二次滤网设备故障分析及设计改进.pdf
《二次滤网设备故障分析及设计改进.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《二次滤网设备故障分析及设计改进.pdf(6页珍藏版)》请在文库网上搜索。
1、收稿日期:作者简介:魏 邦 华(),男,安 徽 定 远 人,高 级 工 程 师,学 士 学 位,从 事 设 备 维 修 管 理 工 作(:)。二次滤网设备故障分析及设计改进魏邦华(福建福清核电有限公司,福建福清 )摘要:为了找出核电机组二次滤网设备故障原因,提高核电机组配套的二次滤网设备可靠性,从二次滤网设备的结构及受力方面着手研究,研究结果表明作用在排污斗上的不平衡力是二次滤网故障的根本原因,并进行了针对性地设计改进,提高了二次滤网设备的运行可靠性。该文可供同行二次滤网设备维修及设备管理人员参考与借鉴。关键词:二次滤网设备;故障分析;设计改进中图分类号:文献标志码:文章编号:()(,):,:
2、;:()核电机组中二次滤网设备的功能是过滤循环水中的杂质,保证符合要求的循环水进入凝汽器传热管水侧,冷却汽轮机的排汽或二次滤网故障将影响机组的冷源安全,导致机组降功率或停机。二次滤网设备结构及工作过程目前百万千瓦级核电机组配套的的二次滤网均采用排污斗单悬臂布置设计,具体结构如图所示,这种结构的二次滤网采用网片固定、排污斗旋转的方式设计。二次滤网的工作原理:当滤网压差高时自动进行反冲洗,此时驱动电机运行,通过传动轴带动伞形减速器工作,伞形减速器通过联轴器驱动主轴包运行,主轴包带动排污斗依次间隔转动,当排污斗转至某一隔仓定位停止时,此隔仓区域内的水在压差的作用下改变方向,从滤网内反向流入排污斗内,
3、冲洗排污区域滤网网片表面,将杂物冲出滤网,并经排污管、排污阀排出,完成一个隔仓的清洗、排污过程,实现滤网自动清洗排污。图二次滤网结构原理图 扇形滤网;压差测量系统;驱动电机;反冲洗排放阀;排污斗核电机组配套的二次滤网设备故障统计分析目前国内核电机组配套的二次滤网设备主要由三个不同的厂家供货,无论哪个厂家供货的二次滤网总体结构与图类似,排污斗均是单悬臂设计。福清核电、号机组及、号机组所使用的二次滤网是不同的厂家设计及制造的,但均多次出现故障,调研同行核电厂,宁德核电及方家山核电二次滤网均发生过相似的故障,故障情况统计见表。表二次滤网故障统计表 时间设备位号故障原因调查 年 大修宁德 主轴包密封磨
4、损严重,主轴包进水 年 大修宁德 主轴包密封磨损严重,主轴包进水 年 大修宁德 主轴包密封磨损严重,主轴包进水 年 大修宁德 主轴包密封磨损严重,主轴包进水 福清 二次滤网传动部件故障,导致卡涩 年 大修宁德 伞形减速机法兰螺栓及弹簧销断裂 福清 伞形减速机法兰螺栓及弹簧销断裂,主轴包进水 宁德 伞形减速机与主轴联接处螺栓断裂,主轴包进水 福清 伞形减速机法兰螺栓断裂,减速机脱落滤网无法工作 福清 伞形减速机法兰螺栓断裂,减速机脱落滤网无法工作 福清 伞形减速机法兰螺栓断裂,减速机脱落滤网无法工作 福清 伞形减速机锥齿轮局部有磨损痕迹 福清 网片破损、排污斗耐磨板磨损严重 福清 伞形减速机法兰
5、螺栓断裂,减速机脱落滤网无法工作 福清 伞形减速机锥齿轮局部有磨损痕迹 福清 网片破损、排污斗耐磨板磨损严重 方家山 网片破损、排污斗耐磨板磨损严重从二次滤网故障统计表可以看出目前百万千瓦核电机组配套的的二次滤网确实故障频发,且无论是哪个厂家供货的二次滤网,排污斗均采用单悬臂结构设计,均存在类似的故障缺陷,这一问题已严重影响多个核电机组的安全可靠运行,迫切需要进行根本原因分析,并采取针对性的设计改进措施,以达到降低故障率,提高运行可靠性的目的。二次滤网故障根本原因分析各个核电厂各台机组二次滤网故障均有磨损严重、螺栓断裂等现象,分析原二次滤网的结构图可知,排污斗均是单悬臂设计,在滤网的压差作用下
6、,排污斗将会受到一个作用力,该力的大小与滤网压差的大小及排污斗的面积有关,该作用力会将排污斗紧压在滤网筒体的支承圈上,使耐磨板与支撑圈间产生磨擦,当耐磨板磨损严重时,耐磨板与支撑圈间出现间隙后,支撑圈将不再受力,此时该作用力通过排污斗力臂施加于主轴包上并形成一个外力矩,使主轴向排污斗侧发生位移,从而使得主轴紧压在排污斗侧的密封圈上,加剧了主轴包密封圈的磨损。福清核电、号机组二次滤网结构外形图如图所示。当耐磨板与滤网筒体支撑圈间出现间隙后,支撑圈不再受力,根据理论力学中物体的受力分析和受力图章节,画出此时轴系的受力简图如图所示。此时排污斗在滤网压差的作用下向排污斗侧产生位移,主轴紧压在排污斗侧的
7、密封圈上,加剧了主轴包密封圈的磨损。同时太阳轮及行星轮将向方向产生位移,造成太阳轮侧减速机伞齿轮摆动量较大,使得伞齿轮间啮合不好,因而造成伞齿轮磨损。行星轮在向方向移动的过程中挤压大齿圈(大齿圈固定在减速机壳体上),对减速机壳体产生一个向方向的力,此力与大小相等,方向相反,该力使得减速机壳体法兰螺栓承受剪切力作用。图福清核电、号机组单悬臂结构二次滤网外形图 根据主轴轴系受力简图,为在滤网压差作用于排污斗上的合外力,为主轴推力轴承所承受的轴向力,为主轴密封圈处径向轴承的支撑力,为减速机壳体对行星轮轮系的支撑力。、分别为、力对应的力臂,则有下列平衡方程式:()()()()查原二次滤网的设计图纸,得
8、滤网筒体直径 ,共设计有 个 隔 仓,滤网工作压力 ,计算二次滤网排污斗的面积 。排污斗在滤网压差作用下所受外力。排污斗在滤网压差作用下所受的外力矩根据积分公式可得 ()()图单悬臂结构二次滤网主轴轴系受力简图 联 立 式()、式()、式(),并 代 入 、已知条件,求得 。由此可见,二次滤网减速机壳体在二次滤网压差作用下承受了一个垂直于太阳轮轴系较大的外力,在该力的作用下减速机法兰螺栓承受剪切力。减速机法兰处共有个 的碳钢螺栓(材质 ),查钢结构手册碳钢螺栓的拉伸许用强度为 ,剪切许用强度取拉伸许用强度的 倍,则剪切许用强度 。查国家标准 螺纹紧固件应力截面积和承载面积,的螺栓截面积为 ,动
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 二次 滤网 设备 故障 分析 设计 改进