AP1000核島通風(fēng)系統(tǒng)維修特性分析

朱建軍

摘 要：AP1000核島通風(fēng)系統(tǒng)用于維持核島區(qū)域的空氣環(huán)境，以滿足設(shè)備、人員對(duì)環(huán)境的要求。 該類系統(tǒng)數(shù)量多，設(shè)備數(shù)量占該區(qū)域總數(shù)量的25%以上，預(yù)防性維修工作量大。本文從系統(tǒng)級(jí)和設(shè)備級(jí)維修需求入手，結(jié)合某核電廠當(dāng)?shù)氐奶鞖鉅顩r，對(duì)維修窗口設(shè)置和維修內(nèi)容進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：通風(fēng)；系統(tǒng)；設(shè)備

1 緒論

1.1 系統(tǒng)介紹

AP1000核島通風(fēng)系統(tǒng)由放射性控制區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)（VAS）、核島非放射性通風(fēng)系統(tǒng)（VBS）、安全殼再循環(huán)冷卻系統(tǒng)（VCS）、安全殼空氣過(guò)濾系統(tǒng)（VFS）、核島保健物理和熱機(jī)修車間通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)（VHS）、廢物廠房通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)（VRS）、附屬/輔助廠房非放射性通風(fēng)系統(tǒng)（VXS）、柴油發(fā)電機(jī)廠房供暖和通風(fēng)系統(tǒng)（VZS）。

1.2 設(shè)備介紹

核島區(qū)域主要工藝系統(tǒng)共有約6700臺(tái)機(jī)械類設(shè)備，其中通風(fēng)系統(tǒng)機(jī)械類設(shè)備約有1700臺(tái)，占25%以上的比重。

核島通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備主要包括風(fēng)閥（電動(dòng)風(fēng)閥、氣動(dòng)風(fēng)閥、消防類風(fēng)閥）、風(fēng)機(jī)、加熱/冷卻盤管、過(guò)濾器、加濕器（快速擴(kuò)散器）等。

通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)備多樣，數(shù)量多，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。但由于設(shè)備基數(shù)大，通風(fēng)系統(tǒng)的維修工作量較大。若安排不合理會(huì)造成工作的繁瑣和大量的人力資源耗費(fèi)，也會(huì)對(duì)機(jī)組的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行造成隱患。因此需要對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)從系統(tǒng)級(jí)和設(shè)備級(jí)進(jìn)行分析，以確定合適的維修組織形式。

2 系統(tǒng)功能性分析

核島通風(fēng)系統(tǒng)作為核島各功能區(qū)域的主要支持系統(tǒng)，用于滿足各工藝系統(tǒng)或人員對(duì)環(huán)境的要求，因此其運(yùn)行與否與各工藝系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的要求以及核電廠當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境有緊密的相關(guān)性。筆者從核島通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)功能要求出發(fā)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐奶鞖鈿v史數(shù)據(jù)，給出了維修窗口的設(shè)置建議。

當(dāng)?shù)?009至2014年，每月的平均最高和最低溫度曲線如圖1所示。根據(jù)表1中各通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)溫度控制的要求，對(duì)比圖1天氣歷史溫度數(shù)據(jù)即可預(yù)估出通風(fēng)系統(tǒng)維修時(shí)的時(shí)間安排，即每年的4月份和11月份是通風(fēng)系統(tǒng)維修的最佳時(shí)機(jī)。

3 設(shè)備維護(hù)需求分析

3.1 風(fēng)機(jī)

風(fēng)機(jī)按工作原理可分為離心式和軸流式，其中離心風(fēng)機(jī)按傳動(dòng)方式又分為A式 （直聯(lián)傳動(dòng)）、C式（懸臂支承皮帶傳動(dòng)）、D式（懸臂支承聯(lián)軸器）、E式（雙支承皮帶傳動(dòng)），各式風(fēng)機(jī)的數(shù)量為A式有18臺(tái)，C式26臺(tái)，D式4臺(tái)，E式33臺(tái)。軸流風(fēng)機(jī)均為A式（直聯(lián)傳動(dòng)），共19臺(tái)。

風(fēng)機(jī)為空氣的流動(dòng)提供了能量。若風(fēng)機(jī)發(fā)生故障，則會(huì)造成整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)功能的喪失，因此根據(jù)風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，安排合適的維修，以保證其運(yùn)行可靠性，是十分必要的。

離心A式風(fēng)機(jī)和軸流A式風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)類似，均是電機(jī)與風(fēng)輪直接連接。此類風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，主要需要維修的部件為電機(jī)。

C式和E式：需維護(hù)的部件為軸承和傳動(dòng)帶。這兩類風(fēng)機(jī)的故障表現(xiàn)形式多為皮帶抖動(dòng)大、軸承振動(dòng)高、軸承溫度高。所采取的預(yù)防性維修方式建議為定期潤(rùn)滑（對(duì)軸承補(bǔ)充潤(rùn)滑脂）、定期維護(hù)（軸承檢查、油脂更換、皮帶更換）、解體檢查（軸承更換）。風(fēng)機(jī)日常巡檢應(yīng)對(duì)振動(dòng)、溫度進(jìn)行測(cè)量，如果安裝了在線溫度、振動(dòng)測(cè)量裝置，則其定期預(yù)防性解體檢查可取消。

D式：需維護(hù)的部件為軸承。這類風(fēng)機(jī)的故障表現(xiàn)形式多為軸承振動(dòng)高、軸承溫度高。所采取的預(yù)防性維修方式建議為定期潤(rùn)滑（對(duì)軸承補(bǔ)充潤(rùn)滑脂）、檢查維護(hù)（軸承檢查、油脂更換）、解體檢查（軸承更換）。風(fēng)機(jī)日常巡檢應(yīng)對(duì)振動(dòng)、溫度進(jìn)行測(cè)量，如果安裝了在線溫度、振動(dòng)測(cè)量，則其定期預(yù)防性解體檢查可取消。

3.2 控制風(fēng)閥

通風(fēng)系統(tǒng)控制風(fēng)閥分為電動(dòng)風(fēng)閥、氣動(dòng)風(fēng)閥。

依控制風(fēng)閥的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)分析，控制風(fēng)閥需維修的部件為閥體。所采取的預(yù)防性維修方式建議為檢查維護(hù)和解體檢查。

風(fēng)閥可能的故障為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連桿、旋臂的變形、銹蝕；鍍鋅葉片的銹蝕，造成風(fēng)閥卡澀。連桿、旋臂的故障可以通過(guò)校正進(jìn)行修復(fù)，風(fēng)閥的卡澀可以通過(guò)對(duì)風(fēng)閥進(jìn)行多次手動(dòng)動(dòng)作進(jìn)行消除。這些故障的處理，一般無(wú)需將控制風(fēng)閥從風(fēng)管上拆除。

氣動(dòng)頭和電動(dòng)頭損壞的幾率不大，建議適當(dāng)儲(chǔ)備氣動(dòng)頭和電動(dòng)頭整體備件。以便出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)進(jìn)行整體更換。

3.3 手動(dòng)風(fēng)閥

手動(dòng)風(fēng)閥由單葉片和多葉片之分。

風(fēng)閥可能的故障為手動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連桿、旋臂的變形、銹蝕；鍍鋅葉片的銹蝕，造成風(fēng)閥卡澀。處理連桿、旋臂的故障可以通過(guò)校正進(jìn)行修復(fù)，風(fēng)閥的卡澀可以通過(guò)對(duì)風(fēng)閥進(jìn)行多次動(dòng)作進(jìn)行消除。這些故障的處理，一般無(wú)需將手動(dòng)風(fēng)閥從風(fēng)管上拆除。

由于單個(gè)風(fēng)閥的維修時(shí)間短，可在系統(tǒng)停運(yùn)時(shí)，統(tǒng)一安排。在安排時(shí)按區(qū)域出工單，以減少工單的數(shù)量，減少領(lǐng)取工單耗費(fèi)的時(shí)間和精力。

3.4 加濕器

加濕器與快速擴(kuò)散器配套使用。加濕器通過(guò)加熱給水生成蒸汽，蒸汽通過(guò)快速擴(kuò)散器均勻擴(kuò)散到通風(fēng)系統(tǒng)中，從而維持環(huán)境空氣濕度在要求范圍內(nèi)。

依加濕器/快速擴(kuò)散器以及以往的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)分析，加濕器可能的故障為電加熱管積垢、快速擴(kuò)散器通氣孔的積垢堵塞。

應(yīng)每年對(duì)加濕器/快速擴(kuò)散器的積垢進(jìn)行清理，并對(duì)給水管、排水管的跑冒滴漏進(jìn)行檢查。

3.5 過(guò)濾器

過(guò)濾器分為初效過(guò)濾器、高效過(guò)濾器、碘吸附器。主要功能為過(guò)濾空氣中的灰塵和放射性碘元素。

過(guò)濾器的更換與其前后壓差有關(guān)，當(dāng)過(guò)濾器前后壓力差達(dá)到設(shè)計(jì)更換壓差時(shí)，需對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行更換。

3.6 盤管

盤管其實(shí)質(zhì)是盤管式熱交換器。用于將通風(fēng)區(qū)域的熱量導(dǎo)出，傳遞給冷凍水系統(tǒng)或者將熱水及加熱系統(tǒng)的熱量導(dǎo)入通風(fēng)區(qū)域，以滿足通風(fēng)系統(tǒng)的溫度要求。

盤管最可能的缺陷為盤管迎風(fēng)面的積塵，造成通風(fēng)量下降，盤管應(yīng)該每年進(jìn)行一次清理。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)AP1000核電機(jī)組的通風(fēng)系統(tǒng)的功能和設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行了介紹。總結(jié)出通風(fēng)系統(tǒng)維修窗口的設(shè)置原則以及維修內(nèi)容的設(shè)置要求。但由于通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備數(shù)量多、設(shè)備類型多樣，雖嚴(yán)格執(zhí)行預(yù)防性維修，也不能杜絕通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備故障的出現(xiàn)，因此還需要運(yùn)行及維修人員加深對(duì)系統(tǒng)、設(shè)備的理解，以提高對(duì)系統(tǒng)和設(shè)備的掌控能力，以便出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，能用最短的時(shí)間排除故障，避免通風(fēng)系統(tǒng)故障對(duì)核電廠的穩(wěn)定運(yùn)行造成沖擊。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃崇國(guó). 通風(fēng)空調(diào)工程施工與驗(yàn)收手冊(cè)[M]. 中國(guó)建筑工業(yè)出版社 ISBN 7-112-07417-7

[2] 孔 熠. 2006 版新編風(fēng)機(jī)選型設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)[M]. 中國(guó)知識(shí)出版社 ISBN 7-5345-0320-5endprint