除氧器及除氧器水箱安全閥定值設(shè)定缺陷分析

孫營(yíng) 王運(yùn)喜 詹瑜濱 劉喜陽(yáng) 鐘翔 廖思成

摘 要：某核電廠在日常巡檢發(fā)現(xiàn)，其1/2號(hào)機(jī)組除氧器及除氧器水箱安全閥內(nèi)漏缺陷較多，但對(duì)閥門進(jìn)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(yùn)行壓力不匹配。本文通過對(duì)安全閥頻繁內(nèi)漏產(chǎn)生的原因進(jìn)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(yùn)行壓力下的飽和溫度，提高機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性;將達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)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(duì)系統(tǒng)及設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行壓力保護(hù)。在日常巡檢發(fā)現(xiàn)，其1/2號(hào)機(jī)組除氧器及除氧器水箱安全閥內(nèi)漏缺陷較多，其中1號(hào)機(jī)組自運(yùn)行以來除預(yù)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(dá)60攝氏度。2號(hào)機(jī)組除氧器及除氧器安全閥共8臺(tái)，自運(yùn)行以來除預(yù)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(dòng)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(diǎn)溫儀測(cè)量，溫度明顯高于環(huán)境溫度。

2 日常運(yùn)行期間對(duì)閥體進(jìn)行適當(dāng)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(dāng)墊片密封面大于該位置時(shí)，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(dǎo)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(huì)產(chǎn)生不均勻的熱膨脹以及彈簧受熱后剛度變軟、預(yù)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(dòng)作后閥座未正常回座，敲擊振動(dòng)后回座。敲振的目的是振動(dòng)閥門使彈簧帶動(dòng)閥芯快速的進(jìn)行一次微小的啟閉動(dòng)作，主要作用一是使歪斜的彈簧重新進(jìn)行一次復(fù)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(duì)安全閥進(jìn)行解體檢查，重點(diǎn)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(diǎn)的情況;閥座安裝是否正常，螺紋聯(lián)接處有無缺陷;導(dǎo)向面是否平整、光滑，是否存在擦傷或劃痕等;測(cè)量進(jìn)口法蘭及閥座安裝位置尺寸，確認(rèn)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(dǎo)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(yùn)行壓力接近，導(dǎo)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(shí)際密封作用力較小;另一方面彈簧的性能必須很穩(wěn)定，因?yàn)榻橘|(zhì)溫度較高，會(huì)導(dǎo)致彈簧出力下降，從而密封不嚴(yán)。

從系統(tǒng)運(yùn)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(yùn)行時(shí)的壓力，1#機(jī)0.347 MPa，2#機(jī)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(jī)組缺陷數(shù)量高于1#機(jī)組（2號(hào)機(jī)16次，1號(hào)機(jī)2次），說明現(xiàn)階段的整定值不合適。

其次，確定整定壓力時(shí)，如表1所示工作壓力應(yīng)該取最大工作壓力。除氧器為滑壓運(yùn)行模式，按照運(yùn)行技術(shù)手冊(cè)上標(biāo)注運(yùn)行壓力區(qū)間為0.147～0.45 MPa，以2號(hào)機(jī)組為例，功率運(yùn)行時(shí)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(shí)，工作壓力應(yīng)大于等于功率運(yùn)行時(shí)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(shí)，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(shí)產(chǎn)生的壓力波動(dòng)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(jì)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(yùn)行情況良好。

參考文獻(xiàn)：

[1] 主給水除氧器系統(tǒng)手冊(cè)

[2] 安全閥定值手冊(cè)

[3] GB150-2011 壓力容器