設(shè)備閘門(mén)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估

尉言輝

【摘 要】設(shè)備閘門(mén)作為核電站重要的安全設(shè)備，掌握其現(xiàn)有的運(yùn)行狀態(tài)，為后續(xù)設(shè)備管理提供參考的依據(jù)。在電站設(shè)備閘門(mén)上選取一定數(shù)量的基準(zhǔn)點(diǎn)，采用激光三維測(cè)量法，通過(guò)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析，得出設(shè)備閘門(mén)的運(yùn)行情況，并對(duì)其進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估。從對(duì)電站四扇設(shè)備閘門(mén)運(yùn)行過(guò)程中數(shù)據(jù)測(cè)量結(jié)果分析可知，目前閘門(mén)的軸承運(yùn)行狀態(tài)正常，整個(gè)設(shè)備閘門(mén)在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中穩(wěn)定性較好，通過(guò)定期軸承維護(hù)和潤(rùn)滑，設(shè)備閘門(mén)可在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間范圍內(nèi)保持正常壽命和運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】設(shè)備閘門(mén);狀態(tài)評(píng)估;軸承

中圖分類號(hào)： TV698.22文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)： 2095-2457（2019）17-0258-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.17.124

Operating Status Assessment of Airlock Equipment Doors

WEI Yan-hui

（CNNP Nuclear Power Operations Management Co.，Ltd，Engineering Department3，

Haiyan Zhejiang 314300，China）

【Abstract】AS an important safety equipment in nuclear power plant，master the current operating status of airlock equipment doors，and then can provide reference for the follow-up management.A certain number reference points are selected on the airlock equipment doors，through the statistics and analysis for the data from which laser three-dimensional measurement method，easily to know the operating situation and status of airlock equipment doors.The data measured results show that the bearing of four airlock equipment doors are operating normally，and the equipment doors are stable during the operating，therefore the airlock equipment doors can maintain a long service life by bearing maintenance and lubrication regularly.

【Key words】Airlock Equipment Doors;Status Assessment;Bearing

0 引言

核電站設(shè)備閘門(mén)作為安全殼系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，是反應(yīng)堆廠房的延伸，主要功能是在不破壞安全殼完整性的情況下，作為人員或設(shè)備進(jìn)出反應(yīng)堆廠房的通道，每臺(tái)設(shè)備閘門(mén)包括反應(yīng)堆（RB）側(cè)閘門(mén)和輔助廠房（SB）側(cè)閘門(mén)，有門(mén)體、門(mén)軸、上下軸承及密封條組成，要求在各種運(yùn)行和事故工況下均能保持結(jié)構(gòu)完整性及可用性，作為反應(yīng)堆廠房的邊界，不發(fā)生放射性物質(zhì)的泄漏。設(shè)備閘門(mén)軸承為關(guān)節(jié)軸承，其特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、承載能力大[1]，閘門(mén)軸承的運(yùn)行情況，是影響閘門(mén)壽命和反應(yīng)堆廠房邊界完整性的關(guān)鍵因素，及時(shí)了解和掌握軸承的運(yùn)行情況，并對(duì)其進(jìn)行可靠的壽命評(píng)估，是設(shè)備閘門(mén)工作的重點(diǎn)與難點(diǎn)。

本文以某核電站，運(yùn)行多年的兩臺(tái)設(shè)備閘門(mén)四扇門(mén)為研究對(duì)象，采用激光三維坐標(biāo)測(cè)量方法，測(cè)量設(shè)備閘門(mén)的運(yùn)行過(guò)程中的軌跡，對(duì)軸承運(yùn)行情況進(jìn)行分析，為設(shè)備閘門(mén)的運(yùn)行管理提供參考依據(jù)。

1 設(shè)備閘門(mén)運(yùn)行數(shù)據(jù)測(cè)量方法介紹

采用激光三維坐標(biāo)測(cè)量方法，測(cè)量?jī)膳_(tái)機(jī)組四扇閘門(mén)在關(guān)閉上鎖狀態(tài)、開(kāi)啟0度、開(kāi)啟30、開(kāi)啟75°，通過(guò)運(yùn)行過(guò)程中的坐標(biāo)的定位和測(cè)量，對(duì)門(mén)體軸承運(yùn)行情況進(jìn)行分析。

門(mén)體上確定8個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)（P1～P8），上下各四點(diǎn)，測(cè)量位置如圖1所示，8個(gè)點(diǎn)需做標(biāo)記，確保在其他狀態(tài)下取到相同的點(diǎn)。在主坐標(biāo)系不變的狀態(tài)下，測(cè)出P1～P8點(diǎn)在不同開(kāi)啟角度下（0°、30°、75°）的坐標(biāo)，分析同一點(diǎn)高度變化的規(guī)律和趨勢(shì)，得到門(mén)體水平高度的相對(duì)變化關(guān)系。

P1～P8個(gè)點(diǎn)水平標(biāo)高的測(cè)量數(shù)據(jù)以鎖緊狀態(tài)為基準(zhǔn)，測(cè)量0°（未鎖緊）、30°、75°相對(duì)于鎖緊狀態(tài)的數(shù)據(jù)變化。

2 設(shè)備閘門(mén)運(yùn)行測(cè)量結(jié)果分析

2.1 1號(hào)機(jī)組SB側(cè)設(shè)備閘門(mén)測(cè)量結(jié)果分析

從圖2測(cè)量數(shù)據(jù)可以看出，最大值為P3（-0.136mm）和P4（-0.130mm），測(cè)量除P5點(diǎn)（0.003）為正值外，其余為負(fù)值。以P1和P5為比較對(duì)象，兩個(gè)基本相差絕對(duì)值為0.013，其中P5點(diǎn)為正值，分析認(rèn)為原因在于測(cè)量誤差。

閘門(mén)運(yùn)行至角度30°時(shí)P1～P4和P5～P8保持著基本相同的下降斜率，運(yùn)行角度75°時(shí)P1～P4和P5～P8保持著基本相同的下降斜率。由于P1～P4放置在閘門(mén)的上部，P5～P8放置在閘門(mén)的下部，在相同的角度，上下部的下降斜率基本相同，表面整個(gè)閘門(mén)在運(yùn)行過(guò)程中剛性較好，變形小，閘門(mén)在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中穩(wěn)定性較好。閘門(mén)在75°時(shí)標(biāo)高差要比30°時(shí)標(biāo)高差大，證明在開(kāi)啟過(guò)程中，由于軸承安裝等因素的影響，整個(gè)閘門(mén)隨著開(kāi)啟角度的增大有一個(gè)逐步降低的過(guò)程。

對(duì)于P1～P8各測(cè)點(diǎn)，隨著開(kāi)啟角度的增加（0°～75°），距離旋轉(zhuǎn)軸越遠(yuǎn)，其標(biāo)高差越大。其中P1和P5、P2和P6、P3和P7、P4和P8變化趨勢(shì)一致，P1～P4和P5～P8隨著角度增加，線性穩(wěn)定降低，整個(gè)變化過(guò)程具有規(guī)律性。從數(shù)據(jù)可知，整個(gè)閘門(mén)隨著開(kāi)啟角度的增大以一定的斜率線性降低，其原因應(yīng)該為軸承安裝有一定的誤差，外低內(nèi)高，使門(mén)開(kāi)啟角度增大時(shí)，閘門(mén)有一個(gè)降低過(guò)程。

2.2 1#機(jī)組RB側(cè)設(shè)備閘門(mén)測(cè)量結(jié)果分析

從RB側(cè)設(shè)備閘門(mén)測(cè)量數(shù)據(jù)圖3可以看出，當(dāng)門(mén)體由鎖緊狀態(tài)至0°（即松開(kāi)鎖，保持關(guān)閉狀態(tài)）至30°和75°的整個(gè)門(mén)開(kāi)啟過(guò)程中，P1～P8的相對(duì)標(biāo)高變化都相對(duì)較小，規(guī)律性不太明顯。從數(shù)據(jù)分析，整個(gè)門(mén)體開(kāi)啟過(guò)程很平穩(wěn)，軸承安裝水平度也較高。

閘門(mén)運(yùn)行至角度30°時(shí)P1～P4和P5～P8保持著基本的水平，運(yùn)行角度75°時(shí)P1～P4和P5～P8有一定的下降，但幅值很小，最大為P4點(diǎn)的-0.437mm，通過(guò)分析認(rèn)為軸承安裝水平度較高，由于軸承表面有二硫化鉬涂層，其表面有大量均勻分析的孔穴，起到了蓄油的作用，行程均勻分布的油膜[2]，能夠改善軸承的接觸性能[3]，軸承表面磨損較小，整個(gè)門(mén)體的開(kāi)啟基本保持水平狀態(tài)。

2.3 2#機(jī)組SB側(cè)設(shè)備閘門(mén)測(cè)量結(jié)果分析

從圖4可以看出，當(dāng)門(mén)體由鎖緊狀態(tài)至0°（即松開(kāi)鎖，保持關(guān)閉狀態(tài)）時(shí)，門(mén)體有一個(gè)下墜的過(guò)程，在0°時(shí)各點(diǎn)水平標(biāo)高相對(duì)于鎖緊狀態(tài)進(jìn)行比較后為負(fù)值，說(shuō)明鎖緊時(shí)，設(shè)備閘門(mén)銷(xiāo)孔對(duì)插銷(xiāo)整體有個(gè)向左的作用力。其中P1～P4，和P5～P8的趨勢(shì)和幅度相一致，遠(yuǎn)離門(mén)軸的測(cè)點(diǎn)水平高度降低越多，其中P4、P8幅度最大，為-0.256mm和-0.274mm。

閘門(mén)運(yùn)行至角度30°時(shí)，P1～P4和P5～P8保持著基本相同的增長(zhǎng)斜率，運(yùn)行角度75°時(shí)P1～P4和P5～P8保持著基本相同的增長(zhǎng)斜率。由于P1～P4放置在閘門(mén)的上部，P5～P8放置在閘門(mén)的下部，在相同的角度，上下部的增長(zhǎng)斜率基本相同，表面整個(gè)閘門(mén)在運(yùn)行過(guò)程中剛性較好，變形小，閘門(mén)在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中穩(wěn)定性較好。閘門(mén)在75°時(shí)標(biāo)高差要比30°時(shí)標(biāo)高差大，證明在開(kāi)啟過(guò)程中，由于軸承安裝等因素的影響，整個(gè)閘門(mén)隨著開(kāi)啟角度的增大有一個(gè)逐步抬高的過(guò)程。

對(duì)于P1～P8各測(cè)點(diǎn)，隨著開(kāi)啟角度的增加（0°～75°），距離旋轉(zhuǎn)軸越遠(yuǎn)，其標(biāo)高差越大。其中P1和P5、P2和P6、P3和P7、P4和P8變化趨勢(shì)一致，P1～P4和P5～P8隨著角度增加，線性穩(wěn)定增加，整個(gè)變化過(guò)程具有規(guī)律性。從數(shù)據(jù)可知，整個(gè)閘門(mén)隨著開(kāi)啟角度的增大以一定的斜率線性增加，其原因應(yīng)該為軸承安裝有一定的誤差，外高內(nèi)底，使門(mén)開(kāi)啟角度增大時(shí)，閘門(mén)有一個(gè)抬高過(guò)程。

2.4 2#機(jī)組RB側(cè)設(shè)備閘門(mén)測(cè)量結(jié)果分析

從測(cè)量數(shù)據(jù)表4可以看出，P1～P4和P5～P8的趨勢(shì)和幅度相一致，遠(yuǎn)離門(mén)軸的測(cè)點(diǎn)水平高度升高越多，其中P4、P8幅度最大，為0.781mm和0.849mm。閘門(mén)運(yùn)行至角度30°時(shí)P1～P4和P5～P8保持著基本相同的增長(zhǎng)斜率，運(yùn)行角度75°時(shí)P1～P4和P5～P8保持著基本相同的增長(zhǎng)斜率。由于P1～P4放置在閘門(mén)的上部，P5～P8放置在閘門(mén)的下部，在相同的角度，上下部的增長(zhǎng)斜率基本相同，表面整個(gè)閘門(mén)在運(yùn)行過(guò)程中剛性較好，變形小，閘門(mén)在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中穩(wěn)定性較好。閘門(mén)在75°時(shí)標(biāo)高差要比30°時(shí)標(biāo)高差大，證明在開(kāi)啟過(guò)程中，由于軸承安裝等因素的影響，整個(gè)閘門(mén)隨著開(kāi)啟角度的增大有一個(gè)逐步抬高的過(guò)程。

對(duì)于P1～P8各測(cè)點(diǎn)，隨著開(kāi)啟角度的增加（0°～75°），距離旋轉(zhuǎn)軸越遠(yuǎn)，其標(biāo)高差越大。其中P1和P5、P2和P6、P3和P7、P4和P8變化趨勢(shì)一致，P1～P4和P5～P8隨著角度增加，線性穩(wěn)定增加，整個(gè)變化過(guò)程具有規(guī)律性。從數(shù)據(jù)可知，整個(gè)閘門(mén)隨著開(kāi)啟角度的增大以一定的斜率線性增加，其原因應(yīng)該為軸承安裝有一定的誤差，外高內(nèi)底，使門(mén)開(kāi)啟角度增大時(shí)，閘門(mén)有一個(gè)抬高過(guò)程。

3 結(jié)論

從對(duì)機(jī)組四扇閘門(mén)運(yùn)行過(guò)程中數(shù)據(jù)測(cè)量結(jié)果分析可知，目前設(shè)備閘門(mén)軸承的運(yùn)行狀態(tài)正常，設(shè)備閘門(mén)在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中穩(wěn)定性較好，后續(xù)定期進(jìn)行軸承檢查、維護(hù)和潤(rùn)滑，軸承可在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持正常壽命和正常運(yùn)行。

【參考文獻(xiàn)】

[1]梁洪洋.UP344剖分自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承的研制.軸承[J]，2001（4）：13～14.

[2]鄭友華，李冀生，王平，胡永樂(lè).二硫化鉬基潤(rùn)滑涂層在潤(rùn)滑油中的作用機(jī)理及實(shí)際應(yīng)用.潤(rùn)滑與密封[J].2005，168（2）：127～132.

[3]楊承璋.二硫化鉬涂層摩擦學(xué)性能及其在TBA軸承上的應(yīng)用[D].中國(guó)優(yōu)秀碩士論文數(shù)據(jù)庫(kù)，2018（4）.