空压机高压转子涂层剥落分析及改进措施论文_雷龙,高浩

福建福清核电有限公司 350318

摘要:在核电厂运行中,高压转子是压缩空气系统当中的重要设备,其性能以及运行稳定性将直接关系到核电厂运行效果。在本文中,将就空压机高压转子涂层剥落及改进措施进行一定的研究。

关键词:空压机;高压转子;涂层剥落;

1 引言

在核电站压缩空气系统中,空压机组是形成压缩空气的主要来源,能够为全厂气动装置与动力设施提供压缩空气。在实际生产中,其运行的安全性与否将直接对电站压缩空气来源的稳定性产生影响。而在其中高压转子运行中,也经常会出现涂层剥落问题,对此,即需要能够在生产中对该问题引起重视,积极采取措施进行处理。

2 压缩空压机概述

在核电站运行过程中,压缩空气生产系统能够在多种工矿下为动力设施生产提供必要的压缩空气,同时应用共用压缩空气分配系统以及仪表用压缩空气分配系统实现对不同用户的分配。对于核燃料厂房、电气厂房、BOP厂房以及核燃料厂房当中的用户都能够在停堆检修以及正常运行状态下应用,这对于机组运行安全具有十分积极的意义。作为电厂压缩空气生产系统当中的关键设备类型,对于空压机的设计选型以及性能控制则成为了非常重要的一项内容。目前,螺杆式空气机是常见的设备类型,在实际运行中具有寿命长、性能稳定、动力平衡性好以及高可靠性的特点,在实际维护运行方面具有较好的表现,在核电厂分配系统以及压缩空气生产系统中得到了较多的应用。

3 问题情况

我国某核电站,在现场问题处理中,发现空压器高压转子涂层存在脱落问题。之后,对其余核电项目空压器同样开展了检查,发现都存在类似问题。对于无油水冷螺杆式空压机来说,其具有润滑效果,无法带走细小颗粒。在运行中,含有杂质的流动气体则将以高速高压的方式同转子涂层进行摩擦,在此过程中,转子涂层在保护转子方面具有十分积极的意义,其质量情况也可以说是对空压机长期稳定运行进行保证的关键性因素。当转子涂层发生脱落情况后,则将会对抗压机的运行性能产生影响,在转子涂层脱落后,空压机压缩转子则将在没有干燥过滤处理的压缩空气中暴露,很可能导致发生二级出气压力低、高压转子工作效率降低以及螺杆锈蚀等一系列问题的发生,在对空压机使用寿命进行缩减的同时也会对整个机组的稳定运行产生影响。

4 原因分析

根据对存在问题的进一步调查,发现在三个核电项目当中,转子涂层所具有的剥落情况基本相同,由此即可以排除因使用地点存在差异导致发生涂层剥落问题。总体来说,导致高压转子涂层发生脱落情况的因素有:第一,存储时间较长。根据研究发现,这几个项目当中的空压机从交付、安装到调试的整个时间,均达到了1年以上。核电站位置处于海边,自然环境潮湿情况较为严重,且具有较长的现场储存时间,在设备出厂时,处于空压机内部的干燥包逐渐失去作用,并因此使空压机内部具有了较大的湿度,尤其是是高压转子内部更是如此。该情况的存在,则将直接影响到转子涂层的性能;第二,吹扫品质较低。在空压机停运过程中,为了能够对高压转子进行保养,空压机即需要通过空气的引入吹扫高压转子。从设备的维护保养以及集成角度考虑,在空压机供应商原有设计方案的基础上,在空压机设备本体上集成相关管线,将吹扫空气引入到出口位置。在空压机内,后冷却器疏水阀在应用过程中无法对空气当中的水分进行有效的去除,并因此使该部分具有较大的空气湿度,且该部分空气因没有进行过滤处理,也将因此具有较高的杂质含量。同时,在核电站当中,具有较多的备用空压机,这即使得很多空压机在完成安装调试之后,无法保持长时间的连续运行,在空压机停机后,高压转子内部则将具有高温饱和高湿度空气的残留,而在原设计方案中,吹扫空气也没有对高压转子进行有效的干燥处理。同时,因主空压机转子阴阳螺杆的啮合位置所具有的间隙较小,设备在冷却后,饱和湿空气则将很容易因此形成冷凝水,并在转子涂层的表面位置附着。在再一次启动时,转子在高度运动过程中,水滴则会对其存在强烈的撞击情况,并因此对转子表面涂层造成破坏。

5 处理方案

对于空压机高压转子来说,转子涂层脱落情况存在的主要原因,即空压机在停机后,从空压机出口引出吹扫空气不能够及时的排出高压转子当中存在的高温饱和湿空气。为了能够对该问题进行较好的解决,即需要能够充分联系实际改造高压转子吹扫管线。在经过对电站压缩空气系统实际构造与运行情况的分析后,确定将对高压转子吹扫空气引起点进行转移,将其转移到出气管后方的压缩空气管线上。在该位置,压缩空气已经经过配套过滤器以及干燥器的过滤处理,具有较少的杂质以及较低的湿度,能够对空压器转子运行过程的吹扫要求进行满足。管线方面,对304L不锈钢管进行应用,保证在设计压力同温度方面,同系统设计压力与设计温度保持一致。而为了保证在系统运行的过程中不会进入到异物,在吹扫空气进入高压转子前的管线上对过滤器进行设置,而为了便于检修工作的进行,在支线上对手动截止阀进行配备,以此实现问题的处理。而未来后续核电项目建设过程当中,也需要能够做好以下方面内容的控制:第一,对设备现场安装以及到货进度情况引起重视,对进度的匹配性进行调试,对现场空压机设备的存储视进行缩短,保证其在到达现场之后,能够及时的完成调试处理;第二,对空压机储存问题引起重视,在空压机到达现场后,即需要能够及时进行巡检,保证内部具有较好的干燥性;第三,在完成调试以及安装工作后,需要对备用空压机的运行引起重视,即间隔一定时间对其进行运行,避免因长时间不运行,在转子内具有饱和高湿度空气的残存,进而对转子涂层的完整性产生影响;第四,在系统设计的当中,需要能够对吹扫空气的阀门、管线以及取气点设计作为重点进行考虑。

6 结束语

在上文中,我们对空压机高压转子涂层剥落分析及改进措施进行了一定的研究,并针对问题提出了解决措施,不仅能够对空压机备用时间长的问题进行解决,对于现有压缩空气生产系统以及空气机组来说所具有的改动较小,便于具体工程的实施。在未来核电厂运行中,即需要能够对空压机转子涂层剥落该项问题引起重视,在科学处理的情况下保障电厂的问题运行。

参考文献

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论文作者:雷龙,高浩

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年11期

论文发表时间:2019/9/19

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