Шелегов Насосное оборудование АЕС 2011
.pdf10.2.2. Состав системы
Система промконтура состоит из трех насосов промконтура, двух теплообменников, дыхательного бака, трубопроводов, арматуры и потребителей охлаждающей воды.
Тепло, отведенное теплоносителем промконтура от потребителей РО, передается технической воде группы «А» VF в теплообменниках промконтура. В целях организации возможности ремонта
ичистки теплообменников TF их в системе установлено два; нормальной работы одного достаточно для организации теплосъема.
Для бесперебойного охлаждения потребителей в системе предусмотрено три насоса, один из которых находится в работе при эксплуатации системы, а остальные – в резерве. Один из резервных насосов промконтура может быть выведен в ремонт. Регулирование расхода промконтура на потребители (где оно предусмотрено проектом) производится оператором РО по месту при помощи ре-
гуляторов с ручным приводом.
Общий расход по потребителям составляет 610 м3/ч. Непосредственного контакта с системами реакторной установки, являющимися потребителями промконтура, система не имеет, так как она и предназначена для исключения контакта охлаждаемой и охлаждающей сред. Отвод тепла от потребителей происходит в теплообменниках поверхностного типа, где контакт сред отсутствует.
Вкачестве теплоносителя в системе промконтура используется химически очищенная вода (дистиллят). Система промконтура имеет связь с системой дистиллята РО, так как она заполняется и подпитывается от системы дистиллята через трубопровод Ду 80. Проектом предусмотрен автоматический контроль радиоактивности воды промконтура. Для компенсации температурных измене-
ний и поддержания необходимого объема воды в замкнутой системе промконтура установлен дыхательный бак объемом 1 м3.
Трубопроводы и оборудование системы промконтура изготовлены исходя из требований к качеству рабочей среды, обеспечения работоспособности системы в условиях нормальной эксплуатации
инарушений нормальных условий эксплуатации из коррозионностойкой стали 08X18Н10Т.
Для выполнения технологических переключений система снабжена сильфонной запорной арматурой, выполненной в специаль-
251
ном исполнении для АЭС. На напорных и сливных трубопроводах промконтура потребителей гермозоны устанавлена пневмоприводная арматура, по две в обстройке и одна в гермозоне на каждом трубопроводе, которая служит для локализации гермообъема при авариях, связанных с разуплотнением 1-го контура. Время закрытия арматуры не должно превышать 10 с.
Арматура и оборудование системы промконтура запитаны по электроснабжению от системы надежного питания. При обесточении секций надежного питания они запитываются от аварийных дизель – генераторов.
10.2.3. Конструкция насоса
Электронасосный агрегат (рис. 10.4) выполнен в общепромышленном исполнении и не предназначен для взрывоопасных и пожароопасных производств. Насосы промконтура (рис. 10.5) – центробежные, горизонтальные, консольные, одноступенчатые. Уплотнение вала – одинарное торцевое.
Смазка и охлаждение трущихся поверхностей в уплотнении осуществляются перекачиваемой жидкостью.
Основные узлы и детали насоса – корпус, рабочее колесо, всасывающая крышка, защитная втулка, узел опорной стойки. Для компенсации износа рабочих колес и защиты корпуса насоса конструкцией предусмотрены передний и задний защитные диски. Рабочее колесо – открытого типа. Корпус, всасывающая крышка и рабочее колесо – литые.
Ротор насоса вращается в двух подшипниковых опорах. В левой опоре устанавливается сферический шарикоподшипник.
В правой опоре устанавливается радиально-упорный подшипник, который воспринимает осевую нагрузка на ротор.
Смазка подшипников – консистентная, ЦИАТИМ-202. Она должна заполнять 1/2−2/3 объема полости подшипника. Для защиты полости подшипников от попадания протечек среды из уплотнения, а также вытекания смазки из кронштейна на валу насоса, перед крышками подшипников установлены отбойники.
Максимальная температура подшипников насоса и электродвигателя – 70 °С. Направление вращения вала насоса – против часовой стрелки, если смотреть со стороны электродвигателя.
252
Рис. 10.4. Общий вид насоса промконтура:
1 – насос центробежный; 2 – ограждение муфты; 3 – муфта; 4 – электродвигатель; 5 – рама фундаментальная
Рис. 10.5. Конструкция насоса промконтура:
1 – корпус насоса; 2 – всасывающий патрубок; 3 – диск защитный передний; 4 – диск защитный задний; 5 – уплотнение торцевое; 6 – рабочее колесо; 7 – вал насоса; 8 – подшипник опорный; 9 – напорный патрубок; 10 – подшипник опорно-упорный
253
Материал основных деталей насоса − TX800/70: рабочего колеса, всасывающей крышки, корпуса насоса, переднего и заднего защитных дисков – сталь 12Х18Н9ТЛ-II, защитной втулки и вала – сталь 12Х18Н9Т, кронштейна – Ст3, полумуфты – сталь-35.
10.2.4. Технические характеристики
Технические характеристики насосов промконтура представлены в табл. 10.3.
Тип насоса − ТХ800/70/8-К-2Е; тип электродвигателя − А03-3555-83.
|
Таблица 10.3 |
|
|
Параметр |
Величина |
Производительность, м3/ч |
600 |
Напор, м вод. ст. |
35 |
Частота вращения, об/мин |
730 |
Дополнительный кавитационный запас, м вод. ст. |
6,0 |
КПД, % |
65 |
Давление на всасе, не более, кг/см2 |
3 |
Утечки через уплотнение, л/ч |
0,03 |
Мощность двигателя, кВт |
132 |
Напряжение питания, В/Гц |
380/50 |
Масса насосного агрегата, кг |
2050 |
10.2.5. Эксплуатация системы
Режим работы системы – постоянный, она вводится в работу пред пуском блока при разогреве 1-го контура более 70 °С или перед включением любого ГЦН в работу независимо от температуры 1 контура. Перед выводом реактора на МКУ должны быть работоспособны как минимум два насоса промконтура, два теплообменника промконтура.
В режимах нормальной эксплуатации, при выполнении системой промконтура функции отвода тепла от оборудования, открыта арматура на отводе и подводе охлаждающей воды к теплообменни-
254
кам промконтура и локализующая арматура на трубопроводах, пересекающих контур герметизации.
При работе системы промконтура включение-отключение потребителей или регулировка расходов через них как правило не производится, так что в работе всегда находится один насос с расходом около 610 т/ч. При этом один из насосов должен находиться в готовности к включению. Система отводит тепло от потребителей и, в свою очередь, охлаждается технической водой группы «А» в теплообменниках.
При неработоспособности двух насосов или теплообменников промконтура, согласно инструкции по эксплуатации, требуется останов реактора и его перевод в холодное состояние.
С точки зрения эксплуатации подшипников и электродвигателей насосов промконтура температура в помещениях их установки в обстройке не должна превышать 45 °С. Для отвода избыточного тепла, выделяемого насосами при их работе имеется рециркуляционная вентсистема.
Температура воды на выходе из теплообменников не должна превышать 40 °С. При повышении температуры на выходе из теплообменников промконтура более 70 °С насосы отключаются с запретом включения.
Так как система изготовлена из нержавеющей стали 08Х18Н10Т, а насосы снабжены торцевыми уплотнениями, то при нормальной эксплуатации системы утечки воды из нее составляет величину порядка 0,001 м3/ч.
В то же время система – замкнутая, запас на изменение ее объема составляет всего 1 м3. Появление течи требует более частой подпитки системы.
Отключение системы TF на работающем блоке не только приводит к его останову, но также может вызвать серьезные повреждения основного оборудования.
При нарушении герметичности теплообменного оборудования радиоактивного контура промконтур предотвращает попадание радиоактивных веществ в техническую воду. Наиболее вероятным является возникновение течей в энергонапряженных потребителях с высокими параметрами среды – таких, как ГЦН, доохладитель продувки 1 контура.
255
Признаками этого будет повышение уровня в дыхательном баке промконтура при закрытой подпитке и повышение активности. Конкретное определение потребителя с внутренней течью затруднено отсутствием индивидуальных отборов из них в систему радиационного контроля.
10.3.Система маслоснабжения ГЦН
10.3.1.Техническое описание
Маслосистема ГЦН (рис. 10.6) состоит из двух функциональных групп, каждая из которых обеспечивает маслом два ГЦН. Одна функциональная группа обеспечивает маслом два ГЦН, другая − обеспечивает маслом два других ГЦН. Каждая из функциональных групп включает в себя следующие основные элементы:
маслобак ГЦН; бак аварийного слива масла; маслонасосы; маслофильтры; маслоохладители.
Функциональные группы работают независимо друг от друга. Обе группы аналогичны по компоновке, направлениям движения потоков, составу и типам оборудования. В связи с этим в данном разделе информация приводится для одной группы.
Основным потоком для группы является следующий: из бака маслонасосом через фильтр и один маслоохладитель масло подается на ГЦН через отсечную арматуру и обратные клапаны. После чего индивидуальный трубопровод, подающий масло на каждый ГЦН, раздваивается: одна линия идет на подачу масла на смазку подшипников электродвигателя ГЦН, вторая − подает масло на смазку главного упорного подшипника (ГУП) самого ГЦН.
В электродвигателе ГЦН масло поступает в верхний маслобак двигателя, где раздается на верхний, нижний подшипники и подпятник, затем через коллектор слива поступает в сливной маслопровод. Распределение давлений и расходов масла между верхней и нижней крестовиной электродвигателя (где и расположены подшипники) производится путем подбора диаметра отверстия в соответствующей дроссельной шайбе. Шайба на трубе перелива
256
Рис. 10.6. Схема системы маслоснабжения ГЦН
позволяет стабилизировать расход масла через двигатель при изменении температуры и давления масла в напорной магистрали насосного агрегата. Дроссельные шайбы установлены в разъемах фланцев патрубков. Для облегчения подбора дроссельной шайбы в напорной ветви на трубопроводе до шайбы и в маслобаке электродвигателя имеются штуцеры для присоединения манометров. Подаваемое в ГУП масло, проходя через зазор опорных подшипников, стекает в сливной поддон, а с упорного подшипника – в сливной бачок, откуда через дроссельное отверстие по переливной трубе Дy 80 поступает в сливной трубопровод Ду 150. При этом давление масла дросселируется до атмосферного.
Отработанное на ГЦН масло самотеком сливается в бак аварийных протечек, откуда по сливному трубопроводу через гидрозатворы − обратно в бак.
При обесточивании маслонасосов во время выбега остановленного ГЦН (до 5 мин) масло из сливного бачка ГУП обратным хо-
257
дом поступает на смазку опорно-упорного подшипника и через зазоры опорного подшипника – в сливной поддон. В режиме прекращения подачи питания МНС ГЦН через 8 с после отключения маслонасоса давление в ГУП при номинальных зазорах в подшипниках должно оставлять не менее 0,6 кгс/см2.
После остановки масляного насоса конструкции маслобака электродвигателя обеспечивается некоторое время полный расход масла через подшипники двигателя, а затем, на время последующего выбега (ориентировочно в течение 5 мин), обеспечивается уменьшенный расход масла, соответствующий протечке масла через радиальные уплотнения масляных ванн крестовин. При полном расходе масло подается к подшипникам двигателя через верхние торцы отводящих труб масляного бака, а при уменьшенном – через отверстия этих же труб, расположенные на уровне дна масляного бака. Таким образом, осуществляется циркуляция масла в штатном режиме.
Для режима опробования маслонасоса перед вводом системы в эксплуатацию или разогрева масла перед подачей на ГЦН маслонасос работает через общую «большую» рециркуляцию и собственную «малую» на бак. При этом подача масла на ГЦН закрыта арматурой.
Для возможности дренирования и воздухоудаления группы снабжены соответствующей арматурой с отводом протечек масла в стационарные поддоны.
10.3.2. Описание оборудования
Маслобаки смонтированы в специальных помещениях и представляют собой емкости для хранения оперативного запаса масла.
Бак аварийного слива масла имеет: объем 10 м3; высоту 1987 мм с уклоном в сторону слива + 83 мм; длину 2300 мм; ширину
2200 мм.
Маслонасосы предназначены для создания циркуляции масла в маслосистеме. В системе применены насосы типа А1 3В-125/16-3- 90/4Б.
В системе применены фильтры типа 1ФЩ 125/6. Маслофильтр предназначен для тонкой очистки масла в системе от механических примесей.
258
В системе применяется охладитель типа ОКП 58-6002Г50МБ или МО 63-1.
10.3.3. Конструкция маслонасосов
Маслонасосы предназначены для создания циркуляции масла в маслосистеме. В системе применены насосы типа А1 3В-125/16-3- 90/4Б. Насосы предназначены для перекачивания минеральных масел с кинематической вязкостью от 0,21 10–4 до 1,90 10–4 м2/с при температуре до 55 °С.
Маслонасос представляет собой электронасосный агрегат (рис. 10.7), состоящий из трехвинтового насоса и электродвигателя, соединенных между собой фонарем и муфтой. Собственно насос (рис. 10.8) состоит из рабочего механизма, корпуса с крышками, торцевого уплотнения, предохранительного и шарикового масла.
Маслонасос ГЦН типа А1 3В-125/16-3-90/4Б относится к классу насосов объемного действия. Его рабочий механизм состоит из трех винтов, одного ведущего и двух ведомых, симметрично расположенных относительно ведущего винта.
Перекачивание масла осуществляется за счет вращения винтов. Профиль нарезки винтов специальный, обеспечивающий их взаимное сопряжение, нарезка винтов – двухзаходная. Винты заключены в обойму, которая представляет собой блок с тремя смежными цилиндрическими расточками. Обойма размещена в литом корпусе насоса.
При вращении винтов во всасывающей камере насоса создается разряжение, в результате чего перекачиваемое масло поступает во впадины нарезки винтов, взаимно замыкающихся при вращении. Замкнутый в объеме нарезки винтов объем масла перемещается в обойме прямолинейно без перемешивания и вытесняется в нагнетательную камеру.
Конструкция гидравлической части насоса предусматривает разгрузку от осевых усилий путем подвода рабочего давления через сверления в винтах под разгрузочные поршни, выполненные заодно целое с винтами. Остаточные осевые усилия на ведущем винте воспринимаются подшипником, а на ведомых – втулками. На выходе ведущего винта в полости крышки сальника установлено торцевое уплотнение (рис. 10.9).
259
Рис. 10.7. Общий вид насоса
260