关于国产化辅助给水汽动泵的特点及合同执行的探讨论文_牛宁海,罗乐

关于国产化辅助给水汽动泵的特点及合同执行的探讨论文_牛宁海,罗乐

中国核电工程有限公司 北京 100840

摘要:本文结合辅助给水汽动泵的功能特点,论述了辅助给水汽动泵设备国产化的技术改进、国产化后的存在的技术难点及在合同执行过程中的应对措施,为降低国产化设备供货风险,保证国产化合同顺利执行,保障核电厂安全运行提供借鉴经验。

关键词:汽动泵;国产化;合同执行

1辅助给水汽动泵的功能及特点

核电站辅助给水系统属于专设安全设施之一,汽动泵为该系统核心设备,其安全作用是在主给水系统任何一个环节发生故障时,作为备用泵向蒸汽发生器二次侧供水,使一回路维持一个冷源,排出堆芯剩余功率,直到余热排出系统允许投入运行位置。

辅助给水汽动泵结构及技术特点如下:

为卧式两级离心泵,由单级背压式汽轮机驱动;泵的吸入口水平轴向布置,吐出口垂直向上布置;泵叶轮与汽轮机叶轮共轴,结构紧凑,无需配驱动联轴器;高转速(约8000rpm)水润滑轴承,不需额外配置润滑系统;具备快速响应和快速启动能力;无机械密封。

2 设备国产化改进及合同执行技术难点

2.1 设备改进:运行过程中的转速调节

在以往核电项目上,只采用了TR400转速指示仪,无法进行转速调节。汽动泵的流量是根据进出口的压力差,控制出口阀门的开度,实现流量的变化。此变化为设备本身机械性能控制,无法人工干预。国产化后在汽机部分采用WOODWARD505调速器控制汽轮机的转速来控制汽动泵的流量,为蒸汽发生器提供合理的流量得到了保证。

2.2 技术难点

2.2.1汽动泵国产化的创新点是采用了WOODWARD505调速器,保证设备在运行过程中可以进行转速调节,但同时也带来一个困难,即核级WOODWARD505调速器及所用软件源代码采购问题;同时核级电磁阀、电磁驱动器、限位开关、转速探头、转速指示仪等设备也必须采购经过核级鉴定的产品,采购方面也存在一定困难。

注:Woodward505电子调速器用于控制透平压缩机的转速。该系统控制器以微处理器为基础实现控制,可用于单个或双个执行机构的蒸汽轮机。Woodward 505控制系统根据设定的程序实现控制。Wood Ward505输出的控制信号经过I/H转换器转换成液压信号来控制蒸汽透平压缩机主蒸汽门的开度,以达到控制透平压缩机转速的目的。

2.2.2辅助给水汽动泵配套就地控制柜的抗震鉴定问题

辅助给水汽动泵设备实现国产化,其设备已通过抗震鉴定试验,但作为合同设备用于核电站使用,其配套就地控制柜也必须满足抗震要求。由于配套就地控制柜内装包括核级Woodward505调速器等电器元件,其产品在短期内通过抗震鉴定试验存在一定困难。

2.2.3 设备试验风险

汽动泵设备实现泵与汽轮机的整体铸造,节省了安装空间,但对于泵的性能保证问题,由于内部空间结构较小,叶片的调整范围较小,如出现水力性能问题,可调整的空间不大,能否经过修整调整水力性能直至达到技术要求,存在一定隐患。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆鉴于设备没有核电站的运行业绩和经验,必定存在试验后性能不满足合同要求的风险。

3 合同执行重点

3.1 针对汽动泵设备使用核级WOODWARD505调速器及其他核级电磁阀、电磁驱动器、限位开关、转速探头、转速指示仪等设备的采购问题应对措施如下:

(1)调速器为美国Woodward公司设计生产,其核级产品采购较为困难。

应对措施:在此合同开始执行之前,应首先要求供货厂家签订或确保能够采购到用于核电站的核级产品,并能够获得该产品通过核级鉴定的证明文件,以降低我方的合同风险。

(2)其他核级仪控类设备,我国很多厂家也都在积极申请核级鉴定,以期参与到核电设备的供货,汽动泵供货商也希望在未来分包合同中采购国内核级设备,以期降低采购成本。

应对措施:鉴于国内市场还不成熟,仪控设备未在核电站应用等,同时考虑到该设备的重要程度,应在技术协议中明确要求供货商采购与参考电站相同型号仪控设备。

3.2 配套就地控制柜的抗震鉴定问题解决措施

合同明确就地控制柜分供方为苏州东仪,但目前还未通过抗震鉴定。

应对措施:

(1)根据现场进度要求,公司确定就地控制柜样机鉴定完成的期限;

(2)按照时间限制,明确要求供货商出版就地控制柜采购技术规格书时间及就地控制柜内含的所有电器元件的采购进度;

(3)合理安排汽动泵就地控制柜的样机制造及抗震鉴定试验的进度;

(4)明确要求供应商与核安全局沟通就地控制柜抗震鉴定试验及抗震设备边界等问题,避免因双方沟通不畅导致合同设备发生不满核安全法规问题,给设备交货带来不必要的麻烦。

3.3 设备试验风险控制

福清1、2机组项目上,在性能试验过程中发现汽动泵的汽蚀余量超标,导致第一次性能试验失败。初步分析原因为:1 设备试验管路有较小压力损失,进口压力没达到标准,2叶片修整不到位,叶片进口过流面积较小。因此,对于国产化设备,我们更应注意保证泵的水力性能,避免出现水力性能方面的问题。为应对设备性能试验风险,我们应从以下几方面做好控制:

(1)做好设备加工质量检查,尤其对泵叶轮、泵轴、导叶等关键部件的加工制造过程,按照质量计划要求做好见证;如轴的精密加工是关键工艺,其中轴上的重要尺寸很多,容易出现NCR,在检查时应特别注意。

(2)做好装配质量检查

按照装配工艺上的工艺节点,着重检查各部件配合间隙,转子动平衡、跳动等方面的检查;试验后解体检查汽轮机叶轮齿圈,以及轴与轴瓦配合面。

(3)按照试验大纲要求,提前检查试验装置是否具备试验条件,试验回路上的仪表等设备做好校订、量程、有效期等方面的检查;

4 结束语

作为国产化设备,虽然在合同执行上会存在较多的困难,但作为采购项目执行人员,只要在合同前期针对合同执行过程中具体情况的风险做好前瞻性考虑,并在前期做好风险控制,便可以避免或减少国产化设备供货潜在的各种风险;同时项目负责人应加强理论和各种标准的学习,在解决问题的过程中能够理性分析,及时找到问题解决方案,使问题处理更加高效、省时。同时,也可以使得自身业务水平得到提高,应对核电项目快速发展的更高挑战。

论文作者:牛宁海,罗乐

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第11期

论文发表时间:2018/9/5

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