關(guān)于主給水泵裝配工藝探究

朱云龍 杜志強(qiáng) 蘇璟琛

關(guān)于主給水泵裝配工藝探究

朱云龍 杜志強(qiáng) 蘇璟琛

（沈陽鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)有限公司 遼寧沈陽 110869）

本文針對核電主給水泵系統(tǒng)的作用、常用設(shè)計(jì)及特點(diǎn)，裝配工藝方案進(jìn)行了技術(shù)分析，對性能要求，系統(tǒng)組成，系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)及最大點(diǎn)流量問題進(jìn)行了詳細(xì)說明。闡述了主要的工藝路線及裝配過程，供后期核電項(xiàng)目主給水泵裝配借鑒和參考，針對APl000核電主給水泵系統(tǒng)改進(jìn)措施提出了建議。

主給水泵；裝配；工藝

AP1000機(jī)組由前置泵和主給水泵組成，本文主要針對火電和核電主給水泵系統(tǒng)配置進(jìn)行分析。主給水系統(tǒng)是核電廠重要的二回路子系統(tǒng)，其給水泵在電站系統(tǒng)設(shè)備中占有重要的地位。主給水系統(tǒng)通過主給水泵把給水輸送到蒸汽發(fā)生器并維持其水位，作為二回路的主要?jiǎng)恿υ?。因此主給水泵的裝配與可靠性對核電廠運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要，其安全可靠運(yùn)行直接影響到整個(gè)電站的安全性和可用率。

1 主要裝配工藝過程概述

（1）在電加熱箱內(nèi)加熱葉輪進(jìn)行轉(zhuǎn)子裝配，采用3運(yùn)1備的給水泵配置方案。在保證不改變材料組織結(jié)構(gòu)和不燒損的前提下，采用液力耦合器的調(diào)節(jié)方式。加熱后將葉輪迅速裝在泵軸上并將計(jì)算的溫度加以提高，當(dāng)單臺運(yùn)行給水泵跳閘時(shí)備用泵聯(lián)啟。葉輪冷卻后（防止由于加熱對形位公差的影響）裝好其它零件，避免APl000核電機(jī)組主給水泵的配置缺陷。用V型鐵支撐軸承部位按圖檢轉(zhuǎn)子跳動(dòng)，迅速平衡因跳泵造成的給水量波動(dòng)。AP1000主給水泵的裝配技術(shù)有待工程實(shí)踐的進(jìn)一步檢驗(yàn)并逐步優(yōu)化方案改進(jìn)設(shè)計(jì)，從而為核電站的安全高效運(yùn)行提供了技術(shù)保證。

（2）轉(zhuǎn)子檢表合格之后進(jìn)行內(nèi)泵芯裝配，使每臺給水泵額定給水流量與標(biāo)準(zhǔn)APl000給水泵相同。將導(dǎo)葉與轉(zhuǎn)子組裝并且同時(shí)將裝配用的工裝安裝在軸芯兩側(cè)的泵軸上，使給水泵能針對不同的工況點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)。在泵體的驅(qū)動(dòng)端安裝裝配工裝，滿足給水泵所需的最大點(diǎn)的流量及正常運(yùn)行工況時(shí)的能耗。由滾輪、滾輪軸、滾輪架、緊固螺柱、螺母、調(diào)整螺釘及鎖緊螺母將泵芯滾輪裝置裝在內(nèi)泵芯非驅(qū)動(dòng)端的連接盤上，使機(jī)組負(fù)荷在跳泵期間保持穩(wěn)定。保證裝配準(zhǔn)確，同時(shí)滿足最大點(diǎn)運(yùn)行工況及正常運(yùn)行工況。采用專用工裝進(jìn)行，減少正常運(yùn)行時(shí)的能耗。進(jìn)一步檢驗(yàn)并逐步優(yōu)化方案改進(jìn)設(shè)計(jì)，使機(jī)組可以長期滿功率運(yùn)行。

（3）將泵芯用軟吊索起吊，對SG水位和機(jī)組負(fù)荷的擾動(dòng)小。驅(qū)動(dòng)端在前穿入泵體并將驅(qū)動(dòng)端軸護(hù)套擔(dān)在驅(qū)動(dòng)端工裝的滾輪上，大大節(jié)省初期設(shè)備投資的費(fèi)用。利用工裝上的調(diào)整螺釘調(diào)整泵芯位置，降低了機(jī)組能耗。使泵芯中心與泵體中心重合，增加了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。將泵芯推入泵體并裝上泵蓋用螺柱和平墊圈、螺母均勻緊固，使機(jī)組可以長期滿功率運(yùn)行。為保證泵與驅(qū)動(dòng)機(jī)同軸度，在泵與驅(qū)動(dòng)機(jī)之間裝扭矩儀。在實(shí)際運(yùn)行工況中，將泵與驅(qū)動(dòng)機(jī)安放在各自的位置上?？梢詼p小泵的體積，聯(lián)軸器間留出扭矩儀的軸向長度距離。提高給水泵運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，根據(jù)百分表的讀數(shù)確定是否符合要求。

2 主給水泵裝配工藝關(guān)鍵技術(shù)及解決措施

主給水泵主要有泵體、泵蓋、葉輪、導(dǎo)葉、泵軸、主螺栓/主螺母、驅(qū)動(dòng)端吸入室、非驅(qū)動(dòng)端進(jìn)水室、軸承體等零件組成，其給水泵的功耗約為機(jī)組率的2%。主給水泵產(chǎn)品零件精度高、各部的配合尺寸精度高、控制嚴(yán)，主要作用是將除氧器的水抽出并升壓并經(jīng)高壓加熱器送至蒸發(fā)器。對裝配技術(shù)提出了較高要求，采用高速給水泵提高運(yùn)行可靠性。

（1）轉(zhuǎn)子裝配中葉輪與軸的配合為過渡配合，系統(tǒng)設(shè)置給水泵的作用是使給水獲得較高的壓力以便能進(jìn)入高加后克服其中受熱面的阻力。但裝配中較難保證，是整個(gè)系統(tǒng)中壓力最高的部位。為解決這一難題需要在轉(zhuǎn)子裝配之前實(shí)際測量葉輪與軸的配合尺寸，在同樣的流量和揚(yáng)程條件下運(yùn)用熱裝裝配方法。大容量機(jī)組都采用變速調(diào)節(jié)的高速給水泵，轉(zhuǎn)子徑向跳動(dòng)要求較嚴(yán)。提高給水泵運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，采用轉(zhuǎn)子部件在車床上整體修正的方法進(jìn)行修正。根據(jù)APl000的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，所有不銹鋼滑動(dòng)配合面及所有植入不銹鋼零件的螺柱、螺栓、螺母的螺紋部位均要求涂特種潤滑劑。

（2）為保證高速動(dòng)平衡轉(zhuǎn)速5000r/min，可以減小泵的體積并減輕泵的重量。為保證動(dòng)平衡的精度，要使有效汽蝕余量大于必需的汽蝕余量。采取轉(zhuǎn)速分級遞進(jìn)的方式進(jìn)行平衡，避免泵的汽蝕現(xiàn)象。泵芯送入筒體困難需設(shè)計(jì)專用裝配工裝，大幅度降低除氧器的布置高度。采用臥式裝配方法進(jìn)行裝配，增加進(jìn)入給水泵的壓力。準(zhǔn)確調(diào)整各部位抬量，提高泵的有效汽蝕余量。對于圖紙規(guī)定的各個(gè)部位的控制量值采用在裝配過程中精確測量相關(guān)部位尺寸，有效地防止給水泵汽蝕。按實(shí)際計(jì)算結(jié)果加工零件確保裝配精度，節(jié)省材料給水泵傳送的流體。產(chǎn)品中開面的螺柱、螺栓、螺釘、螺母的螺紋頭部均要求修研、去除銳邊毛刺，保證手感光滑。采用3用1備的給水泵系統(tǒng)配置方式，提高主機(jī)效率。

（3）轉(zhuǎn)子在裝配之前實(shí)際測量葉輪與軸的配合尺寸，效率較高且長期運(yùn)行的效益可觀。進(jìn)行配裝時(shí)檢驗(yàn)轉(zhuǎn)子靜繞度，采用電動(dòng)泵而非汽動(dòng)泵。保證動(dòng)平衡的精度轉(zhuǎn)子部件需做原速G2.5級轉(zhuǎn)速分級遞進(jìn)動(dòng)平衡，降低主機(jī)排汽損耗。對于圖紙規(guī)定的各個(gè)部位的控制量值精確測量，對給水泵系統(tǒng)配置的改進(jìn)，提高主機(jī)低壓缸末級效率。按實(shí)際計(jì)算結(jié)果加工零件確保裝配精度，與核島進(jìn)行連鎖后降到70%功率運(yùn)行。裝配時(shí)采用定扭矩扳手并控制螺栓、螺母裝配的預(yù)緊力，采用耦合器進(jìn)行速度調(diào)節(jié)。由于選擇給水泵的揚(yáng)程裕量過大，必備吐出端工裝、扭力扳手、檢驗(yàn)量具、清洗劑、專用抗咬合劑等工藝裝備及輔材，保證裝配要求。

3 結(jié)束語

本文通過改進(jìn)APl000核電機(jī)組主給水泵系統(tǒng)配置的缺陷，使給水泵的裝配工藝方案合理可行。充分考慮核電機(jī)組的運(yùn)行特點(diǎn)，使給水泵的裝配工裝設(shè)計(jì)科學(xué)并具有較強(qiáng)的可操作性。降低了因給水泵故障所引起的核島反應(yīng)堆跳閘及降功率運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)，很好的解決了現(xiàn)場裝配中的難題。大大提高給水泵系統(tǒng)運(yùn)行的安全性及穩(wěn)定性，具有可靠好用的特點(diǎn)。

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1004-7344（2016）33-0226-01

2016-11-11