AP1000核岛通风系统维修特性分析

朱建军

摘 要：AP1000核岛通风系统用于维持核岛区域的空气环境，以满足设备、人员对环境的要求。 该类系统数量多，设备数量占该区域总数量的25%以上，预防性维修工作量大。本文从系统级和设备级维修需求入手，结合某核电厂当地的天气状况，对维修窗口设置和维修内容进行了探讨。

关键词：通风；系统；设备

1 绪论

1.1 系统介绍

AP1000核岛通风系统由放射性控制区通风系统（VAS）、核岛非放射性通风系统（VBS）、安全壳再循环冷却系统（VCS）、安全壳空气过滤系统（VFS）、核岛保健物理和热机修车间通风空调系统（VHS）、废物厂房通风空调系统（VRS）、附属/辅助厂房非放射性通风系统（VXS）、柴油发电机厂房供暖和通风系统（VZS）。

1.2 设备介绍

核岛区域主要工艺系统共有约6700台机械类设备，其中通风系统机械类设备约有1700台，占25%以上的比重。

核岛通风系统设备主要包括风阀（电动风阀、气动风阀、消防类风阀）、风机、加热/冷却盘管、过滤器、加湿器（快速扩散器）等。

通风系统的设备多样，数量多，结构简单。但由于设备基数大，通风系统的维修工作量较大。若安排不合理会造成工作的繁琐和大量的人力资源耗费，也会对机组的持续稳定运行造成隐患。因此需要对通风系统从系统级和设备级进行分析，以确定合适的维修组织形式。

2 系统功能性分析

核岛通风系统作为核岛各功能区域的主要支持系统，用于满足各工艺系统或人员对环境的要求，因此其运行与否与各工艺系统对环境的要求以及核电厂当地的气候环境有紧密的相关性。笔者从核岛通风系统的设计功能要求出发，结合当地的天气历史数据，给出了维修窗口的设置建议。

当地2009至2014年，每月的平均最高和最低温度曲线如图1所示。根据表1中各通风系统对温度控制的要求，对比图1天气历史温度数据即可预估出通风系统维修时的时间安排，即每年的4月份和11月份是通风系统维修的最佳时机。

3 设备维护需求分析

3.1 風机

风机按工作原理可分为离心式和轴流式，其中离心风机按传动方式又分为A式 （直联传动）、C式（悬臂支承皮带传动）、D式（悬臂支承联轴器）、E式（双支承皮带传动），各式风机的数量为A式有18台，C式26台，D式4台，E式33台。轴流风机均为A式（直联传动），共19台。

风机为空气的流动提供了能量。若风机发生故障，则会造成整个通风系统功能的丧失，因此根据风机的结构特点，安排合适的维修，以保证其运行可靠性，是十分必要的。

离心A式风机和轴流A式风机结构类似，均是电机与风轮直接连接。此类风机结构简单，尺寸小，主要需要维修的部件为电机。

C式和E式：需维护的部件为轴承和传动带。这两类风机的故障表现形式多为皮带抖动大、轴承振动高、轴承温度高。所采取的预防性维修方式建议为定期润滑（对轴承补充润滑脂）、定期维护（轴承检查、油脂更换、皮带更换）、解体检查（轴承更换）。风机日常巡检应对振动、温度进行测量，如果安装了在线温度、振动测量装置，则其定期预防性解体检查可取消。

D式：需维护的部件为轴承。这类风机的故障表现形式多为轴承振动高、轴承温度高。所采取的预防性维修方式建议为定期润滑（对轴承补充润滑脂）、检查维护（轴承检查、油脂更换）、解体检查（轴承更换）。风机日常巡检应对振动、温度进行测量，如果安装了在线温度、振动测量，则其定期预防性解体检查可取消。

3.2 控制风阀

通风系统控制风阀分为电动风阀、气动风阀。

依控制风阀的结构和运行经验分析，控制风阀需维修的部件为阀体。所采取的预防性维修方式建议为检查维护和解体检查。

风阀可能的故障为驱动机构连杆、旋臂的变形、锈蚀；镀锌叶片的锈蚀，造成风阀卡涩。连杆、旋臂的故障可以通过校正进行修复，风阀的卡涩可以通过对风阀进行多次手动动作进行消除。这些故障的处理，一般无需将控制风阀从风管上拆除。

气动头和电动头损坏的几率不大，建议适当储备气动头和电动头整体备件。以便出现问题时进行整体更换。

3.3 手动风阀

手动风阀由单叶片和多叶片之分。

风阀可能的故障为手动驱动机构连杆、旋臂的变形、锈蚀；镀锌叶片的锈蚀，造成风阀卡涩。处理连杆、旋臂的故障可以通过校正进行修复，风阀的卡涩可以通过对风阀进行多次动作进行消除。这些故障的处理，一般无需将手动风阀从风管上拆除。

由于单个风阀的维修时间短，可在系统停运时，统一安排。在安排时按区域出工单，以减少工单的数量，减少领取工单耗费的时间和精力。

3.4 加湿器

加湿器与快速扩散器配套使用。加湿器通过加热给水生成蒸汽，蒸汽通过快速扩散器均匀扩散到通风系统中，从而维持环境空气湿度在要求范围内。

依加湿器/快速扩散器以及以往的运行经验分析，加湿器可能的故障为电加热管积垢、快速扩散器通气孔的积垢堵塞。

应每年对加湿器/快速扩散器的积垢进行清理，并对给水管、排水管的跑冒滴漏进行检查。

3.5 过滤器

过滤器分为初效过滤器、高效过滤器、碘吸附器。主要功能为过滤空气中的灰尘和放射性碘元素。

过滤器的更换与其前后压差有关，当过滤器前后压力差达到设计更换压差时，需对过滤器进行更换。

3.6 盘管

盘管其实质是盘管式热交换器。用于将通风区域的热量导出，传递给冷冻水系统或者将热水及加热系统的热量导入通风区域，以满足通风系统的温度要求。

盘管最可能的缺陷为盘管迎风面的积尘，造成通风量下降，盘管应该每年进行一次清理。

4 结束语

本文对AP1000核电机组的通风系统的功能和设备的结构特点进行了介绍。总结出通风系统维修窗口的设置原则以及维修内容的设置要求。但由于通风系统设备数量多、设备类型多样，虽严格执行预防性维修，也不能杜绝通风系统设备故障的出现，因此还需要运行及维修人员加深对系统、设备的理解，以提高对系统和设备的掌控能力，以便出现问题时，能用最短的时间排除故障，避免通风系统故障对核电厂的稳定运行造成冲击。

参考文献

[1] 黄崇国. 通风空调工程施工与验收手册[M]. 中国建筑工业出版社 ISBN 7-112-07417-7

[2] 孔 熠. 2006 版新编风机选型设计实用手册[M]. 中国知识出版社 ISBN 7-5345-0320-5endprint