福建福清核电有限公司 350318
摘要：主要研究核电站应急柴油机润滑油系统温度高的故障，分析了核电站应急柴油机润滑油系统的组成和故障原因，在此基础上，对核电站应急柴油机润滑油系统温度高的改进措施。
关键词：核电站；应急柴油机；润滑油系统
核电站电源系统设置有应对突发情况的应急电源，当核电站主电源以及负电源均出现故障，可以快速有效为核电站安全系统以及核心设备供电，用于核电站反应堆安全停止和应急照明用电，分析核电站应急柴油机润滑油系统温度高故障，对提高核电站应急用电安全性有重要意义。
一、核电站应急柴油机润滑油系统
（一）柴油机本体
柴油机本体回路是指柴油机内部润滑油回路，包括摇臂机构独立润滑系统、活塞连杆、强制润滑系统、驱动机构、调速器以及曲轴等部分结构，主要功能是借助润滑油导出各个部件的热量，防止各个部件过热，确保系统能够正常运行。
（二）冷却回路
冷却回路主要有主循环油泵、水热交换器两部分结构，主要功能是使用冷却水导出润滑油系统的热量，降低润滑油温度，维持润滑油系统正常工作。
（三）预热回路
预热回路有压力维持阀、预润滑油泵、加热器等几部分结构，核心功能是当柴油机停止工作之后，有效加热各个部件，保持各个运动部件的润滑状态，形成柴油机突发状态下的应急启动能力。
（四）补油回路
补油回路有高位油箱和隔离阀两部分结构，当核电站出现突发情况时，能够为系统及时补充润滑油，维持柴油机运行稳定可靠。
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二、核电站应急柴油机润滑油系统温度高故障
（一）部件磨损导致的温度异常升高
核电站应急柴油机润滑油系统运动部件主要包括气阀摇臂、活塞连杆、曲轴连杆等，结构复杂，部件数量较多，对于核电站系统来说，应急柴油机是一个热源，因此可以根据总发热量来判断柴油机内部部件的运行情况，相同冷却流量以及工作介质条件下，核电站应急柴油机进出口润滑油温度差值就是反映核电站应急柴油机发热量的优秀指标。
（二）温控阀开度不足
核电站应急柴油机润滑油系统温控阀一般在内部设置温敏元件，温敏元件中一般都设置有一个复位弹簧，用于感应柴油机润滑油系统阀门位置润滑油温度，从而调整阀门开度。润滑油温度≤43℃时温控阀全部关闭，润滑油系统内全部润滑油均进入油水热交换器，保持系统温度稳定，而润滑油温度＞43℃，热敏元件膨胀力大于弹簧，会触发温控阀门，经油水热交换器冷却后的润滑油将部分回流至主回路，而温度超过54℃，温控阀门将全部打开，关闭热油供应，热油完全冷却之后返回柴油机入口。当温控阀门出现故障时，可能会导致润滑油系统过热。
（三）运动部件移动卡涩
运动部件和导向部件之间可能出现机械干涉情况，导向杆过度弯曲引发的微量变形、防尘罩与指示杆之间的间隙过小以及部件加工时汇总基准面垂直度偏差都有可能会导致机械干涉现象，使运动部件移动卡涩，增加摩擦和热量，从而出现局部过热现象。
（四）热交换系统下降
低温冷却水系统中空气较多时，系统流量均匀性将会受到影响，导致热交换器交换效率下降，除此之外，流量变化、工作介质以及温度变化都会引发热交换换热效率变化。
三、应对措施
（一）常规处置措施
1、温控阀导向杆和顶丝摩擦
如果温控阀导向杆和顶丝摩擦较大导致启动困难，可以进一步扩大顶丝内控，确保温敏元件能够运动自如，防止部件运动行程中卡涩摩擦，防止部件过热。
2、温控阀温敏元件膨胀力不足
如果温控阀温敏元件膨胀力不足，可能会导致阀门无法正常打开，出现这种情况，需要充分校准温敏元件，确保温敏元件膨胀动作正常。温敏元件的检查方法：依据检验定值分析阀门全行程状态，在同类阀门工作经验以及设备使用位置、实际特性基础上，改进原有检验方法，修改原检查方法，保留原检查开启要求温度，同时适当提高阀门开度要求初始温度和阀门全开初始温度。
3、热交换器
热交换器的传热效率主要受换热效率、介质工作压力、换热片传热效率影响，当低温冷却水系统中有较多空气时，换热器热交换效率将显著下降，这种情况下，可以对低温水系统进行排气处理，完全排除热交换器系统空气，增强冷却水系统热交换能力。
（二）紧急处理方法
1、风扇V带断裂
V带断裂需要立即停车更换，无条件更换时，可以在原风扇V带端口两头开小孔，使用粗金属丝连接起来应急使用，要注意钻孔和断面之间应该保持适当距离，防止孔拉裂，金属丝接头要设置在V带外侧，不能过度拉紧。风扇V带严重损坏不能连接，可以使用铁丝、绳索或者布带绑扎，编制临时V带，将绳头绑扎在中间。
2、水泵故障
运行过程中水泵密封不严，可能会出现漏水问题，可以在玻璃平板上铺纱布，打磨水封平面，或者翻转过来重新装配使用，发现橡胶圈损坏、膨胀变形和弹簧弹力不足，都需要重新更换，装配不能把弹簧压死。水泵最常见故障为壳体破裂和水泵内部机件故障，发现裂缝，可以使用胶粘剂修补，水泵严重故障而不能修理时，可以使用水桶或者内胎作为容器固定使用，使用两根胶管一端接柴油机进水口，一端接出水口，使用冷却水循环继续降温。
3、节温器故障
柴油机水温过高一般是节温器故障导致的，冷却液大循环流速下降，这种情况下可以暂时拆除节温器，条件允许时再更换。
4、散热器故障
柴油机振动可能会导致水箱水管破裂，轻度漏水，可以在水箱内放入散烟丝，水循环压力下，将会堵塞泄露位置。严重漏水，可以剪断漏水处，使用涂抹肥皂棉花糖堵塞散热管，再使用钳子夹扁断裂散热管，卷边压紧，可以有效制止漏水。冬期气温降低，散热器结冰，可以遮盖散热器帘罩，保持怠速运转，如果不能解冻，可以使用点燃油棉纱烘烤结冰部位，注意安全问题。冬季寒冷季节供电，需预防冷却水管冻结，可以在水管上包裹薄毛毡，或者在水箱前遮盖挡风纸板。
结语
应急柴油机是核电站应急电源系统重要组成部分，应急柴油机润滑油系统高温故障会影响应急电源系统运行稳定性，留下一定的安全隐患，研究应急柴油机润滑油系统过热原因和处置措施，对提高核电站备用电源安全性和可靠性有重要意义。
参考文献
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[3]呙明志.核电站应急柴油机润滑油系统温度高故障分析[J].柴油机，2016（08）.
论文作者:杨立群,曾继平
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第24期
论文发表时间:2018/1/25
标签：柴油机论文; 润滑油论文; 核电站论文; 系统论文; 热交换器论文; 温度论文; 部件论文; 《建筑学研究前沿》2017年第24期论文;