基于M310核主泵停车密封的失效分析

陈锦裕，杨全超，王 佳，文 学，吴 明，林 淞，杜召瑞，李 宏，田 涛

（福建福清核电有限公司，福建福清 350318）

0 引言

反应堆冷却泵（Reactor Coolant Pump）简称核主泵[1]。随着核电行业的蓬勃发展，核主泵的运维安全愈加得到各核电站的重视。反应堆冷却剂泵使冷却剂通过反应堆压力容器，在冷却剂环路中循环。作为冷却剂、慢化剂和硼酸溶剂的水，通过堆芯时被加热，然后进入蒸汽发生器，将热量传递给二回路系统，最后返回反应堆冷却剂泵，重复循环。M310核主泵在安装调试和运行过程中经常出现泄漏、轴瓦烧毁等故障[2]，严重影响着核主泵的正常运行。

1 停车密封的工作原理

主泵停车密封是三级机械密封的后备密封，在泵运行状态下不投用，仅在三级机械密封失效时作为一回路压力边界实现密封。停车密封位于三级密封上部，在主泵停运时，充氮气到停车密封，将可移动环向上顶起，可移动环上O形圈与泵轴联轴器密封，保持一回路密封性。在氮气释放后，依靠停车密封弹簧复位。停车密封气囊的边界由2个三元乙丙橡胶材质的O形圈密封，密封形式如图1所示。

为了实现自密封作用，在安装O形圈时应使其有一定的压缩变形量。当槽壁的光洁度较高时，此变形量即使很小（0.1 mm左右）也能起自密封作用[3]。

2 停车密封失效分析

2.1 情况说明

2017年6月，在一回路低水位（压力为大气压）、主泵轴封未投运的情况下，某核电站发现主泵停车密封投用后出现第三级密封压力持续升高的情况。反复多次投切停车密封后，效果未改善（图2）。……