百万千瓦压水堆核电站安全壳喷淋泵分析对比.pdf

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1、·18·小番柱采2012年第1期百万千瓦压水堆核电站安全壳喷淋泵分析对比张雷周全初正辉(大连深蓝泵业有限公司核电部；116031)摘要：安全壳喷淋泵是核电站安全壳喷淋系统(EAS)的组成部分，通过对国产、国外安全壳喷淋泵在水力设计、结构设计和各细部设计的分析对比，得出核电站安全壳喷淋泵研制的新思路。关键词：核电站用泵安全壳喷淋泵性能参数分析对比安全壳喷淋泵的功能日(m)＼＼安全壳喷淋泵是安全壳喷淋系统(EAS)的组成部分。该系统的主要功能是在下列事故发生时、进行安全壳喷淋：_～＼、①反应堆冷却剂失水事故(LOCA)。—一，＼国产泵、②安全壳内蒸

2、汽管线破裂或给水管线破裂。＼、在LOCA后l5天，安全壳喷淋泵可作为低压安注泵的备用泵。一＼、，安全壳喷淋泵是核电站关键核二级泵之一，，国外泵一每台核电机组设2台安全壳喷淋泵，位于燃料厂／房内。／D瑚6。o嘲珊1瑚1400Q(m3／h)2性能参数对比图1性能曲线对比图泵在最小流量到最大流量范围内，其扬程一流况1为例，将国外产品与国产产品进行对比，性量曲线应具有陡降的特性。当一台泵或向同一管能参数对比见表1，性能曲线(p—日、Q-v)见图1。线排放的2台并联的泵在连续或间断运行时，该对比表1的技术性能参数与图1其它各流量性能曲线的斜率保证了它们稳

3、定运行不受流量变点的性能曲线，可以看出，国产安全壳喷淋泵的化影响且在所有工况下运行都不发生汽蚀。以工技术指标已经超越国外安全壳喷淋泵。效率指标：国产安全壳喷淋泵效率比国外安表1关键技术性能参数对比表全壳喷淋泵高5％左右。＼512流量扬程效率必需汽蚀余量流量指标：国产安全壳喷淋泵的最大流量为对比＼Q(m)H(m)叩(％)NPSHr(m)＼1250m，国外安全壳喷淋泵最大流量为l150m，国外泵85013467O．53流量范围大了100m3／h。国产泵(工况1)l32730．287扬程指标：国产安全壳喷淋泵扬程指标更接国外泵1050l25740．6

4、o8近于技术规格书的要求(工况l扬程≥131m；工国产泵(工况2)l18790．362况2扬程≥115m)。2012年第1期，I．番教采·l9·必需汽蚀余量指标：国产安全壳喷淋泵比国外安全壳喷淋泵低O．24m左右，试验证明国产安全壳喷淋泵的抗汽蚀能力更强。性能曲线对比说明：泵在最小流量(100m弧)到最大流量(1150m)范围内，国产安全壳喷淋泵的扬程一流量曲线陡降的特性更为明显，高效率区比国外安全壳喷淋泵更宽广，从而降低了安图2膜片式联轴器全壳喷淋泵的电机功率过载的风险。3泵管口承受的荷载能力泵管嘴载荷用下列符号表示：管嘴的方向定义如下：轴向

5、力=剪切力Mr=弯矩Mt=扭矩将剪切力与扭矩分别再进行合成后可以看出：国产安全壳喷淋泵管口法兰处能承受的剪切力约图3齿型联轴器是国外安全壳喷淋泵的2倍，扭矩约是1．5倍。齿型联轴器相比，它具有下列优点：4安全壳喷淋泵结构对比齿型联轴器需要定期更换润滑脂，定期更换“0”型圈等密封零件，而膜片式联轴器则不需要国产安全壳喷淋泵采用的是膜片式联轴器润滑与密封件。(如图2所示)，膜片式联轴器属于变形型，国外膜片式联轴器不存在径向间隙问题，因而避安全壳喷淋泵采用的是齿型联轴器(图3所示)，免了潜在的失衡。齿型联轴器属于滑动型联轴器。膜片式联轴器与膜片式联轴

6、器的变形力属于弹性力，与扭矩无关，对设备的冲击力极小。齿型联轴器所产生表2人口法兰接管载荷的滑动力是扭矩的一个因素，当安全壳喷淋泵突运行许用载荷然起动或停止，很容易对设备的泵轴或联接螺栓工况N)v(N)(N·m)M(N·m)造成损伤。A17200l119520746820o国外泵B344002238941492164ooD43ooO2798751865205oo5材料对比A25ooO352502650o18750国产泵B3750o528753975028125由于安全壳喷淋泵循环输送的介质为含硼的D5O0oO7o5oo53O0o375o0放射性

7、水，带有辐射性，所以对材料遵照RCC—M标准中核2级泵的规定，国产与国外的安全壳喷表3出口法兰接管载荷淋泵均采用RCC—M材料，对照表如表4所示。运行许用载荷从表4中可以看出安全壳喷淋泵在水导轴承工况Jp(N)(N)(N·m)(N·m)表4主要部件材料对比表A5400950013O6O260o国外泵B1080019ooO26120520o零件名称国外泵国产泵Dl35o02375032650650o水导轴承司太立特合金无钴铁基合金A1250017675176501OO0o堆焊材料(SteUite12)国产泵B18750265l32647515O0

8、o密封环司太立特合金无钴铁基合金D2500l0353503530o2Ooo0堆焊材料(Stelite12)·20·小番柱采2012年第1期表5叶轮主要