核电站冷水机组常见故障分析诊断与维修

摘 要：介绍了核电站冷水机组的工作原理，并根据其工作特点列举了几种冷水机组经常出现的故障，综合分析了核电站冷水机组故障产生的原因，并且针对具体事故采取相应的处理措施，排除故障。分析了当前核电站冷水机组存在的不足，并提出了具体改进措施，以期提高冷水机组使用性能。

关键词：核电站 冷水机组 故障诊断与维修

中图分类号：TM623 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）06（c）-0000-0089-01

目前，我国有很多发电厂是采用核电发电，利用核反应堆产生热量进行发电，替代传统的火力发电形式。核电站利用核反应发电具有占地面积小、污染少、发电量大等优点。核反应堆是核电站的主体，除了核反应堆，核电站还有很多辅助设备与其配合使用，才能保证核电站安全、可靠、高效的运行。核电站的重要设备主要有安全壳、汽轮发电机、泵、冷却系统等。核反应堆在进行核反应是会产生大量热量，处理不当很可能会烧毁设备甚至发生爆炸，因此在核电站中冷却系统至关重要，核电站冷水机组为核电站提供冷源，因此，核电站冷水机组工作性能的好坏直接影响整个核电站的运行情况。冷水机组必须工作正常，才能保证核电站安全、高效的生产。所以，要实时监控冷水机组是否出现故障，以便及时采取相应措施进行维修处理，确保核电站日常运行不受影响。

1 核电站冷水机组工作原理

冷冻水系统是将冷冻水置于一个封闭回路中，将各个通风系统冷却管盘回收的热能通过冷水机组传递给冷却水系统。冷冻水系统为控制室的空调系统、厂房主通风系统和电缆通风系统的冷却盘管提供9℃的冷冻水。冷冻水系统制冷过程主要包括4步：第一步，压缩机将低压、低温的冷媒气体压缩为低温、低压气体；第二步，经过冷凝器中，低温、低压气体转化为高温高压的液体；第三步，在电磁膨胀阀中将高温高压的液体变成低温低压的液体；第四步，在蒸发器中，低温低压液体吸收热量变为低温低压气体，从而完成制冷过程。该制冷过程，依次循环，冷媒气体从压缩机开始，依次流经冷凝器、电磁膨胀阀、蒸发器，最后又回到压缩机，周而复始，进行制冷。

2 核电站冷水机组常见故障分析与维修

下面针对具体实例，说明核电站冷水机组经常发生的故障，并对事故进行综合分析，介绍具体解决方案。

常见故障：冷水机组进口水室发生异物堵塞现象，导致该处导热管结冰，造成导热管胀裂，水分进入压缩机中产生湿压缩，损坏压缩机叶轮。还有几起事故是由于制冷机组中注入过量的制冷剂，造成压缩机轴承损坏，导致压缩机叶轮破坏。经过综合分析事故产生的原因，发现在压缩机的供油系统和轴承的系统中，都有一些异物存在；当系统压力较低时，制冷机组的保护开关没有起到必要的保护作用，会使异物进入管口处导致堆积阻塞。并且制冷机组长时间得不到清洗，会出现腐蚀现象，腐蚀严重会造成管路穿孔等现象。

故障处理：通过分析故障产生的原因，制定了具体维修方案，具体如下，在压缩机轴承喷涂稳定性强的耐磨材料，保证轴承面贴合紧密，避免轴承旋转不同心，造成轴承疲劳破坏；在关键管路接口安装过滤器，防止异物进入管路造成阻塞；及时对冷水机组进行检测，发现异常，及时处理，防止更大事故发生；定期对冷凝器等冷水机组的关键设备及管理进行清洁，防止腐蚀，如发现腐蚀严重的管路，及时进行更换，防止压缩机等重要设备受其影响造成更严重事故；检测冷冻水系统中的各个开关是否正常工作，发现失效开关及时维修或更换；定期更换制冷剂，避免老化制冷剂影响冷水机组的制冷性能。

在对制冷机组进行故障排查后，要重新设置制冷机组的各项性能参数，主要包括以下三方面的内容：首先是调整冷水机组热力膨胀阀。把压力表装载蒸发器和浮球阀之间的管线上，观察压力差的变化，并根据液位高度调整膨胀阀；其次，调整压缩机的汽封压力。通过调节压缩机的内六角阀调节其汽封压力使其高于蒸发压力0.40～0.15MPa；最后调节冷水机组叶轮的平衡压力。调节压缩机的液体阀门可以调节叶轮压力，调节叶轮的平衡压力比蒸发压力高0.15～0.45MPa。

3 核电站冷水机组存在的问题与改进措施

通过实际应用发现，目前核电站使用的冷水机组存在一些问题，针对该问题提出了具体改进措施。（1）冷水水的流量不能根据冷凝压力的改变进行相应调整。因为制冷机组中没有对应楞缺水流量的压力阀，所以冷却水流量必须人工手动调整，调整不方便，并且调整的准确度低。针对这种情况，可以在冷冻水系统中加入水流量自动控制系统，保证冷水流量可以随冷凝压力的变化而同步变化，保证冷水机组高效运行。（2）制冷系统环保程度低。目前制冷系统采用的制冷剂多以氟利昂为主，而，氟利昂对大气层的臭氧有极大的破坏作用，因此可以采取更环保的制冷剂来保证制冷系统节能环保，并且可以采取更换增速齿轮，调换密封材料等措施减少冷水机组对环境造成的破坏。

4 结语

该文主要介绍了核电站冷水机组经常出现的故障，并针对具体故障提出了解决方案。通过实际应用，发现必须加强核电站的安全检测技术，及时发现问题，排除故障，才能保证核电站安全、可靠、高效的运行。

参考文献

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