核電廠帶傳動式風機皮帶張力標準問題的探討

陳晨 吳濤 高賀 江雅珍

1.福建福清核電有限公司 福建福清 350318

2.福清市審計局 福建福清 350300

對于核電廠來說，其裝備有全面的通風系統(tǒng)，通過設置通風系統(tǒng)，能夠對廠房的內部風力進行送進和排出，實現(xiàn)廠房內部空氣的交換，確保整個工作環(huán)境較為健康。同時，通過冷凍水系統(tǒng)和熱水系統(tǒng)的交換，能夠實現(xiàn)廠房工作環(huán)境溫度的控制和維持。同時，部分廠房在工作時會產(chǎn)生一定數(shù)量的粉塵以及放射性氣溶膠，這對于工作人員的健康是較為不利的，因此，需要通過安裝通風系統(tǒng)控制內部環(huán)境，實現(xiàn)放射性包容的目的[1]。通風系統(tǒng)最常用的機械設備為皮帶傳動形式離心風機，離心風機的皮帶穩(wěn)定性和張力直接關系著機械設備的使用壽命。因此對皮帶的張力標準進行制定有著重要的意義。

1 皮帶張力標準情況概述

當前，我國核電廠皮帶傳動風機常用的皮帶為窄V帶。風機在工作過程中存在著不同的傳動要求，因此其上的皮帶數(shù)量也對應較多，從而完成皮帶的傳動工作要求。對于皮帶本身來說，其材質存在一定的特殊性，因此盡管皮帶的型號是相同的，其工作允許長度之間也存在著一定的偏差。這些工作長度偏差的存在，使得皮帶在進行工作標準長度的設置時需要確保在一定的范圍之內。同時，在皮帶運轉之后，皮帶和轉輪之間會產(chǎn)生摩擦，使得皮帶溫度上升，溫度的變化會讓皮帶的物理特性發(fā)生變化，在運行一段時間之后，皮帶的張力將會發(fā)生變化，具體來說，皮帶的張力將會下降[2]。因此，在進行帶傳動式風機皮帶的安裝時，相關工作人員需要將預緊量考慮其中，從而使得在皮帶運轉一段時間后仍然能夠保障足夠的張力。

對皮帶的張力進行調整時，核電廠最早并未設立一個明確的張力標準，皮帶張力的調整通常是通過人為操控來進行的，因此，檢修人員工作經(jīng)驗的豐富與否直接關系著皮帶的工作壽命。這種人力操作的檢修方式也標志著皮帶安裝質量存在不確定性和不統(tǒng)一性。近年來，隨著核電站設備質量和蘊含技術的提升帶傳動式風機的皮帶驗收標準逐漸呈現(xiàn)出量化的情況，因此皮帶的安裝也逐漸出現(xiàn)了相應的標準。當前，風機制造廠家提供了一套皮帶張力的測量方法，首先在V帶以及帶輪切點之間的中點將皮帶下壓，使得皮帶在每100mm產(chǎn)生1.6mm的下降度，測量改點的壓力值，用這個數(shù)值來代表皮帶的張力，通過這種測量方法，廠商能夠制定皮帶下壓力標準。通過進行多個周期的實踐，風機的故障率仍然較高，因此這個測量體系仍然存在一定的缺點，需要對其進行糾正和完善。

2 皮帶張力標準選擇問題的探討和工程實踐

為了找尋出皮帶的最佳張力標準，相關工作人員首先需要對張力標準進行評估分析，但是由于廠家沒有對皮帶的相關原始數(shù)據(jù)進行留存，導致無法通過廠家來進行皮帶各種性能的資料獲取。

通過對帶傳動式風機進行操作實踐，通過僅將皮帶的具體使用情況進行考慮，選擇幾種皮帶張力標準中張力較大的數(shù)值進行調制，能夠發(fā)現(xiàn)皮帶在工作過程中的抖動情況有了明顯的好轉，從而顯著降低了皮帶的故障發(fā)生率。但是倘若將調節(jié)重點放在皮帶的張力上面也是不對的，一味的增加皮帶的張力，也容易導致整個機器其他方面的故障[3]。一般來說，帶傳動式風機的軸承額定壽命基本上是一個固定值，但是當給予皮帶的張力不斷增加時，整個軸承的基本額定壽命呈現(xiàn)下降的趨勢。這種計算方式還是忽視了轉子的重力，同時也沒有將帶傳動風機運轉時皮帶穩(wěn)定性不足導致產(chǎn)生沖擊力等因素考慮在內。當給予整個設備的預緊力在60N到80N之間時，軸承的基本額定壽命通過計算可以得出為1.5年至4年之間。而整個設備電機預防性解體項目的使用周期通常為3年，加入25%的富余量，軸承的整體使用臭名也可以達到45個月。也就是說，當進行皮帶張力標準設置時，如果不將其他因素考慮在內，皮帶在使用一段時間后其張緊力將會明顯早呢更加，降低其使用壽命，使得皮帶的使用壽命和軸承的使用壽命不相匹配。

3 結語

對于帶傳動式風機來說，皮帶的張力標準直接關系著機器的正常運轉，因此核電廠在進行帶傳動式風機的選擇時，需要對所應用皮帶的張力標準也進行嚴謹?shù)倪x擇。

對于核電廠應用的小型風機來說，現(xiàn)有的各種體系標準在計算以及查閱相關資料之后所得到了皮帶張力的標準偏差普遍較大，這對于皮帶標準的選擇來說也是比較困難的。同時，由于小型風機在使用過程中很容易受到其他個體因素的影響，因此盡管皮帶標準范圍選擇較為合理，皮帶出現(xiàn)故障的可能性仍然沒有得到改善。因此，在進行皮帶張力標準的設計時，建議核電廠選擇離心直聯(lián)風機或是軸流風機作為小型風機的首選[4]。

而對于核電廠應用到的其他皮帶傳動離心風機，在進行皮帶張力標準的選擇時，首先需要考慮到的是皮帶生產(chǎn)廠家所提供的標準，并將這個標準和其他標準進行比較，結合工程的實際情況來將皮帶張力標準范圍來進行確定。在確定皮帶張力標準之后，通過這個張力標準來確定風機的軸承使用壽命。只有實現(xiàn)皮帶張力保準和軸承壽命的相互匹配，才能夠將皮帶張力的范圍進行確定，倘若皮帶張力范圍和風機的軸承壽命不相匹配，則需要將皮帶的張力范圍進行修訂。