压水堆核电厂核级泵的热冲击试验研究.pdf

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1、·22·小兼柱采2011年第4期压水堆核电厂核级泵的热冲击试验研究张美芝佟延文于娴华(沈阳鼓风机集团核电泵业有限公司，110869)摘要：本文介绍为了解决压水堆核电厂核级泵热冲击试验这个难题，所采取的技术措施的关键要点。关键词：压水堆核电厂用泵核级泵热冲击试验2．2热冲击试验的要求1引言(1)安全壳喷淋泵、上充泵人口水温由7℃瞬时(≤10秒)内升高到120℃核电是我国现在和未来能源发展的方向之一。运行4小时；降至6O℃，运行4小时，测试水泵沈鼓集团和中广核公司联合自主研发的百万千瓦性能。压水堆核电厂核级泵，根据技术规格书的要求，(2)余热排

2、出泵试验介质为除盐水，试验项目包括性能试验、汽入口水温由16℃瞬时(≤1O秒)升高到190cc蚀试验、耐久试验、热冲击试验、杂质试验等，运行4小时；降至8OclC，运行4小时，测试水泵其中热冲击试验是考核压水堆核电厂核级泵的一性能。个重要试验项目。此前我们对它的了解太少，可2-3试验系统图资参考的技术资料难寻，需要我们去摸索解决，这对我们是个难点。从安全壳喷淋泵试验系统图(图1)可看出需要配置热源泵组、管路、阀门、制冷系统、加压2热冲击试验方案研究系统、冷却、控制、记录等设备进行研究。3试验关键问题及解决方法2．1需试验泵的性能参数(1)安

3、全壳喷淋泵热冲击试验有几个关键问题，如温度测量器流量：1050m3]h件的确定、热冲击时的水温确定、热冲击流量的扬程：115m确定、阀门开启速度问题、7℃水的问题、冷却问必需汽蚀余量：1．48I／1题、热冲击问题。(2)余热排出泵3．1温度测量器件的确定流量：120—1475m3／h扬程：95~43m热冲击试验是核级泵在使用现场的一个特殊必需汽蚀余量：4．6in工况，就是核级泵的人口温度由7cc瞬时(≤10(3)上充泵秒)升高到不低于120ocn-,l-，泵的性能保持不变，流量：0—160m3／h保证正常运行。水池一般设在厂房外部，没有空扬

4、程：1860～500m调设备。必需汽蚀余量：7．8in要在l0秒内完成试验，温度测量是一个关2011年第4期小番柱木·23·图1安全壳喷淋泵试验系统图键。温度测量器件的测量反应速度必须要快，为考虑要完成热冲击试验需要多少摄氏度的热此对多种热电阻和热电偶进行对比，要求掌握采水，根据热力学方法进行计算，在不考虑热量损集系统的采集速度。失的理想条件下计算：要进行对比试验：／nl·C·(t2-t1)=m2·C·一t3)用4P4型数显仪表和热水进行：式中卜水的比热BA2：8秒开始温度变化，60秒升到80cCml=4m3／h，冷水体积PT100：5秒开

5、始温度变化，10秒升到8O℃rr~=17m3／h，热水体积WZP一24：6秒开始温度变化h=7cI=，冷水开始温度WZP一240：19秒开始温度变化t2=120℃，冷水热冲击后水温J型热电偶：3秒开始温度变化t3=120℃，热水热冲击后水温用指针万用表和热水进行：求热冲击时的水温t4=146．6℃BA2：10秒开始温度变化3．3热冲击流量的确定PT1o0：10秒开始温度变化用数字万用表和热水进行：热冲击流量的确定，就是要计算出要有多少BA2：8秒开始温度变化流量才能保证在规定的时间内完成热冲击试验，PTl0o：6秒开始温度变化经过验证这样做

6、是可行的。根据对比分析结果确定选用J型热电偶进行热按照冷水回路4ms计算，要想在10秒内完成冲击试验时的温度测量。热冲击试验，热冲击期间的流量就要在1440m3／h以匕。3．2热冲击时的水温确定·24·小番柱采2011年第4期却能力主要决定于需被冷却的水的流量和冷却水3．4阀门的开启速度问题的温度及流量，所以水池温度升高，冷却效果自阀门的开启速度很重要，因为热冲击时间就然就差。核级泵运转时主冷却器起作用，是靠流在1O秒以内，阀的开启速度当然是越快越好。对量调节阀前后的压差，使一部分需被冷却的水经现有的阀门进行调查，电磁阀应当是最快的，其过冷

7、却器冷却后回到管路中，从而达到冷却的目次是气动阀，电动阀是相对最慢的。现有的电磁的。阀口径都较小，只有气动阀比较合适。冷却器选用容积是17m，核级泵需要冷却的考虑以下三种方法：“泵循环加热法、蒸汽回路容积4m，完全能满足冷却要求。加热法、电加热法。3．7热冲击问题核级泵热冲击试验热水的储存是采用一个水罐，用泵循环加热的方法。试验证明，此法加热主要是如何将热水迅速注入被测泵，达到热速度较慢，而且到140cI：就达到热平衡，温度就升冲击的效果。不上去了。将水罐进行保温，并引人高温蒸汽进热水的准备是靠一台泵在封闭系统内运转实行加热，但蒸汽温度还是

8、达不到200℃，大约在现的，为了储备足够的热水，经过计算要将4m160c【=左右，最后用电加热的方法很有效，加了l5的7℃水，在lO秒内升到120cI二，需要150cC的根绳型电