摘要：某核电站配备了三台为应对严重事故工况所设置的车载移动式应急补水泵，在进行定期试验时，发现其110m³/h流量点对应扬程无法满足设计要求。文章对其无法满足设计要求的原因进行了分析。
关键词：离心泵 性能试验
某核电站为应对严重事故工况配备了三台应急式移动补水泵，其作用为在严重事故工况下对蒸发器二次侧、反应堆一回路进行注水冷却堆芯，喷淋安全壳防止安全壳超压，是重要的安全设施。其结构形式为车载式柴油驱动多级卧式离心泵，柴油机设置低速、高速两个档位，低速为800r/min，高速为2100r/min；低速时额定流量为82.5m³/h，额定扬程为44.5m；高速时额定流量为220m³/h，额定扬程为306m。该泵组每年需要进行一次定期试验，验证其流量和扬程是否符合要求。
在一次进行定期试验时，泵通过流量调节至110m³/h时，显示出口压力为3.3Mpa，根据初步换算扬程为340m，而设计文件显示110m³/h流量对应扬程为350m，实际现场扬程低于设计扬程10m。根据设计文件的要求，各流量点对应扬程应当为设计文件规定的100%~103%的范围内，因此试验结果显然不满足要求。
现场管线布置如图1所示，离心泵通过与其高度相等的水箱进行取水，通过柴油机驱动将介质向前泵送，并通过一个三通，三通一侧堵死，另一侧继续经过一个闸板阀，通过闸板阀后再经过一个九十度弯头向下游用户供水，设计文件要求泵前后压力表的差值为设计扬程，这与一般的要求不同，且在110m³/h时满足扬程大于350m。入口压力表在泵入口位置，出口压力表在弯头上游，闸板阀下游。现场调节为在弯头下游增加调节装置，调节其阀门开度，将泵流量调整至所测量的流量，并读压力表读数，进行扬程计算。
现场试验过程中可以很明显的观察到，达到110m³/h时，入口压力为-0.2bar，出口压力为33~35bar，且表针剧烈跳动。该现象指示了介质流态不稳，剧烈波动，水力损失严重。
查阅泵出厂试验报告（图2）以及出厂特性曲线（图 3），可以得出，其出厂试验以110m³/h流量350m扬程为性能设计点，其出厂试验对应扬程为350.81m，略高于性能曲线设计点。试验满足GB/T 3216-2005，根据标准要求，最佳测量条件包含无装置引起的漩涡。且建议在截面处附近（小于4倍管直径）不存在任何弯头和弯头组合。出口截面设置在相距2倍管路直径的下游处，入口测量截面为泵入口法兰相距2倍管路直径的上游处。现场试验显然不满足需求，会导致测量出来的压力与出厂试验时的压力有所偏差。
根据现场管路布置情况，以及泵出厂性能曲线进行泵现场实际的流量对应的出口压力和扬程计算。
根据离心泵扬程计算公式：
变径局部损失为渐扩管局部损失：
小于出厂试验的350.81m，与现场试验的结果相近。
综上所述，根据理论计算和现场试验证明，该泵设计的流量点110m³/h无法满足装置阀门下游出口扬程大于350m。出厂试验满足要求，但是由于现场管路布置与试验台布置不一致，各类水力损失严重，在泵的性能没有变化的情况下，在测点所显示的压力值自然不符合要求。
通过对性能试验的分析，仔细对比出厂试验和现场试验的区别，并经过仔细的理论计算，找到了现场试验与出厂试验结果不同的原因，并锁定了现场试验结果不满足要求的真实原因，避免了错误判断泵组性能下降而导致无端维修浪费生产成本的事件发生。
参考文献：
[1]蔡增基，龙天渝.流体力学泵与风机（第四版）；北京：中国建筑工业出版社，1999.
[2] GB/T 3216-2005.回转动力泵 水力性能验收试验1级和2级；北京：中国标准出版社，2005.
[3]周志军，林震.不同湍流模型在管道流动阻力计算中的应用和比较;浙江大学：热力发电，2007.
论文作者:陈兴祺,张波, 刘继磊
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第08期
论文发表时间:2019/9/2
标签：扬程论文; 流量论文; 现场论文; 弯头论文; 性能论文; 压力论文; 压力表论文; 《当代电力文化》2019年第08期论文;