核电厂辅助给水汽动泵诱导轮入口叶片汽蚀研究分析
2021-06-04
中国核电 2021年2期
(广西防城港核电有限公司,广西 防城港 538001)
核电厂辅助给水泵(ASG)为专设安全系统重要设备,当正常给水系统失效时,通过辅助给水泵向蒸汽发生器二次侧给水,以排出堆芯余热。另外在热停堆时和向冷停堆过渡期间,代替主给水系统向蒸汽发生器二次侧给水。国内某核电厂辅助给水泵在第二轮大修进行泵水力部件时,发现3号泵诱导轮入口4块叶片根部存在不同程度汽蚀点坑,最大深度达1.5 mm(见图1),而基地内其余3台相同型号的泵均未出现类似缺陷。本文通过分析叶片汽蚀产生的原因,并从设计与运维方式上提出改进措施。

图1 诱导轮叶片缺陷Fig.1 Inducer blade defects
1 给水泵参数
该辅助给水泵为两级卧式离心泵,由单级冲动式汽轮机驱动(见图2)。汽轮机与泵同轴,在汽侧和泵侧各有一个水润滑的径向轴承,润滑水取自泵侧一级叶轮出口。泵侧转动部件包含两个离心式叶轮、一个平衡盘和一个诱导轮。诱导轮是一个轴流叶轮,材质为Stellite 6合金,置于一级叶轮入口侧,用螺栓固定在泵轴上,作用为增加一级叶轮的吸入压力,有效降低流体对一级叶轮的汽蚀影响。该泵供应商为CLYDE UNION,型号为TWL 45S,其主要性能参数如表1所示。

图2 泵结构图Fig.2 Pump structure

表1 主要性能参数
泵在运转时,叶轮内部各位置水产生的压力大小有区别,如入口位置的压力相对较低,而出口位置的压力相对较高。当叶轮内部的最低压力和当时水温下饱和蒸汽的压力相等时,这里的液体就会汽化从而产生汽泡,汽泡随水流到叶轮的高压区时,由于压力的上升比饱和蒸汽压力高,就会出现汽泡溃灭的现象。……
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