核电主泵推力瓦测温探头装配校验方法与流程

专利2022-05-09  93


本发明属于核电技术领域,涉及一种校验方法,尤其涉及一种核电主泵推力瓦测温探头装配校验方法。



背景技术:

核电主泵轴承测温探头为热电偶或热电阻,为非接触式间接测量推力瓦温度,测温元件探头未与推力瓦测温孔接触时,测温元件测得的温度实际为测温孔内油的温度;若测温元件探头与推力瓦测温孔接触,那么它测得的温度要比未接触推力瓦测温孔壁的高,这是因为推力瓦钨金面与润滑油摩擦发热,钨金面的热量传递给推力瓦本体,而测温孔内油通过两个ф3孔循环流动,即测温元件测得温度为测温孔内油的动态温度。在主泵实际运行过程中发现主泵电机上推或下推力瓦主、备温差较大(最大约10多度),影响运行人员对轴瓦温度的判断;而且轴承测温探头安装在电机内部,要想彻底解决这一问题,必须将电机轴承拆卸才能处理,这将耗费巨大的人力和财力。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的缺陷,提供一种核电主泵推力瓦测温探头装配校验方法,可以预先判断出推力瓦装配的测温探头是否合格,在电机制造过程中就发现推力瓦测温探头的安装问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种核电主泵推力瓦测温探头装配校验方法,包括以下步骤:

s1、建立测温探头装配校验模型:选择两测温推力瓦为对象,分别建立故障设备模型和正常设备模型;

其中,故障设备模型包括一触壁故障设备模型和两触壁故障设备模型,一触壁故障设备模型为装配后其中一个推力瓦测温探头接触测温孔的孔壁,另一个推力瓦测温探头不靠壁;两触壁故障设备模型为装配后两个推力瓦测温探头都接触测温孔的孔壁;

正常设备模型为装配后两个推力瓦测温探头都不接触测温孔的孔壁;

s2、建立故障参考曲线:分别向两种故障设备模型的主推力瓦测温孔和备用推力瓦测温孔注入60-80℃热油,记录两个测温探头检测数据,建立温度-时间曲线得到两组故障参考曲线;

s3、建立正常参考曲线:向正常设备模型的主推力瓦测温孔和备用推力瓦测温孔注入60-80℃的热油,记录两个测温探头检测数据,建立温度-时间曲线得到一组正常参考曲线;

s4、校验:对需要检测的双温推力瓦注入60-80℃的热油,记录两个测温探头检测数据,建立温度-时间曲线得到一组检测曲线,将检测曲线与正常参考曲线和故障参考曲线进行对比,与故障参考曲线线形一致或者同组温度-时间曲线的上升阶段重合度低于预设值时,判断为故障,对推力瓦测温探头进行拆卸检查修整,装配后再次校验,直至与正常参考曲线线形一致或者同组温度-时间曲线的上升阶段重合度高于预设值,则判断为正常。

进一步地,所述的核电主泵推力瓦测温探头装配校验方法中,优选所述步骤s1中,建立测温探头装配校验设备模型包括:选择两测温推力瓦为对象,分别在推力瓦非工作面开设用于观察推力瓦测温探头位置的观察孔,并设置用于封堵观察孔的封堵件;根据模型要求设置推力瓦测温探头弯曲至装配后与测温孔的孔壁接触,其余推力瓦测温探头保持与测温孔的孔壁非接触状态。

进一步地,所述的核电主泵推力瓦测温探头装配校验方法中,优选所述步骤s1中,所述推力瓦测温探头在中部或/和前部弯曲以贴附在测温孔的孔壁上。

进一步地,所述的核电主泵推力瓦测温探头装配校验方法中,优选所述步骤s1中,通过观察孔直接观察或送入内窥镜观察并确认两个推力瓦测温探头是否触壁;符合要求后封堵观察孔;

其中,一触壁故障设备模型确认:一个推力瓦测温探头触壁、另一个推力瓦测温探头不触壁;

二触壁故障设备模型确认:两个推力瓦测温探头触壁;

正常设备模型中确认:两个推力瓦测温探头都不接触测温孔的孔壁。

进一步地,所述的核电主泵推力瓦测温探头装配校验方法中,优选所述步骤s1中,所述观察孔倾斜或垂直于推力瓦测温孔侧壁面设置,且所述观察孔对应于推力瓦测温探头前部。

进一步地,所述的核电主泵推力瓦测温探头装配校验方法中,优选所述观察孔为螺孔,所述封堵件为丝堵。

进一步地,所述的核电主泵推力瓦测温探头装配校验方法中,优选所述步骤s1中,所述注油速度满足:不引起检测到温度数据出现波动凌乱。

进一步地,所述的核电主泵推力瓦测温探头装配校验方法中,优选所述步骤s2中,向两种故障设备模型中所有推力瓦测温孔注入热油温度的相差不超过2℃;所述步骤s3中,向正常设备模型的推力瓦测温孔注入热油温度与步骤s2中的热油温度相差不超过2℃。

进一步地,所述的核电主泵推力瓦测温探头装配校验方法中,优选所述步骤s4中,对需要检测的双温推力瓦注入热油的温度与步骤s2中的热油温度相差不超过2℃。

通过本发明可以判断出主、备两推力瓦装配的测温探头是否合格,避免在电机完全装配并运行后才发现推力瓦温差问题或温度偏高问题;首先建立故障设备模型和正常设备模型,通过热油注入得到故障参考曲线和正常参考曲线;通过热油注入待检设备,得到温度-时间曲线,跟故障参考曲线和正常参考曲线对比,即验证推力瓦测温探头是否合格,节省了人力和时间。

由于热油注入过程中,推力瓦升温较慢,若测温探头与推力瓦测温瓦孔接触,在推力瓦测温探头温度上升过程中推力瓦测温探头测得的温度就会比正常装配测温元件的测得的温度低;通过注入热油方法可以验证推力瓦测温探头装配是否合格。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:

图1是本发明实施例的建立模型一种结构示意图;

图2是本发明实施例的建立模型另一种结构示意图;

图3是本发明实施例的故障设备模型中一触壁的温度-时间曲线;

图4是本发明实施例的故障设备模型中二触壁的温度-时间曲线;

图5是本发明实施例的正常设备模型的温度-时间曲线;

图6-7是本发明实施例的实测的温度-时间曲线。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置,仅是为了便于描述,不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”等仅用于便于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

一种核电主泵推力瓦测温探头装配校验方法,包括以下步骤:

s1、建立测温探头装配校验模型:

核电站主泵轴承需要安装测温元件用于监测电机轴承温度,主要监测推力瓦测温孔内油的动态温度,电机安装一主一备两个测温推力瓦。

本实施例中,选择两测温推力瓦(一主一备)为对象,分别建立故障设备模型和正常设备模型;其中,故障设备模型包括一触壁故障设备模型和两触壁故障设备模型,一触壁故障设备模型为装配后其中一个推力瓦测温探头接触测温孔的孔壁,另一个推力瓦测温探头不靠壁;两触壁故障设备模型为装配后两个推力瓦测温探头都接触测温孔的孔壁。

具体地,建立测温探头装配校验设备模型是建立三组两测温推力瓦的模型,即包括故障设备模型和正常设备模型,其中故障设备模型包括一触壁故障设备模型和两触壁故障设备模型,每组两测温推力瓦都包括一主一备的推力瓦测温探头,故障设备模型中的两测温推力瓦包括一主一备的推力瓦测温探头,正常设备模型中的两测温推力瓦也包括一主一备的推力瓦测温探头,因此,建立测温探头装配校验设备模型具体内容包括:选择三个两测温推力瓦为对象,如图1-2所示是建立模型的结构示意图,推力瓦100设有推力瓦测温孔200,测温器件前部设置的推力瓦测温探头500通过堵头螺接在推力瓦测温孔200中。分别在推力瓦100非工作面开设用于观察推力瓦测温探头500位置的观察孔300,并设置用于封堵观察孔300的封堵件400,通过观察孔300直接观察或送入内窥镜观察并确认两个推力瓦测温探头500是否触壁;符合要求后封堵观察孔300;即两组故障设备模型和一组正常设备模型的两测温推力瓦都要开设观察孔300。图1中显示是不触壁的推力瓦测温探头500的结构,图2显示的是触壁的推力瓦测温探头500的结构。触壁的推力瓦测温探头500是通过将推力瓦测温探头500弯曲实现触壁,推力瓦测温探头500弯曲具体是将所述推力瓦测温探头500在中部或/和前部弯曲以贴附在测温孔的孔壁上。本发明定义推力瓦测温探头500自由端为前,与数据线连接的为后,则由于推力瓦测温探头500触壁点可以在推力瓦测温探头500中部至前端的任意位置,优选在推力瓦测温探头500前部触壁,弯曲位置可以从推力瓦测温探头500后部至前部所有位置弯曲或在某些位置进行弯曲,优选中部或前部弯曲,致使前部接触测温孔的孔壁。具体地,核电主泵轴承测温探头为热电偶或热电阻,将热电偶探头弯曲使其装配后与推力瓦测温孔200壁接触:在弯曲时尽量动作柔和,弯曲半径尽量大,弯曲幅度大约5mm(因为测温孔直径为8mm,所以弯曲5mm能够使测温探头与推力瓦测温孔200壁接触)左右。装配后用内窥镜检查确认;然后用丝堵将螺孔堵住。

观察孔300的作用是:通过观察孔300直接观察或送入内窥镜观察两个推力瓦测温探头500是否触壁,使用观察孔300可以采用两种方式,一种是直接观察,这种情况下需要将观察孔300开设孔径较大,另一种是送入内窥镜进行观察,这种方式中,观察孔300的孔径稍大于内窥镜外径,以保证内窥镜的进出方便。

所述观察孔300倾斜或垂直于推力瓦测温孔200侧壁面设置,优选观察孔300垂直于推力瓦测温孔200侧壁面设置,由于推力瓦测温探头500触壁点一般在前部,则所述观察孔300对应于推力瓦测温探头500前部。这样该观察孔300长度最小,方便观察。

一触壁故障设备模型确认:一个推力瓦测温探头500触壁、另一个推力瓦测温探头500不触壁;二触壁故障设备模型确认:两个推力瓦测温探头500触壁;正常设备模型中确认:两个推力瓦测温探头500都不接触测温孔的孔壁,然后封堵观察孔300。观察孔300与封堵件400可以选择以下几种实施方式:一种是所述观察孔300为螺孔,所述封堵件400为丝堵;一种是观察孔300为直孔,封堵件400为过盈配合的堵头。

s2、建立故障参考曲线:向故障设备模型的主推力瓦测温孔和备用推力瓦测温孔注入60-80℃热油,记录油温数据;得到的油温数据,建立如图3-4所示的温度-时间曲线作为故障参考曲线,图3是一触壁温度-时间曲线,从图3中看出:触壁的推力瓦测温探头与推力瓦接触的温度曲线在温度上升过程中始终比另外一个正常装配推力瓦测温探头测得的温度低。图4是二触壁温度-时间曲线,由于两个推力瓦测温探头都触壁,二者温度-时间曲线基本重合,但前段上升温度偏低。

在实际操作过程中,注油速度不能太快也不能太慢,一般要求所述注油速度满足:不引起检测到温度数据出现波动凌乱。注油管线在远离推力瓦的对侧,避免震荡;实际注油约为35l/min。

由于油温过低得到数据变化不明显,无法将触壁的测温探头与正常测温探头更准确识别出来,但是温度过高,建立的模型不符合真实电机运行最高温度限制,因此热油温度选择60-80℃,优选70-80℃,最优选为80℃。

油温数据在注入测温孔后开始连续测量,数据测量间隔时间可以根据需要设定,本实施例每隔10秒进行一次温度测量。

s3、建立正常参考曲线:向正常设备模型的主推力瓦测温孔和备用推力瓦测温孔注入与步骤s2一致温度的热油,记录油温数据;得到的油温数据,建立建立如图5所示的温度-时间曲线作为正常参考曲线;从图中看出:两个推力瓦测温探头在温度初始上升阶段温度接近,在曲线上重合或基本重合。

由于故障参考曲线与正常参考曲线形成的条件相同:保持同样的注入热油温度、注入速度一致,则形成的曲线具有参考价值。

s4、校验:本步骤是对实际运行的电机进行检测和校验。对需要检测的双温推力瓦注入与步骤s2一致温度的热油,记录油温数据,建立温度-时间曲线,与正常参考曲线和故障参考曲线进行对比,与故障参考曲线线形一致或者同组温度-时间曲线的上升阶段重合度低于预设值时,判断为故障,对推力瓦测温探头进行拆卸检查修整,装配后再次校验,直至与正常参考曲线线形一致或者同组温度-时间曲线的上升阶段重合度高于预设值,则判断为正常。预设值根据不同设备可以有不同要求,可以据实确定。

根据线形特点,如果触壁,在温度初始上升阶段温度偏低。跟非触壁测温探头同期温度相比,如果温度差在一段时间内都超过1℃,基本可以确定触壁。

图6-7所示是对某核电厂一机组核对主泵轴承推力瓦测温探头进行实测结果。其中图6与图3图形基本相同,一条曲线在温度上升过程中始终比另一条温度低,则说明其中一个推力瓦测温探头触壁,从图中可以看出,备用推力瓦的推力瓦测温探头与推力瓦接触,经拆卸检查发现备用推力瓦的推力瓦测温探头前端弯曲,使得前端触壁,图中反映温度曲线在温度上升过程中始终比另外一个正常装配的推力瓦测温探头测得的温度低。对推力瓦测温探头进行修整,装配后再次校验,得到如图7所示曲线,与正常参考曲线线形一致,判断推力瓦测温探头装配正常。


技术特征:

1.一种核电主泵推力瓦测温探头装配校验方法,其特征在于,包括以下步骤:

s1、建立测温探头装配校验模型:选择两测温推力瓦为对象,分别建立故障设备模型和正常设备模型;

其中,故障设备模型包括一触壁故障设备模型和两触壁故障设备模型,一触壁故障设备模型为装配后其中一个推力瓦测温探头接触测温孔的孔壁,另一个推力瓦测温探头不靠壁;两触壁故障设备模型为装配后两个推力瓦测温探头都接触测温孔的孔壁;

正常设备模型为装配后两个推力瓦测温探头都不接触测温孔的孔壁;

s2、建立故障参考曲线:分别向两种故障设备模型的主推力瓦测温孔和备用推力瓦测温孔注入60-80℃热油,记录两个测温探头检测数据,建立温度-时间曲线得到两组故障参考曲线;

s3、建立正常参考曲线:向正常设备模型的主推力瓦测温孔和备用推力瓦测温孔注入60-80℃的热油,记录两个测温探头检测数据,建立温度-时间曲线得到一组正常参考曲线;

s4、校验:对需要检测的双温推力瓦注入60-80℃的热油,记录两个测温探头检测数据,建立温度-时间曲线得到一组检测曲线,将检测曲线与正常参考曲线和故障参考曲线进行对比,与故障参考曲线线形一致或者同组温度-时间曲线的上升阶段重合度低于预设值时,判断为故障,对推力瓦测温探头进行拆卸检查修整,装配后再次校验,直至与正常参考曲线线形一致或者同组温度-时间曲线的上升阶段重合度高于预设值,则判断为正常。

2.根据权利要求1所述的核电主泵推力瓦测温探头装配校验方法,其特征在于,所述步骤s1中,建立测温探头装配校验设备模型包括:选择两测温推力瓦为对象,分别在推力瓦非工作面开设用于观察推力瓦测温探头位置的观察孔,并设置用于封堵观察孔的封堵件;根据模型要求设置推力瓦测温探头弯曲至装配后与测温孔的孔壁接触,其余推力瓦测温探头保持与测温孔的孔壁非接触状态。

3.根据权利要求2所述的核电主泵推力瓦测温探头装配校验方法,其特征在于,所述步骤s1中,所述推力瓦测温探头在中部或/和前部弯曲以贴附在测温孔的孔壁上。

4.根据权利要求2所述的核电主泵推力瓦测温探头装配校验方法,其特征在于,所述步骤s1中,通过观察孔直接观察或送入内窥镜观察并确认两个推力瓦测温探头是否触壁;符合要求后封堵观察孔;

其中,一触壁故障设备模型确认:一个推力瓦测温探头触壁、另一个推力瓦测温探头不触壁;

二触壁故障设备模型确认:两个推力瓦测温探头触壁;

正常设备模型中确认:两个推力瓦测温探头都不接触测温孔的孔壁。

5.根据权利要求2所述的核电主泵推力瓦测温探头装配校验方法,其特征在于,所述步骤s1中,所述观察孔倾斜或垂直于推力瓦测温孔侧壁面设置,且所述观察孔对应于推力瓦测温探头前部。

6.根据权利要求2所述的核电主泵推力瓦测温探头装配校验方法,其特征在于,所述观察孔为螺孔,所述封堵件为丝堵。

7.根据权利要求1所述的核电主泵推力瓦测温探头装配校验方法,其特征在于,所述步骤s2-s4中,所述热油温度为70-80℃。

8.根据权利要求1所述的核电主泵推力瓦测温探头装配校验方法,其特征在于,所述步骤s1中,所述注油速度满足:不引起检测到温度数据出现波动凌乱。

9.根据权利要求1所述的核电主泵推力瓦测温探头装配校验方法,其特征在于,所述步骤s2中,向两种故障设备模型中所有推力瓦测温孔注入热油温度的相差不超过2℃;所述步骤s3中,向正常设备模型的推力瓦测温孔注入热油温度与步骤s2中的热油温度相差不超过2℃。

10.根据权利要求1所述的核电主泵推力瓦测温探头装配校验方法,其特征在于,所述步骤s4中,对需要检测的双温推力瓦注入热油的温度与步骤s2中的热油温度相差不超过2℃。

技术总结
本发明公开了一种核电主泵推力瓦测温探头装配校验方法,包括步骤:选择两测温推力瓦建立故障设备模型和正常设备模型;向故障设备模型和正常设备模型的主推力瓦测温孔和备用推力瓦测温孔注入60‑80℃热油,记录推力瓦测温探头检测数据,建立温度‑时间曲线得到两组故障参考曲线和一组正常参考曲线;对需要检测的双温推力瓦注入热油,记录油温数据,建立温度‑时间曲线,与正常参考曲线和故障参考曲线进行对比校验判断故障。本发明可预先判断出推力瓦装配的测温探头是否合格,节省时间和人力。

技术研发人员:唐彬嘉;毛文军;祝丹;王世鹏;章绍亮;汤君
受保护的技术使用者:苏州热工研究院有限公司;中国广核集团有限公司;中国广核电力股份有限公司
技术研发日:2021.05.20
技术公布日:2021.08.03

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