CN102456418B - 一种核反应堆冷却剂泵机械密封泄漏量异常的预防方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种核反应堆冷却剂泵机械密封泄漏量异常的预防方法，冷却剂泵的1号轴封注入水回路中设置有两列并联的过滤器，其中一列过滤器在线运行，另一列过滤器备用，该预防方法包括如下步骤：S1检测一回路的硼浓度；S2将一回路的硼浓度与备用列的过滤器的硼浓度作比较；S3当备用列的过滤器的硼浓度与一回路的硼浓度的差值超过预设值时，将备用列的过滤器切换至在线运行，将在线运行列的过滤器切换至备用。在本发明的预防方法中，当备用列过滤器的硼浓度与一回路的硼浓度之差大于预设值时，进行过滤器切换，可以利用备用列过滤器内相对高硼浓度的轴封注入水及时地对1号轴封密封面进行冲洗，可以及时有效的改善1号轴封密封面的密封状况。

Description

一种核反应堆冷却剂泵机械密封泄漏量异常的预防方法
技术领域
本发明涉及核电站的安全维护方法，更具体地说，涉及一种核反应堆冷却剂泵机械密封泄漏流量异常的预防方法。
背景技术
反应堆冷却剂系统(以下称RCP系统)即核电站一回路的主回路，其主要功能是使冷却剂循环流动，将堆芯中核裂变产生的热量通过蒸发器传输给二回路，同时冷却堆芯，防止燃料元件烧毁或毁坏。反应堆冷却剂泵简称主泵，一回路的每一条主环路有一台主泵，用于驱动冷却剂在RCP系统内循环。轴封组件(也称轴封系统)是核反应堆一回路主泵的关键部件，其性能的好坏直接影响泵的安全工作。
轴封系统由三道串联的轴封组成，位于泵轴末端，它的作用是保证在电厂正常运行期间从RCP系统沿泵轴向安全壳的泄漏量基本为零。第一道轴封是可控制的液膜密封，第二和第三道轴封是摩擦面密封。
第一道密封即1号密封，位于轴承上面，其结构如图1所示，它是流体静力平衡式、依靠液膜悬浮的受控泄漏轴封，其主要部件是一个随轴一起转动的动环和一个与密封外罩固定的静环(可上下移动)。动环和静环的不锈钢圈上喷涂氧化铝覆面，这样密封覆面很耐腐蚀，而且它的膨胀系数和不锈钢圈基本相同。在运转中两个环的表面并不接触，有一层液膜隔开，否则就会磨损，从而发生泄露。
参看图2，在正常运行中，温度为55摄氏度的轴封注入水以高于RCP系统绝对压力(约15.8Mp)进入泵中，流量约为1.8m3/h，在1号轴封内产生15.5Mp的压降。此注入水中大约11m3/h经泵轴和热屏向下流动，并进入RCP系统，这就防止一回路冷却剂进入泵轴和轴封区。其余0.7m3/h的注入水通过1号轴封，被第二道轴封即2号轴封阻挡，一小部分流过2号轴封，其余流入1号轴封泄漏管线，与RCP过剩下斜管线汇合后回到化学和容积控制系统(下称RCV系统)上冲泵入口处。
由于1号轴封是依靠液膜密封，系统在运行的过程中产生的杂质会对液膜密封造成破坏，造成泄漏量异常，泄漏量异常情况严重时会导致机组的核安全及运行安全事故。参看图3，为保障系统的安全运行，在1号轴封注入水回路上设置有并联的两列过滤器，一列在线运行，另一列备用，备用列过滤器内封有含硼酸的轴封注入水。当系统出现紧急情况或在线运行的过滤器两端的压差超过额定值时，将备用切入到系统中，将原来在线运行列切换至备用列。当过滤器两端的压差超过额定值时，意味着过滤器中已经积攒了大量的杂质，可能已经导致1号轴封已经产生的了破坏，不利于1号轴封泄漏的预防。
发明内容
本发明的目的在于提供一种核反应堆冷却剂泵机械密封泄漏量异常的预防方法，该方法可以预防核反应堆冷却剂泵机械密封泄流量异常的发生，延长主泵的工作寿命，保证核反应堆的正常运行。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造种核反应堆冷却剂泵机械密封泄漏量异常的预防方法，所述冷却剂泵的1号轴封注入水回路中设置有两列并联的过滤器，其中一列过滤器在线运行，另一列过滤器备用，其特征在于，所述预防方法包括如下步骤：
S1检测一回路的硼浓度；
S2将一回路的硼浓度与备用列的过滤器的硼浓度作比较；
S3当备用列的过滤器的硼浓度与一回路的硼浓度的差值超过预设值时，将备用列的过滤器切换至在线运行，将在线运行列的过滤器切换至备用。
在本发明所述的核反应堆冷却剂泵机械密封泄漏量异常的预防方法中，所述预设值的范围为50～150ppm。
在本发明所述的核反应堆冷却剂泵机械密封泄漏量异常的预防方法中，所述预设值为100ppm。
在本发明所述的核反应堆冷却剂泵机械密封泄漏量异常的预防方法中，所述步骤S3中，当备用列的过滤器的硼浓度与一回路的硼浓度的差值超过预设值时，首先将备用列的过滤器切换至在线运行，两列过滤器短时并联运行，然后将原在线运行列的过滤器切换至备用。
在本发明所述的核反应堆冷却剂泵机械密封泄漏量异常的预防方法中，该预防方法还包括将切换至备用列的过滤器更换的步骤。
实施本发明的核反应堆冷却剂泵机械密封泄漏量异常的预防方法，具有以下有益效果：在本发明的预防方法中，当备用列过滤器的硼浓度与一回路的硼浓度之差大于预设值时，就将备用列过滤器和在线运行列过滤器进行切换，可以利用备用列过滤器内相对高硼浓度的轴封注入水及时地对1号轴封密封面进行冲洗，可以及时有效的改善1号轴封密封面的密封状况，有利于延长冷却剂泵的寿命，有利于系统安全可靠的运行。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是核反应堆冷却剂泵轴封结构示意图；
图2是核反应堆冷却剂泵轴封水流程图；
图3是核反应堆冷却剂泵轴封水注入、泄漏流程图；
具体实施方式
下面结合具体实施例详细介绍本发明的核反应堆冷却剂泵机械密封泄漏量异常的预防方法是如何实施的。
由于轴封注入水回路的部分水流入到一回路，另外一部分水和轴封泄漏水一起回流到轴封注入水回路中，稳定运行时，在线运行列滤网的硼浓度和一回路的硼浓度是一致的，所以检测一回路的硼浓度即可得到在线运行列的过滤器的硼浓度，一回路的硼浓度可以由一回路的硼浓度表读出；得到一回路硼浓度后和备用列的过滤器的硼浓度做比较，当备用列的过滤器的硼浓度与备用列的过滤器的硼浓度之差超高预设值时，将备用列的过滤器切换至运行列，两列过滤器短时并联运行，然后将原在线运行列过滤器切换至备用。与现有的过滤器切换流程相比，本发明的预防方法及早的切换了滤网，可以利用备用列过滤器内相对高硼浓度的轴封注入水及时地对1号轴封密封面进行冲洗，可以及时有效的改善1号轴封密封面的密封状况，有利于延长冷却剂泵的寿命，有利于系统安全可靠的运行，也使备用列过滤器得到充分的利用。
备用列过滤器的硼浓度可以通过以下方式获得，如果是新的过滤器，其硼浓度为封入到过滤器的轴封注入水的硼浓度；如果是运行过程中切换至备用列的过滤器的硼浓度，其硼浓度为切换时一回路的硼浓度。
备用列的过滤器的硼浓度与备用列的过滤器的硼浓度之差的预设值可以为50ppm、100ppm或150ppm，或者50～100ppm范围的任意值，优选100ppm。
当切换至备用列的过滤器，如果硼浓度已降至比较低的程度，可以将其更换为新的过滤器。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (4)

1.一种核反应堆冷却剂泵机械密封泄漏量异常的预防方法，所述冷却剂泵的1号轴封注入水回路中设置有两列并联的过滤器，其中一列过滤器在线运行，另一列过滤器备用，其特征在于，所述预防方法包括如下步骤：
S1检测一回路的硼浓度；
S2将一回路的硼浓度与备用列的过滤器的硼浓度作比较；
S3当备用列的过滤器的硼浓度与一回路的硼浓度的差值超过预设值时，将备用列的过滤器切换至在线运行，将在线运行列的过滤器切换至备用，所述预设值的范围为50～150ppm；
所述备用列的过滤器的硼浓度可以通过以下方式获得，如果是新的过滤器，其硼浓度为封入到过滤器的轴封注入水的硼浓度；如果是运行过程中切换至备用列的过滤器的硼浓度，其硼浓度为切换时一回路的硼浓度。
2.根据权利要求1所述的核反应堆冷却剂泵机械密封泄漏量异常的预防方法，其特征在于，所述预设值为100ppm。
3.根据权利要求1或2所述的核反应堆冷却剂泵机械密封泄漏量异常的预防方法，其特征在于，所述步骤S3中，当备用列的过滤器的硼浓度与一回路的硼浓度的差值超过预设值时，首先将备用列的过滤器切换至在线运行，两列过滤器短时并联运行，然后将原在线运行列的过滤器切换至备用。
4.根据权利要求3所述的核反应堆冷却剂泵机械密封泄漏量异常的预防方法，其特征在于，该预防方法还包括将切换至备用列的过滤器更换的步骤。
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