核反应堆热电偶机械密封泄漏原因分析及优化措施
2022-02-13陆少威聂文哲何子健何少华戚宏昶
中国核电 2022年5期
陆少威,聂文哲,何子健,何少华,戚宏昶
(中核核电运行管理有限公司,浙江 海盐 314300)
热电偶组件由热电偶导管、热电偶集束管、热电偶机械密封等组成,位于顶盖球冠部位,属于反应堆一回路压力边界最薄弱的环节之一,其可靠性直接影响核电厂一回路的严密性和安全性。机组运行期间,热电偶机械密封承载着一回路硼酸水高温、高压、高辐射、水流冲击的作用,压力边界一旦泄漏将导致停机停堆、退状态等不可逆的严重后果。
1 泄漏情况介绍
国内某机组换料大修启机阶段,一回路系统到达2.5 MPa查漏时,机械密封无泄漏,复测螺栓预紧力矩并检查防松锁紧形式均正常。当系统压力达到7 MPa时,再次查漏发现其中一组机械密封存在微量渗漏。增加起重螺栓力矩后渗漏情况消除。保守决策,机组大修模式退状态,重新安装热电偶机械密封。该热电偶机械密封自机组商运后未进行过变更改造,本次大修热电偶安装只更换了碟型垫片,其他备件均无更换记录。
2 热电偶机械密封泄漏原因分析
2.1 密封结构介绍
热电偶机械密封采用碟型垫片(CONOSEAL)和锥型垫片(GRAYLOC)的组合密封结构,该结构具有结构紧凑、密封可靠等优点,如图1。

图1 一种典型的压水堆核电机组热电偶结构示意图Fig.1 A typical schematic ofthe thermocouple structure of PWR nuclear power plant
2.2 原因分析
从设备结构角度出发, GRAYLOC密封结构简单、密封可靠。CONOSEAL密封结构由于预紧力矩较小、集束管易倾斜等原因,相对GRAYLOC密封结构更容易发生泄漏。从现场可知,本案例机械密封GRAYLOC结构处无泄漏, CONOSEAL密封结构处存在微量渗漏。……
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