核電站主空壓機(jī)轉(zhuǎn)子涂層脫落原因分析及解決方案研究

文志+陳萬(wàn)軍

摘 要：該文以相關(guān)核電項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的主空壓機(jī)高壓轉(zhuǎn)子涂層脫落問(wèn)題為切入點(diǎn)，通過(guò)深入的調(diào)研和大量的數(shù)據(jù)及材料的對(duì)比研究，分析了高壓轉(zhuǎn)子涂層脫落的原因，并提出了建設(shè)性的解決方案。

關(guān)鍵詞：空壓機(jī) ?轉(zhuǎn)子 ?涂層 ?核電站

中圖分類號(hào)：TH45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）11（b）-0034-02

Research on Main Air Compressor of Nuclear Power Station Rotor Peeling Coating Cause Analysis and the Scheme of Problem Solving

Wen Zhi Chen Wanjun

（Equipment Procurement and Supply Division， China Nuclear Power Engineering Company LTD，Shenzhen of Guangdong Prov. 518124， China）

Abstract：This thesis mainly Based on the related nuclear power project construction site of the main air compressor high pressure rotor peeling coating problem as the breakthrough point， through research and comparative study on the large amounts of data and materials， Analyze the cause of the high pressure rotor peeling coating， and puts forward some constructive solutions.

Key Words：Air Compressor;Rotor;Peeling Coating;Nuclear Power Station

壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)主空壓機(jī)組作為核電站壓縮空氣的主要來(lái)源，承擔(dān)著為全廠動(dòng)力設(shè)施和氣動(dòng)裝置提供壓縮空氣的任務(wù)，空壓機(jī)設(shè)備能否安全運(yùn)行關(guān)系到整個(gè)電站壓縮空氣的來(lái)源是否穩(wěn)定可靠。該文以相關(guān)核電項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的空壓機(jī)高壓轉(zhuǎn)子涂層脫落問(wèn)題為切入點(diǎn)，通過(guò)深入的調(diào)研和大量的數(shù)據(jù)及材料的對(duì)比研究，深入分析了高壓轉(zhuǎn)子涂層脫落的原因，并提出了建設(shè)性的解決方案，對(duì)后續(xù)核電項(xiàng)目有著重要的參考價(jià)值和普遍的借鑒意義。

1 問(wèn)題描述

2012年6月，空壓機(jī)服務(wù)工程師在處理A核電項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題時(shí)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)安裝的空壓機(jī)高壓轉(zhuǎn)子涂層存在脫落的情況，隨后，在B核電項(xiàng)目及C核電項(xiàng)目分別對(duì)各自現(xiàn)場(chǎng)的空壓機(jī)作了相關(guān)檢查，發(fā)現(xiàn)設(shè)備均出現(xiàn)了類似問(wèn)題。

各項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的圖片如下。

A核電項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)圖片如圖1。

B核電項(xiàng)目圖片如圖2。

C核電項(xiàng)目圖片如圖3。

由于無(wú)油水冷螺桿式空壓機(jī)沒(méi)有潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑及帶走細(xì)小顆粒，轉(zhuǎn)子涂層與高速高壓含雜質(zhì)的流動(dòng)氣體直接進(jìn)行摩擦，故轉(zhuǎn)子涂層對(duì)轉(zhuǎn)子本身起著重要的保護(hù)作用，其完好程度是確?？諌簷C(jī)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵因素。

轉(zhuǎn)子涂層脫落直接影響空壓機(jī)運(yùn)行性能。轉(zhuǎn)子涂層脫落后將使空壓機(jī)的壓縮轉(zhuǎn)子直接暴露在未經(jīng)干燥過(guò)濾處理的壓縮空氣中，容易造成螺桿銹蝕、二級(jí)出氣壓力低、高壓轉(zhuǎn)子工作效率降低等一系列問(wèn)題，從而降低空壓機(jī)使用壽命，影響核電站機(jī)組的正常運(yùn)行。

2 原因分析

三個(gè)核電項(xiàng)目的轉(zhuǎn)子涂層剝落情況基本相同，可以排除由于使用地點(diǎn)的差異帶來(lái)的涂層剝落問(wèn)題造成的影響。經(jīng)分析，造成高壓轉(zhuǎn)子涂層脫落的主要原因如下。

（1）設(shè)備存儲(chǔ)時(shí)間較長(zhǎng)且存儲(chǔ)環(huán)境較差。

經(jīng)了解，上述三個(gè)項(xiàng)目的交貨期及安裝調(diào)試時(shí)間如表1所示。

從上表可得出各項(xiàng)目的空壓機(jī)交付后到安裝調(diào)試時(shí)間全部超過(guò)了1年甚至1年半以上的時(shí)間。核電站位于海邊，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境潮濕，空壓機(jī)現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)存時(shí)間較長(zhǎng)，設(shè)備出廠時(shí)放置在空壓機(jī)內(nèi)的干燥包（正常使用周期為半年）逐漸失去功效，從而導(dǎo)致空壓機(jī)內(nèi)部尤其是高壓轉(zhuǎn)子內(nèi)部濕度較大，從而對(duì)轉(zhuǎn)子涂層的性能產(chǎn)生一定的影響。

（2）吹掃空氣品質(zhì)較低，冷凝水破壞高壓轉(zhuǎn)子涂層。

為在空壓機(jī)停運(yùn)期間對(duì)其高壓轉(zhuǎn)子進(jìn)行干燥保養(yǎng)，空壓機(jī)需要引一路空氣對(duì)其高壓轉(zhuǎn)子進(jìn)行吹掃，考慮到設(shè)備集成、便于維護(hù)保養(yǎng)等因素，根據(jù)空壓機(jī)供應(yīng)商的原設(shè)計(jì)方案，相關(guān)管線集成在空壓機(jī)設(shè)備本體上，吹掃空氣引自空壓機(jī)出口。由于空壓機(jī)內(nèi)的后冷卻器疏水閥不能有效去除吹掃空氣中的水分，從而導(dǎo)致該部分空氣濕度較大，同時(shí)該部分空氣未經(jīng)過(guò)濾處理，所含雜質(zhì)較多。

核電站備用空壓機(jī)較多，空壓機(jī)安裝調(diào)試完畢后未能長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)運(yùn)行，空壓機(jī)停機(jī)后高壓轉(zhuǎn)子內(nèi)部將會(huì)殘留高溫飽和濕空氣，而原設(shè)計(jì)方案中的吹掃空氣又未能起到干燥高壓轉(zhuǎn)子的作用，由于主空壓機(jī)高壓轉(zhuǎn)子陰陽(yáng)螺桿嚙合處間隙很小，設(shè)備冷卻后飽和濕空氣很容易產(chǎn)生冷凝水并附著于轉(zhuǎn)子涂層表面，再次啟動(dòng)時(shí)，水滴在轉(zhuǎn)子高速運(yùn)動(dòng)中撞擊轉(zhuǎn)子，從而破壞轉(zhuǎn)子表面涂層。

3 處理方案

空壓機(jī)高壓轉(zhuǎn)子涂層脫落的主要原因是空壓機(jī)停機(jī)后，從空壓機(jī)出口處引出的吹掃空氣無(wú)法將高壓轉(zhuǎn)子內(nèi)的高溫飽和濕空氣及時(shí)排出。為徹底解決相關(guān)問(wèn)題，需對(duì)高壓轉(zhuǎn)子吹掃管線進(jìn)行相應(yīng)的改造。

綜合分析核電站壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)際情況，最終確定將高壓轉(zhuǎn)子吹掃空氣的引氣點(diǎn)移至干儲(chǔ)氣罐之后的壓縮空氣管線上，該處的壓縮空氣已經(jīng)過(guò)干燥器及其配套過(guò)濾器的干燥過(guò)濾處理，濕度低，雜質(zhì)少，能夠有效滿足空壓機(jī)高壓轉(zhuǎn)子的吹掃要求，相關(guān)管線采用材質(zhì)為304L的不銹鋼管，設(shè)計(jì)溫度與設(shè)計(jì)壓力與壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)溫度和設(shè)計(jì)壓力相同。為防止異物進(jìn)入，在吹掃空氣進(jìn)入高壓轉(zhuǎn)子之前的管線上設(shè)置了一個(gè)過(guò)濾器，同時(shí)為方便管線檢修，在吹掃管線的支線上配備了手動(dòng)截止閥。

同時(shí)，在后續(xù)核電項(xiàng)目建設(shè)中，建議關(guān)注如下事項(xiàng)。

（1）重視設(shè)備到貨進(jìn)度與現(xiàn)場(chǎng)安裝，調(diào)試進(jìn)度的匹配性，縮短空壓機(jī)現(xiàn)場(chǎng)存儲(chǔ)時(shí)間確?？諌簷C(jī)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后盡快安裝調(diào)試完畢。

（2）關(guān)注空壓機(jī)儲(chǔ)存問(wèn)題，空壓機(jī)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后加強(qiáng)巡檢，保持空壓機(jī)內(nèi)部的干燥。

（3）安裝調(diào)試完畢后，應(yīng)注意相關(guān)備用空壓機(jī)的開機(jī)運(yùn)行，避免備用空壓機(jī)長(zhǎng)期不運(yùn)行而在高壓轉(zhuǎn)子內(nèi)殘存飽和濕空氣。

（4）系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮吹掃空氣的取氣點(diǎn)及相關(guān)管線、閥門的設(shè)計(jì)。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)相關(guān)改造，可以確保空壓機(jī)在停運(yùn)期間高壓轉(zhuǎn)子處于干燥空氣的保護(hù)，從而使高壓轉(zhuǎn)子涂層不受損傷。實(shí)踐證明，采用該方案可以保證空壓機(jī)組穩(wěn)定可靠運(yùn)行，安全地為核電站提供壓縮空氣，滿足了機(jī)組正常運(yùn)行的需求。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳濟(jì)東.大亞灣核電站系統(tǒng)及運(yùn)行[M].原子能出版社，1994.

[2] 廣東核電培訓(xùn)中心.900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設(shè)備[M].原子能出版社，2004（7）.

[3] 《嶺澳核電工程實(shí)踐與創(chuàng)新》輯委員會(huì).嶺澳核電工程實(shí)踐與創(chuàng)新[M].原子能出版社，2002.endprint

摘 要：該文以相關(guān)核電項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的主空壓機(jī)高壓轉(zhuǎn)子涂層脫落問(wèn)題為切入點(diǎn)，通過(guò)深入的調(diào)研和大量的數(shù)據(jù)及材料的對(duì)比研究，分析了高壓轉(zhuǎn)子涂層脫落的原因，并提出了建設(shè)性的解決方案。

關(guān)鍵詞：空壓機(jī) ?轉(zhuǎn)子 ?涂層 ?核電站

中圖分類號(hào)：TH45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）11（b）-0034-02

Research on Main Air Compressor of Nuclear Power Station Rotor Peeling Coating Cause Analysis and the Scheme of Problem Solving

Wen Zhi Chen Wanjun

（Equipment Procurement and Supply Division， China Nuclear Power Engineering Company LTD，Shenzhen of Guangdong Prov. 518124， China）

Abstract：This thesis mainly Based on the related nuclear power project construction site of the main air compressor high pressure rotor peeling coating problem as the breakthrough point， through research and comparative study on the large amounts of data and materials， Analyze the cause of the high pressure rotor peeling coating， and puts forward some constructive solutions.

Key Words：Air Compressor;Rotor;Peeling Coating;Nuclear Power Station

壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)主空壓機(jī)組作為核電站壓縮空氣的主要來(lái)源，承擔(dān)著為全廠動(dòng)力設(shè)施和氣動(dòng)裝置提供壓縮空氣的任務(wù)，空壓機(jī)設(shè)備能否安全運(yùn)行關(guān)系到整個(gè)電站壓縮空氣的來(lái)源是否穩(wěn)定可靠。該文以相關(guān)核電項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的空壓機(jī)高壓轉(zhuǎn)子涂層脫落問(wèn)題為切入點(diǎn)，通過(guò)深入的調(diào)研和大量的數(shù)據(jù)及材料的對(duì)比研究，深入分析了高壓轉(zhuǎn)子涂層脫落的原因，并提出了建設(shè)性的解決方案，對(duì)后續(xù)核電項(xiàng)目有著重要的參考價(jià)值和普遍的借鑒意義。

1 問(wèn)題描述

2012年6月，空壓機(jī)服務(wù)工程師在處理A核電項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題時(shí)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)安裝的空壓機(jī)高壓轉(zhuǎn)子涂層存在脫落的情況，隨后，在B核電項(xiàng)目及C核電項(xiàng)目分別對(duì)各自現(xiàn)場(chǎng)的空壓機(jī)作了相關(guān)檢查，發(fā)現(xiàn)設(shè)備均出現(xiàn)了類似問(wèn)題。

各項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的圖片如下。

A核電項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)圖片如圖1。

B核電項(xiàng)目圖片如圖2。

C核電項(xiàng)目圖片如圖3。

由于無(wú)油水冷螺桿式空壓機(jī)沒(méi)有潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑及帶走細(xì)小顆粒，轉(zhuǎn)子涂層與高速高壓含雜質(zhì)的流動(dòng)氣體直接進(jìn)行摩擦，故轉(zhuǎn)子涂層對(duì)轉(zhuǎn)子本身起著重要的保護(hù)作用，其完好程度是確保空壓機(jī)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵因素。

轉(zhuǎn)子涂層脫落直接影響空壓機(jī)運(yùn)行性能。轉(zhuǎn)子涂層脫落后將使空壓機(jī)的壓縮轉(zhuǎn)子直接暴露在未經(jīng)干燥過(guò)濾處理的壓縮空氣中，容易造成螺桿銹蝕、二級(jí)出氣壓力低、高壓轉(zhuǎn)子工作效率降低等一系列問(wèn)題，從而降低空壓機(jī)使用壽命，影響核電站機(jī)組的正常運(yùn)行。

2 原因分析

三個(gè)核電項(xiàng)目的轉(zhuǎn)子涂層剝落情況基本相同，可以排除由于使用地點(diǎn)的差異帶來(lái)的涂層剝落問(wèn)題造成的影響。經(jīng)分析，造成高壓轉(zhuǎn)子涂層脫落的主要原因如下。

（1）設(shè)備存儲(chǔ)時(shí)間較長(zhǎng)且存儲(chǔ)環(huán)境較差。

經(jīng)了解，上述三個(gè)項(xiàng)目的交貨期及安裝調(diào)試時(shí)間如表1所示。

從上表可得出各項(xiàng)目的空壓機(jī)交付后到安裝調(diào)試時(shí)間全部超過(guò)了1年甚至1年半以上的時(shí)間。核電站位于海邊，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境潮濕，空壓機(jī)現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)存時(shí)間較長(zhǎng)，設(shè)備出廠時(shí)放置在空壓機(jī)內(nèi)的干燥包（正常使用周期為半年）逐漸失去功效，從而導(dǎo)致空壓機(jī)內(nèi)部尤其是高壓轉(zhuǎn)子內(nèi)部濕度較大，從而對(duì)轉(zhuǎn)子涂層的性能產(chǎn)生一定的影響。

（2）吹掃空氣品質(zhì)較低，冷凝水破壞高壓轉(zhuǎn)子涂層。

為在空壓機(jī)停運(yùn)期間對(duì)其高壓轉(zhuǎn)子進(jìn)行干燥保養(yǎng)，空壓機(jī)需要引一路空氣對(duì)其高壓轉(zhuǎn)子進(jìn)行吹掃，考慮到設(shè)備集成、便于維護(hù)保養(yǎng)等因素，根據(jù)空壓機(jī)供應(yīng)商的原設(shè)計(jì)方案，相關(guān)管線集成在空壓機(jī)設(shè)備本體上，吹掃空氣引自空壓機(jī)出口。由于空壓機(jī)內(nèi)的后冷卻器疏水閥不能有效去除吹掃空氣中的水分，從而導(dǎo)致該部分空氣濕度較大，同時(shí)該部分空氣未經(jīng)過(guò)濾處理，所含雜質(zhì)較多。

核電站備用空壓機(jī)較多，空壓機(jī)安裝調(diào)試完畢后未能長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)運(yùn)行，空壓機(jī)停機(jī)后高壓轉(zhuǎn)子內(nèi)部將會(huì)殘留高溫飽和濕空氣，而原設(shè)計(jì)方案中的吹掃空氣又未能起到干燥高壓轉(zhuǎn)子的作用，由于主空壓機(jī)高壓轉(zhuǎn)子陰陽(yáng)螺桿嚙合處間隙很小，設(shè)備冷卻后飽和濕空氣很容易產(chǎn)生冷凝水并附著于轉(zhuǎn)子涂層表面，再次啟動(dòng)時(shí)，水滴在轉(zhuǎn)子高速運(yùn)動(dòng)中撞擊轉(zhuǎn)子，從而破壞轉(zhuǎn)子表面涂層。

3 處理方案

空壓機(jī)高壓轉(zhuǎn)子涂層脫落的主要原因是空壓機(jī)停機(jī)后，從空壓機(jī)出口處引出的吹掃空氣無(wú)法將高壓轉(zhuǎn)子內(nèi)的高溫飽和濕空氣及時(shí)排出。為徹底解決相關(guān)問(wèn)題，需對(duì)高壓轉(zhuǎn)子吹掃管線進(jìn)行相應(yīng)的改造。

綜合分析核電站壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)際情況，最終確定將高壓轉(zhuǎn)子吹掃空氣的引氣點(diǎn)移至干儲(chǔ)氣罐之后的壓縮空氣管線上，該處的壓縮空氣已經(jīng)過(guò)干燥器及其配套過(guò)濾器的干燥過(guò)濾處理，濕度低，雜質(zhì)少，能夠有效滿足空壓機(jī)高壓轉(zhuǎn)子的吹掃要求，相關(guān)管線采用材質(zhì)為304L的不銹鋼管，設(shè)計(jì)溫度與設(shè)計(jì)壓力與壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)溫度和設(shè)計(jì)壓力相同。為防止異物進(jìn)入，在吹掃空氣進(jìn)入高壓轉(zhuǎn)子之前的管線上設(shè)置了一個(gè)過(guò)濾器，同時(shí)為方便管線檢修，在吹掃管線的支線上配備了手動(dòng)截止閥。

同時(shí)，在后續(xù)核電項(xiàng)目建設(shè)中，建議關(guān)注如下事項(xiàng)。

（1）重視設(shè)備到貨進(jìn)度與現(xiàn)場(chǎng)安裝，調(diào)試進(jìn)度的匹配性，縮短空壓機(jī)現(xiàn)場(chǎng)存儲(chǔ)時(shí)間確?？諌簷C(jī)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后盡快安裝調(diào)試完畢。

（2）關(guān)注空壓機(jī)儲(chǔ)存問(wèn)題，空壓機(jī)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后加強(qiáng)巡檢，保持空壓機(jī)內(nèi)部的干燥。

（3）安裝調(diào)試完畢后，應(yīng)注意相關(guān)備用空壓機(jī)的開機(jī)運(yùn)行，避免備用空壓機(jī)長(zhǎng)期不運(yùn)行而在高壓轉(zhuǎn)子內(nèi)殘存飽和濕空氣。

（4）系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮吹掃空氣的取氣點(diǎn)及相關(guān)管線、閥門的設(shè)計(jì)。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)相關(guān)改造，可以確?？諌簷C(jī)在停運(yùn)期間高壓轉(zhuǎn)子處于干燥空氣的保護(hù)，從而使高壓轉(zhuǎn)子涂層不受損傷。實(shí)踐證明，采用該方案可以保證空壓機(jī)組穩(wěn)定可靠運(yùn)行，安全地為核電站提供壓縮空氣，滿足了機(jī)組正常運(yùn)行的需求。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳濟(jì)東.大亞灣核電站系統(tǒng)及運(yùn)行[M].原子能出版社，1994.

[2] 廣東核電培訓(xùn)中心.900MW壓水堆核電站系統(tǒng)與設(shè)備[M].原子能出版社，2004（7）.

[3] 《嶺澳核電工程實(shí)踐與創(chuàng)新》輯委員會(huì).嶺澳核電工程實(shí)踐與創(chuàng)新[M].原子能出版社，2002.endprint

摘 要：該文以相關(guān)核電項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的主空壓機(jī)高壓轉(zhuǎn)子涂層脫落問(wèn)題為切入點(diǎn)，通過(guò)深入的調(diào)研和大量的數(shù)據(jù)及材料的對(duì)比研究，分析了高壓轉(zhuǎn)子涂層脫落的原因，并提出了建設(shè)性的解決方案。

關(guān)鍵詞：空壓機(jī) ?轉(zhuǎn)子 ?涂層 ?核電站

中圖分類號(hào)：TH45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）11（b）-0034-02

Research on Main Air Compressor of Nuclear Power Station Rotor Peeling Coating Cause Analysis and the Scheme of Problem Solving

Wen Zhi Chen Wanjun

（Equipment Procurement and Supply Division， China Nuclear Power Engineering Company LTD，Shenzhen of Guangdong Prov. 518124， China）

Abstract：This thesis mainly Based on the related nuclear power project construction site of the main air compressor high pressure rotor peeling coating problem as the breakthrough point， through research and comparative study on the large amounts of data and materials， Analyze the cause of the high pressure rotor peeling coating， and puts forward some constructive solutions.

Key Words：Air Compressor;Rotor;Peeling Coating;Nuclear Power Station

壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)主空壓機(jī)組作為核電站壓縮空氣的主要來(lái)源，承擔(dān)著為全廠動(dòng)力設(shè)施和氣動(dòng)裝置提供壓縮空氣的任務(wù)，空壓機(jī)設(shè)備能否安全運(yùn)行關(guān)系到整個(gè)電站壓縮空氣的來(lái)源是否穩(wěn)定可靠。該文以相關(guān)核電項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的空壓機(jī)高壓轉(zhuǎn)子涂層脫落問(wèn)題為切入點(diǎn)，通過(guò)深入的調(diào)研和大量的數(shù)據(jù)及材料的對(duì)比研究，深入分析了高壓轉(zhuǎn)子涂層脫落的原因，并提出了建設(shè)性的解決方案，對(duì)后續(xù)核電項(xiàng)目有著重要的參考價(jià)值和普遍的借鑒意義。

1 問(wèn)題描述

2012年6月，空壓機(jī)服務(wù)工程師在處理A核電項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題時(shí)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)安裝的空壓機(jī)高壓轉(zhuǎn)子涂層存在脫落的情況，隨后，在B核電項(xiàng)目及C核電項(xiàng)目分別對(duì)各自現(xiàn)場(chǎng)的空壓機(jī)作了相關(guān)檢查，發(fā)現(xiàn)設(shè)備均出現(xiàn)了類似問(wèn)題。

各項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的圖片如下。

A核電項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)圖片如圖1。

B核電項(xiàng)目圖片如圖2。

C核電項(xiàng)目圖片如圖3。

由于無(wú)油水冷螺桿式空壓機(jī)沒(méi)有潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑及帶走細(xì)小顆粒，轉(zhuǎn)子涂層與高速高壓含雜質(zhì)的流動(dòng)氣體直接進(jìn)行摩擦，故轉(zhuǎn)子涂層對(duì)轉(zhuǎn)子本身起著重要的保護(hù)作用，其完好程度是確?？諌簷C(jī)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵因素。

轉(zhuǎn)子涂層脫落直接影響空壓機(jī)運(yùn)行性能。轉(zhuǎn)子涂層脫落后將使空壓機(jī)的壓縮轉(zhuǎn)子直接暴露在未經(jīng)干燥過(guò)濾處理的壓縮空氣中，容易造成螺桿銹蝕、二級(jí)出氣壓力低、高壓轉(zhuǎn)子工作效率降低等一系列問(wèn)題，從而降低空壓機(jī)使用壽命，影響核電站機(jī)組的正常運(yùn)行。

2 原因分析

三個(gè)核電項(xiàng)目的轉(zhuǎn)子涂層剝落情況基本相同，可以排除由于使用地點(diǎn)的差異帶來(lái)的涂層剝落問(wèn)題造成的影響。經(jīng)分析，造成高壓轉(zhuǎn)子涂層脫落的主要原因如下。

（1）設(shè)備存儲(chǔ)時(shí)間較長(zhǎng)且存儲(chǔ)環(huán)境較差。

經(jīng)了解，上述三個(gè)項(xiàng)目的交貨期及安裝調(diào)試時(shí)間如表1所示。

從上表可得出各項(xiàng)目的空壓機(jī)交付后到安裝調(diào)試時(shí)間全部超過(guò)了1年甚至1年半以上的時(shí)間。核電站位于海邊，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境潮濕，空壓機(jī)現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)存時(shí)間較長(zhǎng)，設(shè)備出廠時(shí)放置在空壓機(jī)內(nèi)的干燥包（正常使用周期為半年）逐漸失去功效，從而導(dǎo)致空壓機(jī)內(nèi)部尤其是高壓轉(zhuǎn)子內(nèi)部濕度較大，從而對(duì)轉(zhuǎn)子涂層的性能產(chǎn)生一定的影響。

（2）吹掃空氣品質(zhì)較低，冷凝水破壞高壓轉(zhuǎn)子涂層。

為在空壓機(jī)停運(yùn)期間對(duì)其高壓轉(zhuǎn)子進(jìn)行干燥保養(yǎng)，空壓機(jī)需要引一路空氣對(duì)其高壓轉(zhuǎn)子進(jìn)行吹掃，考慮到設(shè)備集成、便于維護(hù)保養(yǎng)等因素，根據(jù)空壓機(jī)供應(yīng)商的原設(shè)計(jì)方案，相關(guān)管線集成在空壓機(jī)設(shè)備本體上，吹掃空氣引自空壓機(jī)出口。由于空壓機(jī)內(nèi)的后冷卻器疏水閥不能有效去除吹掃空氣中的水分，從而導(dǎo)致該部分空氣濕度較大，同時(shí)該部分空氣未經(jīng)過(guò)濾處理，所含雜質(zhì)較多。

核電站備用空壓機(jī)較多，空壓機(jī)安裝調(diào)試完畢后未能長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)運(yùn)行，空壓機(jī)停機(jī)后高壓轉(zhuǎn)子內(nèi)部將會(huì)殘留高溫飽和濕空氣，而原設(shè)計(jì)方案中的吹掃空氣又未能起到干燥高壓轉(zhuǎn)子的作用，由于主空壓機(jī)高壓轉(zhuǎn)子陰陽(yáng)螺桿嚙合處間隙很小，設(shè)備冷卻后飽和濕空氣很容易產(chǎn)生冷凝水并附著于轉(zhuǎn)子涂層表面，再次啟動(dòng)時(shí)，水滴在轉(zhuǎn)子高速運(yùn)動(dòng)中撞擊轉(zhuǎn)子，從而破壞轉(zhuǎn)子表面涂層。

3 處理方案

空壓機(jī)高壓轉(zhuǎn)子涂層脫落的主要原因是空壓機(jī)停機(jī)后，從空壓機(jī)出口處引出的吹掃空氣無(wú)法將高壓轉(zhuǎn)子內(nèi)的高溫飽和濕空氣及時(shí)排出。為徹底解決相關(guān)問(wèn)題，需對(duì)高壓轉(zhuǎn)子吹掃管線進(jìn)行相應(yīng)的改造。

綜合分析核電站壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)際情況，最終確定將高壓轉(zhuǎn)子吹掃空氣的引氣點(diǎn)移至干儲(chǔ)氣罐之后的壓縮空氣管線上，該處的壓縮空氣已經(jīng)過(guò)干燥器及其配套過(guò)濾器的干燥過(guò)濾處理，濕度低，雜質(zhì)少，能夠有效滿足空壓機(jī)高壓轉(zhuǎn)子的吹掃要求，相關(guān)管線采用材質(zhì)為304L的不銹鋼管，設(shè)計(jì)溫度與設(shè)計(jì)壓力與壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)溫度和設(shè)計(jì)壓力相同。為防止異物進(jìn)入，在吹掃空氣進(jìn)入高壓轉(zhuǎn)子之前的管線上設(shè)置了一個(gè)過(guò)濾器，同時(shí)為方便管線檢修，在吹掃管線的支線上配備了手動(dòng)截止閥。

同時(shí)，在后續(xù)核電項(xiàng)目建設(shè)中，建議關(guān)注如下事項(xiàng)。

（1）重視設(shè)備到貨進(jìn)度與現(xiàn)場(chǎng)安裝，調(diào)試進(jìn)度的匹配性，縮短空壓機(jī)現(xiàn)場(chǎng)存儲(chǔ)時(shí)間確?？諌簷C(jī)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后盡快安裝調(diào)試完畢。

（2）關(guān)注空壓機(jī)儲(chǔ)存問(wèn)題，空壓機(jī)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后加強(qiáng)巡檢，保持空壓機(jī)內(nèi)部的干燥。

（3）安裝調(diào)試完畢后，應(yīng)注意相關(guān)備用空壓機(jī)的開機(jī)運(yùn)行，避免備用空壓機(jī)長(zhǎng)期不運(yùn)行而在高壓轉(zhuǎn)子內(nèi)殘存飽和濕空氣。

（4）系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮吹掃空氣的取氣點(diǎn)及相關(guān)管線、閥門的設(shè)計(jì)。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)相關(guān)改造，可以確保空壓機(jī)在停運(yùn)期間高壓轉(zhuǎn)子處于干燥空氣的保護(hù)，從而使高壓轉(zhuǎn)子涂層不受損傷。實(shí)踐證明，采用該方案可以保證空壓機(jī)組穩(wěn)定可靠運(yùn)行，安全地為核電站提供壓縮空氣，滿足了機(jī)組正常運(yùn)行的需求。

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