所述密封腔體內設有兩個檢測腔體，每一所述檢測腔體內均安裝有一組待測的所述機械密封，所述機械密封的底部安裝有一組用來平衡軸向推力的密封模擬件，且所述機械密封與所述密封模擬件背對設置。

所述密封腔體上設有用于監測所述機械密封注入水的流量變送器、壓力變送器和測溫元件；密封腔體下游管路設有用于監測機械密封泄漏量的壓力表和流量計，所述壓力表和所述流量計分別將檢測數據返回給所述控制主機。

所述制冷機組模塊包括與所述熱交換器連接的制冷機。

所述泵組模塊包括設于所述工藝水箱與所述加熱器之間的前置泵，以及設于所述加熱器與所述密封腔體之間的增壓泵組。

所述密封腔體的下游管路上還設有用于調節壓力的氣動調節閥。

所述增壓泵組的上游管路和下游管路上均設有安全閥。

所述工藝水箱上設有用于分別檢測溫度、壓力和液位參數的變送器、用于監測A級除鹽水pH值和電導率的檢測元件、高液位報警開關和低液位報警開關。

所述輔助設備包括電源、A級除鹽水和壓縮空氣。

所述反應堆冷卻劑泵機械密封鑒定平臺還包括圓度測量儀。

本發明解決其技術問題所采用的另一技術方案是：提供一種反應堆冷卻劑泵機械密封鑒定方法，采用上述的反應堆冷卻劑泵機械密封鑒定平臺，包括更換機械密封內的O型密封圈步驟和多項特性測定步驟，具體步驟如下：

1)更換機械密封內的O型密封圈；

2)測定穩定工況密封特性；

3)測定高溫密封泄漏特性；

4)測定壓力滯后瞬態特性；

5)測定冷態特性；

6)測定靜態密封特性。

上述步驟2～6不必依次進行。

所述步驟1)包括以下子步驟：

1.1)在反應堆冷卻劑泵機械密封鑒定工具的控制主機上輸入穩定工況下的壓差和溫度參數；

1.2)記錄在該壓差和溫度參數下機械密封的泄漏量。

所述步驟2)包括以下子步驟：

2.1)在所述控制主機上輸入系統水循環溫度、密封腔體的溫度和機械密封在穩定工況下的壓差參數所述系統水循環溫度和密封腔體溫度均為所述機械密封和主泵水導軸承運行的溫度；