福建福清核电有限公司 福建福清 350300
摘要：文章针对汽轮机的各种跳机风险，探讨了保护设计、设备安装与设备调试各阶段汽轮机跳机风险管理的重点环节；分析了当前汽轮机跳机的各种风险，提出了控制各种风险的应对措施与管理方法，对我国核电厂相似机组汽轮机跳机的风险控制与管理具有良好的借鉴作用。
关键词：核电厂；汽轮机；跳机；风险控制；管理方法
1 核电厂汽轮机跳机风险因素分析
1.1 人因风险
常见的人因风险因素包括检修工作时间压力、检修人员身体状态、误动其他设备、工作指令错误等[1]。为了防止人因失误造成汽轮机保护误动，需要规范工作负责人的现场检修行为，充分利用防人因失误的各类工具卡，针对性地评价风险，落实风险防范措施。目前的现场检修工作中，工作负责人通过工前会技术和风险交底、双重确认设备功能位置码、严格按照工作指令执行、遇到异常及时停止工作等规范行为，有效避免了人因失误的产生。
1.2 信号回路故障风险
仪表至信号处理卡件的单个信号回路中最少存在四个转接点，分别位于仪表、机柜等位置，如果现场存在端子分配箱，则信号回路的转接点还会增加[2]。转接点一般使用端子排加锁紧螺丝的方式进行固定，由于电缆端接未固定、端子箱振动等原因，锁紧螺丝存在松动的风险；由于转接点的环境问题，粉尘、油渍可能引起信号回路的短路、接地的风险；现场大功率电器设备对电涡流信号、热电势、电流等信号的干扰引起信号失真的风险。为了降低此种风险，应采取的防御措施是：在工程移交阶段采取逐一检查机柜和仪表端子排是否牢固、端子固定螺丝是否锁紧、屏蔽接地是否正确安装、机柜密封是否完好等措施；在机组小修阶段对保护信号回路再次进行检查，做好检查记录，确保信号回路工作正常。
2 核电厂汽轮机管理方法分析
2.1 应急处理预案管理
机组正常运行期间，重要设备的故障或异常可能大幅增加汽轮机跳闸或减负荷的风险，为了能尽快处理此类设备故障或异常，可以根据设备分析及经验反馈，提前编写汽轮机保护相关的应急预案，例如：汽轮机MPM123硬件跳闸模块故障更换、汽轮机进汽阀门VICKERS卡故障更换、汽轮机主盘车故障处理、汽轮机轴承温度模块故障更换等重要设备故障或异常的处理应急预案，充分做好风险分析及预防措施，核实完成应急预案涉及的备件和工具，从而在重要设备出现故障或异常时，利用应急预案迅速完成故障处理，降低汽轮机跳闸或减负荷的风险[3]。
2.2 荷控制
开始时间是从汽轮机启动升速过程结束及机组完成并网任务之后。主要的功能是以开环或者闭环工作模式为依据，进一步对汽轮机发电机组的负荷实现有效控制。主要目标是让汽轮机实发功率能够达到功率给定值。当机组并网发电之后，转速控制回路的转速偏差实质上指的是电网实际频率和额定频率之间的差值[4]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当发生频差信号之后，为了电网频率能够得到有效调节，可以汽轮机静态特性曲线为标准，把转速偏差转化为功率偏差，进一步利用负荷回路对机组的实际发功率进行调节，以此使机组参与一次调频当中。
2.3 主蒸汽压力控制
对于单元机组当中的负荷控制，主要存在三种模式。其中，汽轮机跟随锅炉模式与机炉协调模式的汽轮机控制系统均将机前压力信号引入，汽轮机承担了调节主蒸汽压力的职责。因此，在有些电业调节系统中，具备主蒸汽压力控制回路设置，以机前压力的偏差为依据，利用主蒸汽压力控制回路产生阀门开度指令，最终使主蒸汽压力能够得到有效调节。
2.4 经验反馈管理
经验反馈指对现场发现和报告的异常，按照不同的异常和事件管理级别加以确认、报告、评估、分析原因、纠正和反馈；保证同行业所发生的重要事件能够得到收集、筛选、评价、分析以及采取纠正行动和反馈，维持和提高电厂的安全水平和可用率水平[5]。在宁德核电1号机组调试至商业运行阶段，通过对内、外部经验反馈，特别是岭澳二期汽轮机冲转相关经验反馈信息，进行梳理，筛选出重要的经验反馈信息，针对这些外部经验反馈，推动设计、安装、调试等部门进行整改落实。如汽轮机保护中的控制器跳闸保护项目中，当汽轮机主蒸汽流量大于3%持续3s，汽轮机转速低于12rpm，则跳闸汽轮机。根据岭东经验反馈，由于汽轮机进汽阀门的固有特性，需延迟持续时间。经联系厂家、设计核实确认，将3s修改为7s，避免了汽轮机冲转时发生跳闸。
2.5 汽轮机润滑油系统发生火灾
汽轮机润滑油系统发生火灾可能引起主厂房着火，危及设备与工作人员。若着火点发生在有瓦处，更可能危及发电机氢气系统，甚至引起爆炸。为预防汽轮机润滑油系统发生火灾，必须密切监视油室内的油箱油位正常，定期检查主厂房内消防系统运行正常，轴瓦及润滑油室要准备充足的便携式灭火器（二氧化碳式），并检查灭火器的有效性（指针在黄区或绿区），禁止在油区放置易燃物质和进行动火作业，在油系统的管道、法兰、阀门等可能泄漏点，禁止动火作业，并悬挂警示标牌。如进行动火作业，须持动火作业许可证并采取有效的防护措施。如有油渗入油区附近高温设备保温中，则应该及时更换保温。严查是否持有动火证、作业位置是否和动火证上保持一致、动火作业防护是否到位，严查是否有流动吸烟，违章取火等行为，是防止发生火灾的重要举措。
2.6 CCM设备管理
CCM（关键敏感设备）是指单一设备故障就可能导致机组甩负荷或停机停堆的设备。CCM的正常运行直接影响机组可用率、稳定性及核安全。针对CCM进行状态监测管理、缺陷管理、维修关键点控制、备件保养控制、大修活动质量控制、维修策略优化、工作文件标识、工作负责人资质管理及现场作业区域管理，明确CCM的责任分工、流程及工作方法。汽轮机保护系统相关的关键敏感设备包括汽轮机转速处理卡件、高中压截止阀和高中压调节阀等设备，这些设备的异常会导致汽轮机跳闸或降负荷，降低机组的可用率。应严格按照CCM管理要求，完成汽机保护系统的CCM备件准备、定期巡检和预防性维修程序编写，确保提前发现重要设备的异常，提高汽轮机组的可靠性。
总结
汽轮机的各种跳机风险，只有从保护设计、设备安装、设备调试等各个阶段进行跟踪管理，对汽轮机保护的仪表、信号回路、处理卡件、控制器、执行机构等各个环节严格管控，对各种风险进行多重防御，才能较好地进行控制。此外，不断提高汽轮机保护系统维护人员的技能水平，充分做好风险分析，研究风险控制管理办法，编制设备事故或异常的处理流程，推动和完善备件采购工作，严格执行各项风险管理等措施，也可最大限度降低汽轮机保护误动概率。
参考文献
[1]尹峰，洪源平，戴恒才，邱文军，李世伟，陈其荣，操丰.核电厂汽轮机低压转子叶片常见缺陷及其检测[J].无损检测，2015，37（09）：65-68.
[2]王威，吕智嘉，李勇，王帅.核电汽轮机高压缸回热抽汽及排汽湿度测量方法研究[J].汽轮机技术，2015，57（03）：168-171.
[3]李勇，王帅，曹丽华.核电汽轮机回热抽汽量与主蒸汽流量之间的关系分析[J].汽轮机技术，2014，56（02）：95-98+122.
[4]蒋义权，张朝银，司瑞才，邢晓溪.三门核电厂汽轮机一次调频功能优化方案[J].吉林电力，2011，39（06）：14-17.
[5]王虎，张伟宏，张强，李少华.全速和半速核电厂汽轮机性能比较[J].核动力工程，2010，31（05）：124-126+130.
论文作者:梁文宇
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/26
标签：汽轮机论文; 风险论文; 机组论文; 设备论文; 回路论文; 核电厂论文; 信号论文; 《建筑学研究前沿》2018年第36期论文;