2910月

核电站屏蔽主泵推力轴承运行与维护探讨-

金飞

(登机门核电股份有限公司,浙江登机门 317112)

  摘 要:水润滑的用水砣测深猛然或用力推轴承是第三代核电场屏幕主泵的要紧合成的,同时亦易损合成的,眼前还缺乏回答该合成的的控制和保养阐明。文字鉴于屏幕主泵猛然或用力推轴承组织削尖和控制工况,对杂多的控制制约的情绪反应以代理商的身份行事举行了剖析,现在的了控制使关心当心事项和保养记入项主词。

  关键词:核电场;屏幕主泵;水润滑的;猛然或用力推轴承;液膜

  海内在建的由美国西屋公司设计的第三代核电场记入项主词高音部采取大型号的直上的屏幕泵作为压水式拥挤核电场主变凉钱泵,其亦全球勤劳到这点为止最大的屏幕泵,该泵还缺乏入伙控制(续集略号“屏幕主泵”)。屏幕泵作为一种无走漏封住泵,多功能于化学作用工程及医药行业保送分泌毒液的不受欢迎的求婚者气体、舰船及实验用小型原子炉,但相较之核电场屏幕主泵功用参量要小很多。

  屏幕主泵的猛然或用力推轴承设置在泵体胸部,与保送普通的指导触感,并经过普通的润滑的。与规定的油润滑的猛然或用力推轴承比拟,直上的屏幕泵猛然或用力推轴承用不着补足的油零碎供应倒退,并废止了润滑的油创造的燃烧风险、减小了整泵的围绕查问。

  屏幕主泵无走漏和低燃烧风险的削尖升起了核电场的冷藏箱范围,只由于相当功用参量制约,鉴于预备胸部围绕的制约和润滑的剂黏度高等以代理商的身份行事,给屏幕主泵猛然或用力推轴承的设计和创造高处了争论,同时也对控制和保养现在的了高尚的的要价。本文安身屏幕主泵猛然或用力推轴承的设计削尖,根究该泵猛然或用力推轴承控制的立正所以保养的要点。

  1 屏幕主泵猛然或用力推轴承的组织和法制

  屏幕主泵共享三个轴承,两个径向轴承和单独猛然或用力推轴承,都在电力机械一侧,轴承采取水润滑的方法。径向轴承为圆筒滑动轴承,首要用于均衡由水力、电磁学等产生的径向不均衡力;屏幕主泵猛然或用力推轴承较之径向轴承组织要复杂得多,首要用于均衡由水力合成的和送信人重负所产生的成轴的力。

  屏幕主泵猛然或用力推轴承为双向猛然或用力推轴承,猛然或用力推轴承的猛然或用力推盘与下部飞行结成成极度的人,猛然或用力推轴承左右安博的猛然或用力推瓦小群组织使相等,均由六岁猛然或用力推瓦、六岁正向均衡板、六岁反向均衡板、根底环和曲头钉、弹簧、吝啬鬼等合成的结合。屏幕主泵启动时,跟随猛然或用力推盘转动速率的升起,猛然或用力推盘与猛然或用力推瓦暗中快开始在水膜,两者都暗切中要害摩擦由钝的摩擦转化固态摩擦(即经过液膜触感)。正交的控制时,成轴的加载经过猛然或用力推盘以次印到欺诈性买卖、均衡板、根底环。每个猛然或用力推瓦的正把接地是正向均衡板,欺诈性买卖与均衡板暗中经过势力范围相触感,六岁正向均衡板和六岁反向均衡板胎位不正安顿、首尾相搭接,共有的印力矩,使各欺诈性买卖所蛮横的人的加载向均衡。

  猛然或用力推轴承的上、下猛然或用力推盘热装在下部飞行安博的泵轴上,猛然或用力推盘母材为600使减低成色,双方均有经热等静压科技处置的钨铬钴合金硬金属层,以筹集其耐磨强烈程度,于是缩减猛然或用力推瓦控制时对其形成的磨损。猛然或用力推瓦显露为用水砣测深钱,依托侧夹板经常地在瓦托上,用水砣测深亲自分子组织决定了其具有必然的自润滑的功用和较小的摩擦因数。

  2 屏幕主泵猛然或用力推轴承的控制剖析

  正交的工况下,屏幕主泵的控制可分为三个阶段:启动阶段、全速控制与停运阶段。当核电场不测输掉厂用电源时,要价屏幕主泵可以依托“飞行”的不活动信实地惰转十足过长的。当单台屏幕主泵停运时,设计上容许该泵在零碎普通的功用下反向旋转。续集对核电场零碎和预备控制一道菜中情绪反应猛然或用力推轴承持续性信实控制的专有的以代理商的身份行事举行剖析。

   变速器

  如由公文引出物所得,情绪反应猛然或用力推轴承开始在持续性的动压液膜(猛然或用力推盘与猛然或用力推瓦暗中由钝的摩擦转化固态摩擦)的首要机遇包罗:猛然或用力推盘与猛然或用力推瓦的几多组织、两者都暗中开始在楔形的的清洗、并从楔形的清洗较大的一横向较小的一侧的开始在绝对竞技速率V,润滑的剂的黏度。当屏幕主泵创造当观察员后,除转动速率V和润滑的剂黏度,安宁机遇经常地持续性,V和与液膜厚度成正比例。正交的启动至持续性控制一道菜中,润滑的剂黏度因发烧复活而减小,但其对液膜情绪反应的奉献远决不转动速率。

  .1 低速控制。屏幕主泵在正交的启停、惰转和快速旋转一道菜中首都有一段时期做低速控制,伴跟随液膜营造或解散一道菜,猛然或用力推轴承猛然或用力推盘和猛然或用力推瓦暗中阅历“钝的摩擦-开拓的摩擦-固态摩擦”或相反的功用一道菜。

  钝的摩擦影响的摩擦是当观察员库仑原理的,就是摩擦力F与铅直加载P成正比例,用词句表现为:

  屏幕主泵“倒挂”于精神产生器下部的泵壳上,和规定“正立”安顿的主泵恰恰相反;屏幕主泵的转动合成的整个就座科技零碎压力开拓的到达,不蛮横的人零碎压力加载。由图2可知,屏幕主泵在控制时承载力为转动合成的墓穴性G与运输工具普通的反功用力F之差。正交的启动时,跟随变速器的高处,功用力F逐渐鼓起,猛然或用力推轴承承载力减小,走向最好的液膜的营造,也减小了这一阶段的摩擦力F。但远程的做这一阶段,触感面的摩擦亏耗将高处,产生的热量也将高处,猛然或用力推轴承的控制机遇逐渐产生卓越的水立体的激怒,甚至可能性产生损坏。某核电场相像设计的猛然或用力推轴承在主泵惰转时产生了烧瓦事变。

  屏幕主泵装备单独冷藏箱相关性的变速器勘探者以监视主泵变速器,其输出枪可以产生变速器低告警,也可产生主泵变速器低停堆枪。

  .2 快车道控制。当猛然或用力推轴承到达必然变速器,猛然或用力推盘和猛然或用力推瓦暗中开始在十足厚度的持续性液膜,完整不在固性显露指导触感。通常磨损低,磨耗近于0。这种液膜的厚度发动摩擦面的几多方式、摩擦机遇和半流体的粘度等,即半水力学,由于这种摩擦是契合牛顿粘性摩擦法制的。用数学词句表达为:

  在启、停阶段,地面零碎控制的要价,屏幕主泵需求在零碎控制参量到达相关联的值后才干逐渐升至全速控制。为了把持主泵在其谐振频率不远地过长的控制,主泵变速器给定值最适当的在决定的几何团圆数值中指导拔取,用于零碎卓越的工况的控制查问,拿 … 来说供应稳压器喷淋等。

  低速控制时,猛然或用力推盘和猛然或用力推瓦暗切中要害润滑的剂做层流影响;跟随变速器而且高处,分开润滑的剂绕流雷诺数超越2300~2800时,润滑的剂层流就不会有的在了,一旦有小应激反应,应激反应会增长而转变成湍流。主要地在猛然或用力推瓦与猛然或用力推瓦暗切中要害“沟壑”内,湍流可能性开始在交变压力场和时期震动等水力机遇,在交变应力或共振功用下,刚度缺乏的合成的可能性在应力集合区域呈现性格作废。某猛然或用力推轴承实验一道菜中曾呈现过合成的性格断裂的境遇。

  屏幕主泵装备几何个震动测谋略,用来延续监视泵的震动。震动数值可被实时远程的读取,当震动超门槛时供应告警。

   发烧

  猛然或用力推轴承的控制发烧情绪反应以代理商的身份行事有:猛然或用力推盘和猛然或用力推瓦暗切中要害钝的摩擦和固态摩擦产生热量,电力机械任务产生热量,零碎普通的引导热量,屏幕主泵外置换热器完成热量。正交的工况下,外置换热器可以完成十足的热量,公约猛然或用力推轴承在右边的发烧下任务。

  外置换热器为普通不及格式换热器,热量由发电厂预备变凉水零碎完成,任务效率首要情绪反应以代理商的身份行事包罗:(1)变凉水发烧和流量,预备变凉水零碎正交的控制那就够了做完;(2)被变凉普通的的绕流速率,在屏幕主泵送信人的电力机械一侧设置有辅佐带球者,泵轴转动时,供应屏幕主泵腔体和外置换热器间普通的绕流动力,也即泵变速器越高,变凉极度的物越好。外置换热器的信实控制是猛然或用力推轴承正交的任务的不可避免的必要的。

  当猛然或用力推轴承发烧不测复活,润滑的剂的黏度会浓缩变稠,液膜握力辞谢;万一发烧升至润滑的剂的蒸发法发烧,将无法开始在液膜(蒸发法发烧与压力使关心,屏幕主泵的轴承润滑的剂压力与零碎压力使相等);缺乏液膜,摩擦因数更大,摩擦发寒热更墓穴,摩擦面发烧急剧响起,之后摩擦磨损更墓穴,这一盘旋论证将招致猛然或用力推瓦在很短的时期内违反,低温可能性形成钱黏结剥落,热应力记在账上可能性形成失真、断裂等。所以需求当心主泵启动时的零碎压力,缩减轴承润滑的剂蒸发法的可能性性;别的,即需求在主零碎压力浓缩变稠到必然水立体时,不自觉动作引发其他事件的一件事停泵,免得鉴于压力浓缩变稠产生蒸发法。如图3所示,某核电场相像设计的猛然或用力推轴承的用水砣测深瓦鉴于热应力记在账上开裂。

  屏幕主泵装有几何台冗余的冷藏箱相关性发烧勘探者来监视主泵轴承变凉水通道发烧。这些勘探者输出枪可产生停运屏幕主泵的轴承变凉水通道发烧高枪,同时发烧材料可实时远程的显示和性格告警。

   水质

  猛然或用力推轴承的持续性控制和猛然或用力推盘/猛然或用力推瓦的钱显露使适应使关心。液膜的计算厚度使相等境遇下,显露粗糙度越大,液膜的现实无效厚度也就越小。当其早已超越目前的变速器下的水膜计算厚度,则很可能性产生钝的摩擦,引起猛然或用力推轴承控制机遇激怒,甚至使猛然或用力推瓦损害。

  鉴于猛然或用力推盘采取了耐磨钱,一般境遇下,显露粗糙度的高处首要由猛然或用力推瓦的磨损形成,磨损的理智首要包罗两个小眼面:(1)猛然或用力推瓦与猛然或用力推盘的摩擦,首要产生在低变速器工况下;(2)润滑的剂中在固性颗粒。

  润滑的剂中在固性颗粒的出于思索有三个小眼面:(1)润滑的剂出于于主零碎变凉钱(硼烈性酒),主零碎变凉钱切中要害杂质;(2)猛然或用力推瓦摩擦时违世的用水砣测深颗粒;(3)硼烈性酒结晶,经过把持启泵时轴承水温可以把持。变凉钱水质可以在核电场停堆后举行样品剖析,判别水质条件合格所以猛然或用力推瓦的磨损境遇条件可以接待。

  一般而言,在猛然或用力推瓦的磨损一道菜中,显露粗糙度常常增大的,猛然或用力推瓦的显露粗糙度超越冷藏箱值时,就会产生违反。由上文可知,猛然或用力推瓦的寿命不克不及天真用控制时期来测量法,还将会思索泵的启停次数和水质对显露粗糙度的情绪反应。当猛然或用力推瓦的显露粗糙度超越冷藏箱值时,应立即兑换瓦块,这样才干公约屏幕主泵的控制冷藏箱。

  海内某单位实验台架上的屏幕泵曾因轴承水水质较差招致好的一面和下部径向轴承用水砣测深瓦均呈现关系上地墓穴的磨损,与用水砣测深瓦相配的联轴节也呈现了卓越的水立体的磨损。

  小结:(1)发电厂应放量缩减屏幕主泵的启停次数;(2)发电厂应放量延长屏幕主泵低变速器控制时期;(3)发电厂应公约主泵外置变凉零碎的信实控制;(4)发电厂应注重变速器、发烧、震动监视材料,在枪引发其他事件的一件事停泵前判别非常境遇并提早剖析处置,可浓缩变稠对零碎和预备的不顺情绪反应;(5)发电厂应在停堆后对屏幕主泵腔体内的水质样品剖析,提议在后续改善设计时思索控制和谐样品的可能性性;(6)发电厂在主零碎及与主零碎指导或直接衔接零碎抢修一道菜中,枯燥的当心防异物凑合着活下去;(7)发电厂主零碎充排水手续需思索放量把持鉴于充排水开刀形成可能性的杂质在主泵内聚集。

  3 屏幕主泵猛然或用力推轴承的保养根究

  经过对屏幕主泵猛然或用力推轴承控制情绪反应以代理商的身份行事的剖析可知,猛然或用力推轴承在正交的控制一道菜中首要在以下亏耗:(1)远程的控制及屡次启停开刀,招致用水砣测深猛然或用力推瓦磨损、显露粗糙度浓缩变稠;(2)远程的控制,流致震动招致强烈程度较低的合成的应力集合区域性格,招致紧固件偏移或松脱;(3)远程的控制,猛然或用力推盘显露、加载均衡合成的触感面磨损。

  万一控制和保养不妥,猛然或用力推轴承在非常候鸟或事变制约可能性在以下损害:(1)用水砣测深猛然或用力推瓦墓穴磨损、划伤、块状剥落、开裂等;(2)猛然或用力推瓦侧夹板失真、断裂;(3)猛然或用力推瓦脱瓦托和侧夹板;(4)加载均衡合成的触感面墓穴磨损;(5)猛然或用力推盘磨损、开裂、热失真。所以,必要的注重屏幕主泵猛然或用力推轴承的保养、抢修。提议核电场在日常和大修阶段采取以下谋略和阴谋:(1)日常保养:预备凑合着活下去设计、固执己见设计对屏幕主泵发烧、震动等极度的测材料时限举行最近的剖析,为发电厂控制和大修放映供应由于;预备十足的备用部分。化学作用设计时限对主零碎主要地主泵胸部变凉盘旋水的水质举行剖析,基调关怀水质中金属与碳的满足。(2)崩溃抢修:提议如发电厂控制时期、启停次数、惰转等候鸟次数所以日常监视的材料,决定条件在大修时对猛然或用力推轴承举行崩溃反省,猛然或用力推轴承检测的记入项主词可能的选择如何包罗:反省用水砣测深猛然或用力推瓦显露粗糙度、立体度所以条件有记分、打开等缺陷;反省用水砣测深猛然或用力推瓦与瓦托、侧夹板暗切中要害相配条件分不开的;反省侧夹板的内内部缺陷(无损检测);检测极度的加载均衡合成的触感面的磨损境遇;反省曲头钉、吝啬鬼等紧固件条件松脱;反省预紧弹簧条件失真;反省猛然或用力推盘显露粗糙度、立体度所以条件有记分、打开等缺陷。对反省无资格的的合成的举行修理工作(如所有的拓本)或兑换。抢修一道菜必要的公约屏幕主泵腔体胸部的清洗度。

  4 收场白

  本文对核电场屏幕主泵猛然或用力推轴承控制与保养举行了扼要的剖析和根究,现在的的润滑的剂样品和合成的保养谋略等提议供该预备在海内的设计、创造和控制举行咨询。鉴于大型号的屏幕主泵在核电勤劳域名尚属高音部运用,缺乏过长的的控制经历,且承当了核电场冷藏箱功用,可能的选择创造厂抚养的控制与保养阐明是何许的,控制发电厂都必要的持谨慎的姿态,宽敞的了解和守旧方针决策,并在现实控制和保养中总结和分享经历。为确保屏幕主泵猛然或用力推轴承毛病境遇下的快适应,也提议核电厂尽早发展猛然或用力推轴承兑换等固执己见预备任务,原来如此缩减屏幕主泵毛病对核电厂形成的秩序性情绪反应。

  咨询公文

  [1]吴仁荣,林志强,吴书朗.泵用水润滑的轴承的论述与开发和功能[J].抽水机技术,2012,(1).

  [2]黄成铭.拥挤主泵水润滑的猛然或用力推轴承的设计论述[J].机械,1990,(3).

  [3]张仁江,武中德,张宏.核电主泵电力机械水润滑的硅化用水砣测深径向轴承实验论述[J].能量守恒技术,2003,(3).

  [4]司占博,旺格,郭阳杨.水润滑的猛然或用力推轴承猛然或用力推瓦应力场剖析[J].润滑的与封住,2012,37(6).

出于:《中国1971高新技术建立》2015年第13期

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