水压试验泵无轴封注入时出口压力偏高影响的研究

水压试验泵无轴封注入时出口压力偏高影响的研究

王祥

(福建福清核电有限公司，福建 福清 350318)

摘要：随着我国压水堆核电站投入商业运行的机组数量增加，核电站日常期间在执行柴油发电机和水压试验泵无密封注水带负荷启动和运行试验规程时，水压试验泵出口压力偏高，需研究出口压力高对设备是否存在不可接受的影响。 针对水压试验泵试验出口压力偏高问题深入开展原因分析，并与方家山核电、 秦山二期、宁德核电等多家同行电厂进行了交流调研，研究解决此问题的方法，对核电行业具有很高的推广价值。

关键词：水压试验泵；无轴封注入；压力高

中图分类号：                   文献标志码：A             文章编号：       

1  水压试验泵试验要求及试验参数分析

根据福清核电厂 1、2 号机组安全相关系统和设备定期试验监督要求，每台机组每三个月需执行一次《柴油发电机和水压试验泵无密封注水带负荷起动和运行试验 》，具体要求如图 1 所示。

执行该试验的目的是验证应急情况下，水压试验泵能在 2min 内向主泵提供应急轴封水， 保证主泵安全可靠运行的功能，具体为：水压试验泵出口隔离阀 RCV094VP 自动开启、中压 安注箱补水阀 RIS136VB 自动关闭、柴油发电机正常启动且参数合格、水压试验泵正常启动 且参数合格。

在 FQX-LLS-TPTSL-0002 试验中，主要检查水压试验泵如下参数：

根据核电站机组试验数据，水压试验泵相关参数除出口压力不满足要求外，其他参数均满足要求。水压试验泵出口压力均高于定期试验监督要求 中的最高压力 25.9MPa.g，最高曾达到 30MPa.g。

2 压力偏高原因分析及影响

2.1 原因分析

RIS011PO 水压试验泵是往复式排液泵（容积泵），配有对置式往复柱塞，通过控制油系 统的流量来控制往复泵的频率，从而进行往复线性运动、实现泵输出不同压力的功能。根据 容积泵特性，正常情况启动容积泵需打开出口阀。因水压试验泵是从换料水箱进行取水，若启泵打开出口阀，将导致一回路误硼化，存在停堆风险。因 此在执行定期试验（柴油发电机和水压试验泵无密封注水带负荷起动和运行试验规程）时验证轴封注入功能时无法直接向主泵轴封供水，试验期间水压试验泵通向主泵轴封管线隔离阀RCV274VB处于关闭状态。因此，在补水模式向轴封注入模式切换瞬间，泵油回路压力突然增大，推动活塞动作，由于活塞部件的惯性产生液压冲击，造成水侧的压力突然上升无法正常泄压，导致泵出口压力超标准。

2.2 泵体影响分析

水压试验泵是柱塞泵，不允许闭阀启动（与离心泵相反），但由于机组状态限制，每次 执行定期试验对设备内的部件存在瞬态冲击，RIS011PO 的增压过程是通过液压油在换向阀的控制下驱动柱塞运行，当下游压力逐渐增加阻碍柱塞的力也就越大，液压油在换向阀内的 流动就越缓慢，造成液压油系统存在憋压，换向阀内部一直憋压，可能导致设备内部组件损坏，油管连接处、密封面等位置不严导致外漏，同时因憋压导致设备长期处于高压状态会降 低部件使用寿命。目前试验规程已明确泵憋压运行时间不能超过10分钟，减小泵憋压运行对泵的影响。

3同行调研情况

福清 1-2 号机组水压试验泵是采用法国 CLEXTRAL 泵厂的（型号：GHC 2 PP125）的水压试验泵。目前与福清 RIS011PO 型号相同，运行工况相同的运行机组方家山 1-2号机组、秦山二期1-4号机组，宁德核电 1-4号机组，大亚湾1-2机组。

方家山核电1-2号机QSR定期试验监督要求与我厂基本一致，泵出口压力要求为 18～ 25.9MPa.g，根据观察，水压试验泵出口压力也存在超压现象，试验期间控制泵运行时间，最 近几次试验数据，泵出口压力为 25MPa 左右（方家山核电未更换泵出口宽量程压力表，泵出口压力表量程为 0-25MPa），满足试验要求。针对出口压力偏高问题，经专业评估柱塞泵闭阀 启动出口超压可接受。大修期间对泵和阀门进行检查，暂未发现异常，未开展相关改造工作

秦山二期1-4机组，其监督要求在执行无轴封注入试验时对水压试验泵相关参数无要求，试验期间没有关注水压试验泵相关参数，试验结果合格。试验过程中水压试验泵也有超压现象。由于泵运行时间短，评估不影响设备功能。十年大修期间对水压试验泵进行解体检查，未发现泵内部组件损坏情况。 调研广核（大亚湾及宁德）电厂，试验过程中也发现其监督要求均保持一致，无轴封注入试验时要求检查水压试验泵参数，具体参数注释要求参考综合试验（真实向一回路注水，准则是＞18MPa），避开了无轴封注入时超压的问题。试验参数满足要求。针对超压问题，主要采取控制泵运行时间来缓解，其他未采取相关改进措施。

经调研各家电厂，针对同行电厂在执行无轴封注入试验期间，均出现水压试验泵出口压力偏高问题，通过控制水压试验运行时间来降低对系统及设备的影响，短时间运行不影响设备功能和可用性。

4已采取相关行动

4.1 调整主油泵调节阀组压力设定值

大修期间，维修机械专业通过调节水压试验泵油压控制阀组 RIS356VH 定值尝试解决试验期间压力偏高问题，查询大修试验记录 RIS011PO 出口压力 RIS041LP 分别为：29.5MPa 、29MPa、29MPa、27 MPa，仍无法解决压力偏高问题，说明调整调节阀组压力设定值对降低泵出口压力无明显效果。

5 总结

水压试验泵为容积泵，根据容积泵运行特性，泵需开阀启动，而试验期间因系统工况因素所致，需关阀启动水压试验泵，引起泵出口不断续压，致使泵出口压力超过定期试验监督压力要求。结合对系统的影响及同行电厂调研，在该试验工况下短时运行，不影响设备功能和可用性，需要关注泵活塞处盘根泄漏量及边界阀门的密封性，评估预防性维修设置的有效性。

参考文献

[1]赵斌、郭新海  FQX-RIS-SDM-001 RIS 安全注入系统手册 . 福清:福建福清核电有限公司，2013.04.27

[2]许岭木 FQ1-LLS-TPTSL-0002 柴油发电机和水压试验泵无密封注水带负荷起动和运行试验规程,2023.11.06

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